用于分布式无线网络的快速账本共识系统和方法技术方案

一种计算设备作为使用无线网络实现的分布式数据库系统的成员。链图的成员版本存储在所述计算设备上。所述链图包括由所述计算设备创建的事件和通过所述无线网络从作为所述分布式数据库系统成员的其它计算设备接收的事件。所述计算设备确定所述计算设备是否是投票委员会成员，所述投票委员会仅包括作为所述分布式数据库系统成员的计算设备子集。当所述计算设备是投票委员会成员时，所述计算设备使用所述无线网络与所述投票委员会的其它成员一起参与分布式共识算法以定义所述链图中的事件的顺序，并将该顺序作为新事件存储在所述链图的所述成员版本中。图的所述成员版本中。图的所述成员版本中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于分布式无线网络的快速账本共识系统和方法


[0001]本公开涉及用于车联网(vehicle
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everything，V2X)网络中的分布式数据库的系统和方法。

技术介绍

[0002]车联网(V2X)通信使车辆能够与其它车辆、蜂窝塔、接入点、道路基础设施元件、智能电网元件和行人等周围实体通信。例如，V2X通信可以包括：设备到设备通信，例如车辆到车辆(vehicle
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vehicle，V2V)、车辆到基础设施(vehicle
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infrastructure，V2I)、车辆到电网(vehicle
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grid，V2G)和车辆到行人(vehicle
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pedestrian，V2P)；以及设备到网络(device
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network，V2N)通信，例如基于蜂窝网络的C
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V2X通信和基于无线局域网(wireless local area network，WLAN)的通信。已经或正在开发不同的协议来支持V2X通信，例如，包括2012年发布的基于WLAN的IEEE 802.11p协议、在第三代合作伙伴计划(3
rd generation partnership project，3GPP)版本14和15中定义为长期演进(long
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term evolution，LTE)V2X的V2X协议，以及根据版本15开发的V2X协议。
[0003]在一些应用中，V2X网络中的实体提供和接收到的信息可能会影响交通控制系统和单独的车辆控制系统的操作，而且保险公司和政府等实体也可能信任这些信息。鉴于V2X网络中交换的信息可能存在安全、财务、法律和监管影响，因此保持信息的完整性至关重要。在这方面，对于可信中央系统或机构管理的中央数据库，V2X通信可以纳入传统的数据完整性保护。
[0004]但是，在一些情况下，车辆可能离线或相对于可信的集中式机构访问受限。例如，如果车辆不在蜂窝网络的范围内、蜂窝网络由于网络容量问题或其它原因拒绝接入车辆、蜂窝网络与集中式机构之间发生通信中断、或者集中式机构发生了临时故障或当前由于其它原因不可用，则可能发生这种情况。
[0005]因此，需要一种实现车辆等实体的分布式数据库的方法和系统，其中，分布式数据库不依赖于对可信的集中式机构的访问。不依赖可信的集中式机构的分布式数据库系统的一个已知示例是用于比特币(Bitcoin)等加密货币的对等(peer
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peer)区块链数据结构。然而，这类系统在设计上效率低下，而且受限于每秒只能处理少量事务。
[0006]因此，需要一种高效的实现车辆等实体的分布式数据库的方法和系统。

技术实现思路

[0007]根据本公开的第一示例性方面，提供了一种在作为使用无线网络实现的分布式数据库系统成员的计算设备处执行的方法。所述方法包括在所述计算设备处存储链图的成员版本。所述链图包括由所述计算设备创建的事件和通过所述无线网络从作为所述分布式数据库系统成员的其它计算设备接收的事件。所述方法包括确定所述计算设备是否是投票委员会成员，其中，所述投票委员会仅包括作为所述分布式数据库系统成员的计算设备子集。当所述计算设备是投票委员会成员时，使用所述无线网络与所述投票委员会的其它成员一
起参与分布式共识算法以定义所述链图中的事件的顺序，并将所述顺序作为新事件存储在所述链图的所述成员版本中。
[0008]在一些示例性实施例中，所述投票委员会的成员资格在所述计算设备是所述分布式数据库系统的成员的时间段内变化，所述确定所述计算设备是否是投票委员会成员在所述时间段内多次执行。
[0009]在一些示例性实施例中，所述方法包括使用无线网络与其它计算设备交换事件，其中，所述计算设备根据闲谈协议(gossip protocol)，向所述其它计算设备随机发送已经创建的事件，以及从所述其它计算设备接收事件。在一些示例实施例中，所述分布式共识算法包括拜占庭协议。
[0010]在一些示例性实施例中，所述确定所述计算设备是否是所述投票委员会成员包括：确定与所述计算设备关联的成员ID是否匹配预定标准，如果匹配，则确定所述计算设备是所述投票委员会成员。在一些示例中，所述确定与所述计算设备关联的成员ID是否匹配预定标准包括：确定所述成员ID内的位序列是否匹配预定位序列。在一些示例中，通过循环移位所述成员ID的位以固定时间间隔来更新所述成员ID。
[0011]在所述第一示例性方面的其它示例中，所述确定所述计算设备是否是所述投票委员会成员包括：确定所述计算设备是否已从作为所述投票委员会现有成员的计算设备接收到投票委员会令牌。在一些示例中，所述方法包括从所述其它计算设备中指定用以替换所述计算设备的替换计算设备，作为所述投票委员会成员。在一些示例中，所述指定替换计算设备包括：随机选择作为所述分布式数据库系统成员的所述其它计算设备中的一个作为所述替换计算设备；将所述投票委员会令牌发送给所述替换计算设备；从所述替换计算设备接收确认；在认证所述确认后，向作为所述投票委员会成员的任一其它计算设备通知所述替换计算设备指定为所述投票委员会成员。
[0012]根据第二示例性方面，公开了一种用于作为使用无线网络实现的分布式数据库系统成员的计算设备。所述计算设备可用于执行所述第一示例性方面的方法。在一些示例中，所述计算设备包括：处理器系统；无线收发器，连接到所述处理器系统，用于使用无线网络与其它计算设备交换信号；非瞬时性存储器，连接到所述处理器系统。所述非瞬时性存储器存储配置所述处理器系统进行以下操作的指令：在所述计算设备处存储链图的成员版本，其中，所述链图包括由所述计算设备创建的事件和通过所述无线网络从作为所述分布式数据库系统成员的其它计算设备接收的事件；确定所述计算设备是否是投票委员会成员，其中，所述投票委员会仅包括作为所述分布式数据库系统成员的计算设备子集；当所述计算设备是投票委员会成员时，使用所述无线网络与所述投票委员会的其它成员一起参与分布式共识算法以定义所述链图中的事件的顺序，并将所述顺序作为新事件存储在所述链图的所述成员版本中。
[0013]在至少一些示例中，所述第一示例性方面的方法和所述第二方面的计算设备实现了在实际持续时间内达成共识的V2X分布式数据库系统。
附图说明
[0014]图1为本公开示例性实施例提供的V2X分布式数据库系统的示意图。
[0015]图2为示例性实施例提供的可用于实现图1的分布式数据库系统中的节点成员的
计算设备的框图。
[0016]图3为示例性实施例提供的链图的表示。
[0017]图4示出了示例性实施例提供的图3的链图中的事件。
[0018]图5为可用于选择投票委本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种在计算设备处执行的方法，其特征在于，所述计算设备是使用无线网络实现的分布式数据库系统成员，所述方法包括：在所述计算设备处存储链图的成员版本，其中，所述链图包括由所述计算设备创建的事件和通过所述无线网络从作为所述分布式数据库系统成员的其它计算设备接收的事件；确定所述计算设备是否是投票委员会成员，其中，所述投票委员会仅包括作为所述分布式数据库系统成员的计算设备子集；当所述计算设备是投票委员会成员时，使用所述无线网络与所述投票委员会的其它成员一起参与分布式共识算法以定义所述链图中的事件的顺序，并将所述顺序作为新事件存储在所述链图的所述成员版本中。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述投票委员会的成员资格在所述计算设备是所述分布式数据库系统的成员的时间段内变化，所述确定所述计算设备是否是投票委员会成员在所述时间段内多次执行。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，包括：使用闲谈协议与其它计算设备交换事件。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述分布式共识算法包括拜占庭协议。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述确定所述计算设备是否是投票委员会成员包括：确定与所述计算设备关联的成员ID是否匹配预定标准，如果匹配，则确定所述计算设备是所述投票委员会成员。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述确定与所述计算设备关联的成员ID是否匹配预定标准包括：确定所述成员ID内的位序列是否匹配预定位序列。7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，包括：通过循环移位所述成员ID的位以固定时间间隔来更新所述成员ID。8.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述确定所述计算设备是否是投票委员会成员包括：确定所述计算设备是否已从作为所述投票委员会现有成员的计算设备接收到投票委员会令牌。9.根据权利要求5或8所述的方法，其特征在于，包括：从所述其它计算设备中指定替换计算设备，以替换所述计算设备作为所述投票委员会成员。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述指定替换计算设备包括：随机选择作为所述分布式数据库系统成员的所述其它计算设备中的一个作为所述替换计算设备；将所述投票委员会令牌发送给所述替换计算设备；从所述替换计算设备接收确认；在认证所述确认后，向作为所述投票委员会成员的任一其它计算设备通知所述替换计算设备指定为所述投票委员会成员。11.一种计算设备，其特征在于，用于作为使用无线网络实现的分布式数据库系统的成员，所述计算设备包括：处理器系统；
无线收发器，连接到所述处理器系统，用于使用无线网络与其它计算设备交换信号；非瞬时性存储器...

【专利技术属性】
技术研发人员：童文，孙晟，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：