一种基于区块并发执行算法的记账系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于区块并发执行算法的记账方法及系统，该方法包括以下步骤：步骤一：在每个交易区块增加并行执行使能，使每个交易区块能够并发地执行交易流，避免等待前一个交易区块的交易记录结果和设定的固定总时间；步骤二，将每个交易区块之间设定为双向信息传递，基于并发执行使能使每个交易区块同时进行交易；步骤三，进行并发执行过程，提前完成账本记录工作的交易区块等待前一个交易区块发起链接，直到所有交易区块完成账本记录。本发明专利技术的基于区块并发执行算法的记账系统及方法主要具有资源利用率高、实现非责任化记账方式、相对于传统记账方式，倍数级提高记账效率等优点。

An accounting system and method based on concurrent execution algorithm of block

The invention discloses a method and system of accounting the implementation of the algorithm based on the concurrent block, method comprises the following steps: adding parallel execution enabled in each trading block, so that each transaction can block concurrent execution of transaction flow, avoid waiting transactions results before a transaction block and fixed total time; step two, the transaction between each block set for two-way transmission of information, which can make the concurrent execution of each transaction and the transaction based on the block; step three, concurrent execution process, ahead of the completion of record books work before a transaction block for block trading sponsored links, until all the trading block complete record books. The invention is based on the accounting system and method of concurrent execution algorithm block has high efficiency, realize the non responsibility accounting methods, compared with the traditional accounting methods and utilization of resources, improve the efficiency of accounting multiple level etc..

【技术实现步骤摘要】
一种基于区块并发执行算法的记账系统及方法
本专利技术属于记账
，尤其涉及一种基于区块并发执行算法的记账系统及方法。
技术介绍
传统的类区块链三重记账模式的交易执行过程主要包括交易发起方、交易目的方、公钥、私钥、签名、哈希函数等组成，交易通讯都是通过链式结构进行交易信息传递的，这种交易流程实现起来相对简单、直接，就像流程图。在这种链式结构的信息传递方法中，只要描述交易区块节点之间的连接、数据传输的方向，以及从一个交易区块向下一个交易区块流转的条件等，就可以设计出交易流程并进行交易记账。图1示出了现有的交易执行信息流程图，现有的类区块链三重记账交易模式主要包括以下交易流程：交易过程、交易验证以及清算过程。交易过程主要包括交易发起方、交易目的方、哈希函数、签名等组成，图1中的所有者的公钥，即交易接收方的地址，此数据说明了当前交易的目标是谁；签名，通过发起方将前一次交易数据和接收方公钥连接起来并对其求哈希值，再利用自己的私钥对哈希值加密而得到；私钥，仅供个人所知，他人无从知晓。从图中可以清楚地判断交易发生的顺序，分析交易的货币来源与去向。在交易过程中，每一位所有者A利用他的私钥对前一次交易T1和下一位交易所有者B的公钥签署一个随机散列的数字签名，所有者A将此数据签名制作为交易单T2并将其广播全网，电子货币就发送给下一位所有者。在交易验证过程中，首先利用交易T2中交易的发起方A的公钥对签名进行解密，得到整数x，再将T1交易数据和所有者B的公钥连接起来，用同样的哈希算法计算哈希值y，若x＝y，则说明交易确实是A发起，因为只有用A的私钥才能生成此签名，交易的目的方确实是B，且发起方确实是打算把交易T1中A获得的货币发送给B。在交易清算过程中，时间戳十分重要，时间戳服务器需要进行交易区块的时间戳散列，并广泛发布哈希算法。每个时间戳都包含以前的时间戳和它的散列哈希算法，通过不断改变区块中的随机数，来尝试碰撞出一个符合要求的区块散列值，一旦找到符合要求的区块散列值，即认为完成了一次工作量证明，该区块中的交易将被记录在账本中，将上一个区块的散列值放入下一个区块中，形成一条链状结构，每个额外的时间戳同样会对本身进行覆盖，可以在不运行完整网络节点的情况下验证交易过程。用户只需要保留他可以通过查询得到的最长的工作证明链接的交易区块头文件的副本即可。图2示出了交易区块信息，其中包括交易区块的头部，前一个交易的哈希值，随机数值，哈希表泛化后得到的表根，然后将获得的哈希分支连接到该时间戳下的交易块中。用户无法检查自己的交易过程，但通过链接到链中的一个地方，他可以看到一个网络节点已经接受了它，并在其进一步确认网络已经接受之后添加块，在清算完成时执行清算，产生新的交易区块，交易过程结束。图3示出了现有的交易执行流程，每个交易区块记录了几分钟(例如10分钟)内的交易信息，并在每10分钟后产生一个新的交易区块，进行后续交易操作。以五个交易区块为例，图中包括由交易区块、交易信息、清算过程组成的直链结构，在交易区块1完成交易信息记录之后，过10分钟产生一个新的交易区块2进行后续交易信息的记录，完成5个交易区块的交易流程需要经过至少40分钟的时间，并且在完成所有交易操作后需要采用T+1模式进行日常交易信息清算，效率不高。图4示出了银行间交易区块执行流程图，传统交易进程模式应用到银行之间的交易信息管理时，不足之处尤为明显。图中对A-F六家银行交易信息流程进行展示。传统交易过程中的链式执行方法有一定的局限性，首先是对资源的利用不足，每一个交易区块在执行交易过程都是单线程模式，经过上一个交易区块执行完交易操作之后经过几分钟(例如10分钟)才会进行下一个交易区块操作。综上，传统的三重账本根据时间戳进行顺序交易，交易信息存储在交易区块中，交易信息产生的速度是固定的，并且沿着时间戳进行交易的处理和分发，每个交易区块记录了几分钟(例如10分钟)内的交易信息，并在每10分钟后产生一个新的交易区块，然后进行后续的交易操作，其中的清算方式采用T+1模式，时间周期较长，影响交易进行的效率。
技术实现思路
为解决上述现有技术中的问题，本专利技术提供了一种基于区块并发执行算法的记账系统及方法，以提高资源利用率和记账效率。为实现上述目的，本专利技术的一种基于区块并发执行算法的记账系统及方法的具体技术方案如下：一种基于区块并发执行算法的记账方法，包括交易过程、交易验证以及清算过程，包括以下步骤：步骤一：在每个交易区块增加并行执行使能，使每个交易区块能够并发地执行交易流，避免等待前一个交易区块的交易记录结果和设定的固定总时间；步骤二，将每个交易区块之间设定为双向信息传递，基于并发执行使能使每个交易区块同时进行交易；步骤三，进行并发执行过程，提前完成账本记录工作的交易区块等待前一个交易区块发起链接，直到所有交易区块完成账本记录；步骤四，所有交易区块完成账本记录后，进行交易验证；步骤五，根据交易验证的结果进行清算过程。进一步，在步骤三中，每个交易区块完成后，分别执行查询前一交易区块的执行状态，以获知所有交易区块均完成账本记录。进一步，在步骤四中利用默克尔树进行交易验证，以提高交易验证效率并且验证交易来源的唯一性和真实性。进一步，步骤四中的默克尔树交易验证包括以下步骤：先从可信的源获得文件的默克尔树树根，从可信的源获得树根后再从不可信的源获取默克尔树，通过从可信的源获得的树根来检查接受到的默克尔树，若默克尔树是损坏的或虚假的，就从其他源获得另一个默克尔树，直到获得一个与可信树根匹配的默克尔树，从而验证交易来源的唯一性和真实性。进一步，在步骤四的默克尔树生成过程中，把数据分成小的数据块，将相应的哈希和数据块对应，把相邻的两个哈希合并成一个字符串，然后运算字符串的哈希得到子哈希，重复操作得到数目更少的新一级哈希，直到得出根哈希，以提高交易验证效率。进一步，在步骤四中，所有交易区块均完成账本记录后，前一交易区块利用默克尔树进行交易验证，并向后一交易区块传送，以完成所有交易区块的交易验证。进一步，在步骤一中，首先使交易信息按照泊松分布规律产生，将交易发生次数设定为服从泊松分布的交易执行，使每个交易区块上的交易信息的产生都服从泊松分布，以便于每个交易区块并行处理交易信息。本专利技术还提供了一种基于区块并发执行算法的记账系统，包括多个交易区块，每个交易区块分别与并行执行使能子模块交互连接，并行执行使能子模块使每个交易区块能够并发地执行交易流，避免等待前一个交易区块的交易记录结果和设定的固定总时间。进一步，每个交易区块之间设置有双向信息传递模块，以确保每两个相邻的交易区块之间可进行双向信息传递，并基于并发执行使能模块使每个交易区块同时进行交易。进一步，还包括与多个交易区块相连的交易验证模块，所述交易验证模块利用默克尔树对并行完成账本记录的所有交易区块进行验证，以提高交易验证效率并且验证交易来源的唯一性和真实性。本专利技术的一种基于区块并发执行算法的记账系统及方法，通过采用并发执行方式对交易区块的产生进行设计，多线程交易流程且相互之间进行信息传递，可有效地控制交易时间，提高清算效率，提供了一种高效率的交易区块的产生机制。由此，将每t分钟(例如10分钟)产生一个交易区块的模式提高到每t分钟产生n个(n大于1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于区块并发执行算法的记账方法，包括交易过程、交易验证以及清算过程，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：在每个交易区块增加并行执行使能，使每个交易区块能够并发地执行交易流，避免等待前一个交易区块的交易记录结果和设定的固定总时间；步骤二，将每个交易区块之间设定为双向信息传递，基于并发执行使能使每个交易区块同时进行交易；步骤三，进行并发执行过程，提前完成账本记录工作的交易区块等待前一个交易区块发起链接，直到所有交易区块完成账本记录；步骤四，所有交易区块完成账本记录后，进行交易验证；步骤五，根据交易验证的结果进行清算过程。

【技术特征摘要】
1.一种基于区块并发执行算法的记账方法，包括交易过程、交易验证以及清算过程，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：在每个交易区块增加并行执行使能，使每个交易区块能够并发地执行交易流，避免等待前一个交易区块的交易记录结果和设定的固定总时间；步骤二，将每个交易区块之间设定为双向信息传递，基于并发执行使能使每个交易区块同时进行交易；步骤三，进行并发执行过程，提前完成账本记录工作的交易区块等待前一个交易区块发起链接，直到所有交易区块完成账本记录；步骤四，所有交易区块完成账本记录后，进行交易验证；步骤五，根据交易验证的结果进行清算过程。2.根据权利要求1所述的基于区块并发执行算法的记账方法，其特征在于，在步骤三中，每个交易区块完成后，分别执行查询前一交易区块的执行状态，以获知所有交易区块均完成账本记录。3.根据权利要求1所述的基于区块并发执行算法的记账方法，其特征在于，在步骤四中利用默克尔树进行交易验证，以提高交易验证效率并且验证交易来源的唯一性和真实性。4.根据权利要求3所述的基于区块并发执行算法的记账方法，其特征在于，步骤四中的默克尔树交易验证包括以下步骤：先从可信的源获得文件的默克尔树树根，从可信的源获得树根后再从不可信的源获取默克尔树，通过从可信的源获得的树根来检查接受到的默克尔树，若默克尔树是损坏的或虚假的，就从其他源获得另一个默克尔树，直到获得一个与可信树根匹配的默克尔树，从而验证交易来源的唯一性和真实性。5.根据权利要求3所述的基于区块并发执行算法的记账方法，其特征在于，在步骤四的默克尔...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭宜勇，江波涛，
申请(专利权)人：北京泛融科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11