一种基于星地协同的区块链信息传输方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于星地协同的区块链信息传输方法和系统，所述方法包括：区块链核心节点接收区块链节点发送的待传输信息，对待传输信息进行验证；并在验证通过后，将待传输信息发送至通信卫星；通信卫星接收待传输信息，并通过无线信道将待传输信息广播至各区块链节点和区块链核心节点，以使各区块链节点和区块链核心节点根据待传输信息对存储的区块链进行相应处理。本发明专利技术通过利用通信卫星将信息同时广播至各区块链节点，避免了P2P广播方案中的点对点传输，提高了区块链的信息传输效率，降低了全网节点同步时间，提高了区块链系统的交易效率。

A method and system for information transmission of block chain based on satellite earth collaboration

The invention provides a block chain information transmission method and system based on satellite-to-ground cooperation. The method comprises: the block chain core node receives the information to be transmitted by the block chain node and verifies the transmission information; after the verification passes, the information to be transmitted is sent to the communication satellite; the communication satellite receives the information to be transmitted; The transmission information is broadcast to each block chain node and block chain core node through wireless channel so that each block chain node and block chain core node can process the stored block chain according to the transmission information. By using communication satellites to broadcast information to each block chain node at the same time, the invention avoids the point-to-point transmission in the P2P broadcast scheme, improves the information transmission efficiency of the block chain, reduces the synchronization time of the whole network node, and improves the transaction efficiency of the block chain system.

【技术实现步骤摘要】
一种基于星地协同的区块链信息传输方法和系统
本专利技术涉及计算机
，具体涉及一种基于星地协同的区块链信息传输方法和系统。
技术介绍
区块链是一种分布式的数字账本系统，它具有分布式存储、去中心化、密码安全和不可篡改的特点。在区块链系统中，账户之间的交易信息由交易发起者进行非对称加密技术签名后存储在区块上，每个区块中包含一个时间戳和前一个区块头的哈希值，使得所有的区块链在一起形成区块链。通过共识算法来确定新区块的产生，共识算法包括工作量证明、权益证明、股份授权证明。以采用工作量证明的共识算法为例，由于在每一个节点上都存储整个区块链，如果攻击者想要篡改某个区块的信息，他需要具有超过全网50％的算力才能实现对区块信息的篡改，在实际网络中节点总数较大具有超过50％算力是基本不可实现的，从而保证了区块信息不可篡改。由于以上分布式存储，不可篡改，以及交易信息的非对称加密技术，保证了节点之间不需要权威的第三方机构实现可信任。但是，在区块链系统中，所有的交易和新产生的区块都需要广播到全部节点。对于传统的基于ip的网络架构，通过点对点(p2p)的广播方案，需要对每一个节点都进行一次数据传输，这将会给网络带来很大的负担，在交易频繁的情况下很容易发生网络的拥塞。由于每次交易或者产生新的区块广播需要一定的时间，使得区块或者交易的确认时间需要满足全网传播的时间，严重影响了区块链系统的并发量。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述缺陷，本专利技术提供一种基于星地协同的区块链信息传输方法和系统。本专利技术的一方面提供一种区块链信息传输方法，包括：区块链核心节点接收区块链节点发送的待传输信息，对待传输信息进行验证；并在验证通过后，将待传输信息发送至通信卫星；通信卫星接收待传输信息，并通过无线信道将待传输信息广播至各区块链节点和区块链核心节点，以使各区块链节点和区块链核心节点根据待传输信息对存储的区块链进行相应处理。其中，所述待传输信息为交易信息；相应地，所述区块链核心节点接收区块链节点发送的待传输信息的步骤前还包括：区块链节点计算交易信息的第一哈希值后，通过私钥对第一哈希值进行加密，并通过自组织网络将交易信息及加密后的第一哈希值广播至区块链核心节点。其中，所述对待传输信息进行验证的步骤具体包括：区块链核心节点接收交易信息及加密后的第一哈希值后，通过与私钥对应的公钥对加密后的第一哈希值进行解密，获取第一哈希值；并计算交易信息对应的第二哈希值；若第一哈希值与第二哈希值相同，则验证通过。其中，所述将待传输信息发送至通信卫星的步骤具体包括：区块链核心节点将第一哈希值与历史哈希值进行比较；若确认历史哈希值中不存在第一哈希值，则将交易信息发送至通信卫星；其中，所述历史哈希值为历史交易信息对应的哈希值，所述历史交易信息为通信卫星预先广播至区块链核心节点的交易信息。其中，所述各区块链节点和区块链核心节点根据待传输信息对存储的区块链进行相应处理的步骤具体包括：各区块链节点和区块链核心节点根据交易信息对存储的区块链的交易信息进行更新。其中，所述待传输信息为区块信息；相应地，所述区块链核心节点接收区块链节点发送的待传输信息的步骤前还包括：区块链节点通过共识算法创建新区块后，将新区块的区块信息通过自组织网络广播至区块链核心节点。其中，所述对待传输信息进行验证的步骤具体包括：区块链核心节点将区块信息中包含的区块头信息与历史区块头信息进行比较，若确认历史区块头信息中不存在所述区块头信息，则将区块信息发送至通信卫星；其中，所述历史区块头信息为通信卫星预先广播至区块链核心节点的区块头信息。其中，所述各区块链节点和区块链核心节点根据待传输信息对存储的区块链信息进行相应处理的步骤具体包括：若区块链节点和区块链核心节点根据区块头信息确认所述新区块所引用的父区块包括在区块链中，则将新区块链接至父区块。其中，所述若区块链节点和区块链核心节点根据区块头信息确认所述新区块所引用的父区块包括在区块链中，则将新区块链接至父区块的步骤还包括：若区块链节点根据区块头信息确认所述新区块的所引用的父区块不包括在区块链中，则区块链节点向区块链核心节点发送获取新区块的前预设数量区块的请求信息。本专利技术的另一方面提供一种区块链信息传输系统，包括：区块链核心节点，用于接收区块链节点发送的待传输信息，对待传输信息进行验证；并在验证通过后，将待传输信息发送至通信卫星；通信卫星，用于接收待传输信息，并通过无线信道将待传输信息广播至各区块链节点和区块链核心节点，以使各区块链节点和区块链核心节点根据待传输信息对存储的区块链进行相应处理。本专利技术提供的基于星地协同的区块链信息传输方法和系统，通过利用通信卫星将信息同时广播至各区块链节点，避免了P2P广播方案中的点对点传输，提高了区块链的信息传输效率，降低了全网节点同步时间，提高了区块链系统的交易效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的区块链信息传输方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的区块链信息传输方法的信息传输示意图；图3为本专利技术实施例提供的区块链信息传输系统的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将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地描述，显然，所描述的实施例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。图1为本专利技术实施例提供的区块链信息传输方法的流程示意图，如图1和图2所示，包括：步骤101，区块链核心节点接收区块链节点发送的待传输信息，对待传输信息进行验证；并在验证通过后，将待传输信息发送至通信卫星；步骤102，通信卫星接收待传输信息，并通过无线信道将待传输信息广播至各区块链节点和区块链核心节点，以使各区块链节点和区块链核心节点根据待传输信息对存储的区块链进行相应处理。其中，区块链节点包含于区块链系统中；区块链节点可以访问互联网，区块链节点之间形成自组织网络；并且，在自组织网络中还包含有区块链核心节点，该区块链核心节点能够向通信卫星传输数据。其中，卫星通信具有传播距离远，覆盖范围广，不受收发端直接的地形限制，能够进行大范围广播的特点，可用频段宽，通信容量大。卫星通信在交通、能源、电力、民航、气象、广播电视、移动通信等领域得到了广泛应用。随着新频谱的扩展、智能化小型化卫星的发展，新的通信技术的发展和在卫星通信的应用，卫星网络与其他网络的融合，以及卫星发射、维护技术的发展，卫星通信的应用将会越来越广泛。本专利技术实施例中的通信卫星能够向各区块链节点以及核心节点进行广播，每个节点能够接收通信卫星的无线广播信号。在步骤101中，任一区块链节点产生需要进行传输的信息，并将待传输信息发送到核心节点；核心节点对待传输信息的正确性等方面进行验证，若验证通过则进一步将待传输信息发送到通信卫星。在步骤102中，通信卫星根据步骤101中区块链核心节点发送的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种区块链信息传输方法，其特征在于，包括：区块链核心节点接收区块链节点发送的待传输信息，对待传输信息进行验证；并在验证通过后，将待传输信息发送至通信卫星；通信卫星接收待传输信息，并通过无线信道将待传输信息广播至各区块链节点和区块链核心节点，以使各区块链节点和区块链核心节点根据待传输信息对存储的区块链进行相应处理。

【技术特征摘要】
1.一种区块链信息传输方法，其特征在于，包括：区块链核心节点接收区块链节点发送的待传输信息，对待传输信息进行验证；并在验证通过后，将待传输信息发送至通信卫星；通信卫星接收待传输信息，并通过无线信道将待传输信息广播至各区块链节点和区块链核心节点，以使各区块链节点和区块链核心节点根据待传输信息对存储的区块链进行相应处理。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待传输信息为交易信息；相应地，所述区块链核心节点接收区块链节点发送的待传输信息的步骤前还包括：区块链节点计算交易信息的第一哈希值后，通过私钥对第一哈希值进行加密，并通过自组织网络将交易信息及加密后的第一哈希值广播至区块链核心节点。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对待传输信息进行验证的步骤具体包括：区块链核心节点接收交易信息及加密后的第一哈希值后，通过与私钥对应的公钥对加密后的第一哈希值进行解密，获取第一哈希值；并计算交易信息对应的第二哈希值；若第一哈希值与第二哈希值相同，则验证通过。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将待传输信息发送至通信卫星的步骤具体包括：区块链核心节点将第一哈希值与历史哈希值进行比较；若确认历史哈希值中不存在第一哈希值，则将交易信息发送至通信卫星；其中，所述历史哈希值为历史交易信息对应的哈希值，所述历史交易信息为通信卫星预先广播至区块链核心节点的交易信息。5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述各区块链节点和区块链核心节点根据待传输信息对存储的区块链进行相应处理的步骤具体包括：各区块链节点和区块链核心节点根据交易信息对存储的区块链的交易信息进行更新。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯伟，魏红鑫，葛宁，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11