一种层次化可扩展区块链平台及其交易处理方法技术

本发明专利技术涉及一种层次化可扩展区块链平台及其交易处理方法,属于电力系统调度控制领域。所述平台包括验证器节点和边缘计算节点：当客户端节点将一个交易提交到区块链时，所述验证器节点运行分布式共识协议，执行交易，并将交易和执行结果存储在区块链上；所述边缘计算节点从对等节点接收事务，并在本地重新执行，将重新执行的事务的结果存储到本地存储中；所述验证器节点和所述边缘计算节点通过共识机制，共同完成用户提交的交易任务。本发明专利技术的平台具备高吞吐量、低延迟的交易能力以及高效的大容量存储能力，具有极高的安全性，足以应对DDoS攻击等安全威胁，能够支持开放式的应用创新生态。用创新生态。用创新生态。

【技术实现步骤摘要】
一种层次化可扩展区块链平台及其交易处理方法


[0001]本专利技术属于区块链
，尤其涉及一种层次化可扩展区块链平台及其交易处理方法。

技术介绍

[0002]区块链技术已经取得了长足的进步，但可靠性、安全性和可用性等方面的限制，仍然在阻碍从普通个人到大企业的群体广泛采用区块链。
[0003]针对如何解决安全可靠和去中心化的层次化可扩展区块链的问题，现有技术尚未给出具体的解决方案。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种层次化可扩展区块链平台及其交易处理方法，所述平台具备高吞吐量、低延迟的交易能力以及高效的大容量存储能力，具有极高的安全性，足以应对分布式拒绝服务DDoS攻击等安全威胁，能够支持开放式的应用创新生态。
[0005]根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种层次化可扩展区块链平台，所述平台包括验证器节点和边缘计算节点：
[0006]当客户端节点将一个交易提交到区块链时，所述验证器节点运行分布式共识协议，执行交易，并将交易和执行结果存储在区块链上；
[0007]所述边缘计算节点从对等节点接收事务，并在本地重新执行，将重新执行的事务的结果存储到本地存储中；
[0008]所述验证器节点和所述边缘计算节点通过共识机制，共同完成用户提交的交易任务。
[0009]优选地，所述验证器节点包括共享资源池，所述共享资源池是每个节点中的一个组件，它保存已提交到区块链但尚未商定或执行的交易的内存缓冲区，所述缓冲区在验证器节点和边缘计算节点之间复制；所述共享资源池对事务执行各种检查，以确保事务的有效性并防止DDoS攻击。
[0010]优选地，所述验证器节点包括共识机制模块，所述共识机制模块是负责对交易区块进行排序的组件，并通过与网络中的其他验证器节点参与共识协议来商定执行结果。
[0011]优选地，所述验证器节点包括执行模块，所述执行模块是协调事务块的执行并维护瞬态的组件，所述执行模块使用虚拟机来执行事务，充当系统输入、存储和虚拟机之间的粘合层。
[0012]优选地，所述验证器节点包括虚拟机，所述虚拟机用于在每个事务中运行应用程序并确定执行结果，并被节点的共享资源池使用以对事务执行验证检查。
[0013]优选地，所述验证器节点包括存储组件，所述存储组件用于将商定的事务块及其执行结果保存到本地数据库。
[0014]优选地，所述边缘计算节点的功能包括：进行区块链交互；获取区块链账本的一致视图；避免读取流量的速率限制；对历史数据运行自定义分析；获取有关特定链上事件的通知。
[0015]优选地，所述边缘计算节点连接到所述验证器节点，提供可扩展性以及DDoS缓解，以获得对区块链的低延迟访问，并依赖于数据同步来获得并保持最新状态。
[0016]根据本专利技术的另一个方面，本专利技术还提供了一种利用层次化可扩展区块链平台进行交易处理的方法，所述方法包括由边缘计算节点执行的方法以及由验证器节点执行的方法；所述边缘计算节点执行的方法包括：
[0017]交易提交，包括以下过程：创建原始事务，也称为未签名事务；生成包含相应salt的签名消息，并使用节点私钥生成原始事务的签名；创建签名事务，以及相应的签名器；利用二进制规范序列化编码序列化已签名事务；
[0018]状态迁移：边缘计算节点的所有数据保存在分布式数据库中，边缘计算节点提交交易，触发节点发生状态迁移；
[0019]节点数据同步，包括：边缘计算节点向验证器节点或其他边缘计算节点发送GetStateRequest报文；如果对端节点有更新的区块链账本数据，答复GetStateResponse报文；根据收到回复报文数据更新本地区块链账本数据状态。
[0020]优选地，所述验证器节点执行的方法包括：
[0021]交易接纳：验证器节点通过虚拟机执行交易检查并接受交易；当交易通过检查后，所述虚拟机把所述交易存储到共享资源池中；
[0022]在验证器节点之间共享交易信息：共享资源池通过共享资源池协议和其他验证器节点共享各自所有的已接受的交易信息；
[0023]打包提议：如果当前验证器节点是共识过程中的获胜者，则所述节点从共享资源池中拿出一部分交易，打成一个区块，将所述区块同步到其他验证器节点上；
[0024]执行区块中的交易：当验证器节点达成共识之后，区块被送到执行模块，执行完成后，执行模块把交易按序添加到一个临时的Merkel树结构中；
[0025]出块:当一个区块的执行结果被大多数验证器节点认可之后，执行模块把所有的交易提交到存储组件做持久化保存。
[0026]有益效果：本专利技术通过构建包含验证器节点和边缘计算节点的层次化区块链平台，所述平台具备高吞吐量、低延迟的交易能力以及高效的大容量存储能力，具有极高的安全性，足以应对DDoS攻击等安全威胁，能够支持开放式的应用创新生态。
[0027]通过参照以下附图及对本专利技术的具体实施方式的详细描述，本专利技术的特征及优点将会变得清楚。
附图说明
[0028]图1是区块链平台的结构示意图；
[0029]图2是验证器节点的结构示意图。
具体实施方式
[0030]下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整
地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]实施例1
[0032]图1是区块链平台的结构示意图。如图1所示，本实施例提供了一种层次化可扩展区块链平台，所述平台包括验证器节点和边缘计算节点：
[0033]当客户端节点将一个交易提交到区块链时，所述验证器节点运行分布式共识协议，执行交易，并将交易和执行结果存储在区块链上；
[0034]所述边缘计算节点从对等节点接收事务，并在本地重新执行，将重新执行的事务的结果存储到本地存储中；
[0035]所述验证器节点和所述边缘计算节点通过共识机制，共同完成用户提交的交易任务。
[0036]具体地，本实施例的层次化可扩展区块链平台的主要结构是定义一个“可信”的分布式认证数据库，然后通过专用协议在这个数据库上维护一个全局状态统一的总账本。
[0037]在网络结构上，区块链节点是区块链生态系统的功能实体，用于跟踪区块链的运行状态。客户端通过区块链节点与区块链交互。每个区块链节点都包含区块链功能的重要逻辑组件。
[0038]除客户端节点外，本区块链平台设计有两种类型的节点：一种是验证器节点，另一种是边缘计算节点，如图1所示。
[0039]当客户端节点将一个交易提交到区块链时，验证器节点运行分布式共识协议，执行交易，并将交易和执行结果存储在区块链上。验证器节点决定哪些交易将添加到区块链中以及以何种顺序添加。
[0040]区块链平台装置使用迭代本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种层次化可扩展区块链平台，其特征在于，所述平台包括验证器节点和边缘计算节点：当客户端节点将一个交易提交到区块链时，所述验证器节点运行分布式共识协议，执行交易，并将交易和执行结果存储在区块链上；所述边缘计算节点从对等节点接收事务，并在本地重新执行，将重新执行的事务的结果存储到本地存储中；所述验证器节点和所述边缘计算节点通过共识机制，共同完成用户提交的交易任务。2.根据权利要求1所述的层次化可扩展区块链平台，其特征在于：所述验证器节点包括共享资源池，所述共享资源池是每个节点中的一个组件，它保存已提交到区块链但尚未商定或执行的交易的内存缓冲区，所述缓冲区在验证器节点和边缘计算节点之间复制；所述共享资源池对事务执行各种检查，以确保事务的有效性并防止DDoS攻击。3.根据权利要求2所述的层次化可扩展区块链平台，其特征在于：所述验证器节点包括共识机制模块，所述共识机制模块是负责对交易区块进行排序的组件，并通过与网络中的其他验证器节点参与共识协议来商定执行结果。4.根据权利要求3所述的层次化可扩展区块链平台，其特征在于：所述验证器节点包括执行模块，所述执行模块是协调事务块的执行并维护瞬态的组件，所述执行模块使用虚拟机来执行事务，充当系统输入、存储和虚拟机之间的粘合层。5.根据权利要求4所述的层次化可扩展区块链平台，其特征在于：所述验证器节点包括虚拟机，所述虚拟机用于在每个事务中运行应用程序并确定执行结果，并被节点的共享资源池使用以对事务执行验证检查。6.根据权利要求5所述的层次化可扩展区块链平台，其特征在于：所述验证器节点包括存储组件，所述存储组件用于将商定的事务块及其执行结果保存到本地数据库。7.根据权利要求1所述的层次化可扩展区块链平台，其特征在于，所述边缘计算节点的功能包括：进行区块链交互；获取区块链账本的一致视图；避免读取流量的速率限制；对历史数据运行自定义分析；获取有关特定链上事件的通知。8.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴作顺，王慧祺，
申请(专利权)人：中电信数智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：