一种支持验证节点动态变化的联盟节点存储方法技术

本发明专利技术属于针对联盟链内海量交易数据优化存储技术领域，具体涉及一种支持验证节点动态变化的联盟节点存储方法。本发明专利技术针对参与交易共识节点动态变化的特性，可以较合理的对联盟内交易数据进行分布式存储，降低了节点的存储压力、节省了存储空间，同时基于余数系统存储机制引入的冗余余数系统可实现对在联盟内节点存储数据进行容错。本发明专利技术具有较好的时效性与容错性，可以有效的降低节点的存储压力，较好的适应在联盟内作为联盟成员参与交易共识的节点是动态变化的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种支持验证节点动态变化的联盟节点存储方法
本专利技术属于针对联盟链内海量交易数据优化存储
，具体涉及一种支持验证节点动态变化的联盟节点存储方法。
技术介绍
区块链实现分散的点对点交易、协调和协作，为集中化数据交易组织中普遍存在的高成本、低效率和数据存储不安全等问题提供了解决方案。区块链技术已经被广泛应用于数字货币，智能合约，个人信息，云计算和能源交易等领域，为这些领域提供去中心化的数据保护。联盟区块链作为区块链网络中的一种，在其网络中因只允许特定的节点才可以访问网络数据，可以更好的保护用户的隐私并对数据进行监督，较好的支持企业级应用程序，并在金融和政府等部门中被广泛采用。随着社会的不断进步人们进行数字交易活动更加的频繁，同时伴随着数据量的不断增大，对数据的存储已成为负担，成为限制区块链发展的关键瓶颈，在联盟链中对海量交易数据进行合理存储，对数据进行合理存储也成为联盟区块链系统中的最大问题之一。若联盟内的所有节点均存储全部的数据副本，将会使得节点存储压力增大导致存储资源的浪费，并且联盟链系统中存在一些交易共识机制，使得联盟内被委派参与交易验证的节点动态变化。有鉴于此，有必要设计一种数据存储机制以解决联盟链中对数据存储的压力。提出一种支持验证节点动态变化的联盟节点存储方法，可以较好适用验证节点动态变化的特点以及减少联盟内各节点存储压力，节省存储空间。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供适用验证节点动态变化的特点，减少联盟内各节点存储压力，节省存储空间，具有有效的容错性的一种支持验证节点动态变化的联盟节点存储方法。本专利技术的目的通过如下技术方案来实现：包括以下步骤：(1)原始数据存储：步骤1.1：根据原始数据大小选取合适的互质模数集合ψn＝{m1，m2，...，mn}；步骤1.2：从联盟内区块网络选择一个未存储数据的节点；步骤1.3：节点从互质模数集合中随机选择一个模数；步骤1.4：根据选择的模数对原始数据进行取模，将原始数据取模后的余数信息存储到节点中；步骤1.5：判断是否完成所有节点的数据存储；若未完成所有节点的数据存储，则返回步骤2；(2)当有新节点加入联盟内区块网络时：步骤2.1：新节点在加入联盟内区块网络的时，从互质模数集合ψn＝{m1，m2，...，mn}中随机选择一个模数；步骤2.2：收集联盟内其他节点的模数和余数信息；步骤2.3：应用CRT恢复完整的原始数据X；其中，联盟内其他节点的余数信息为φ＝{x1，x2，...，xn}；k0参数的选择需满足k0*M2＝1modM1，q＝[n/2]；且步骤2.4：从加入了新节点的联盟内区块网络中选择一个节点，根据该节点的模数对原始数据X进行取模，将原始数据X取模后的余数信息存储到该节点中；步骤2.5：重复步骤2.4，直到完成所有节点的数据存储。本专利技术的有益效果在于：本专利技术针对参与交易共识节点动态变化的特性，提出了一种支持验证节点动态变化的联盟节点存储方法，可以较合理的对联盟内交易数据进行分布式存储，降低了节点的存储压力、节省了存储空间，同时基于余数系统存储机制引入的冗余余数系统可实现对在联盟内节点存储数据进行容错。本专利技术具有较好的时效性与容错性，可以有效的降低节点的存储压力，较好的适应在联盟内作为联盟成员参与交易共识的节点是动态变化的特点。附图说明图1是本专利技术中联盟内节点对交易数据存储模式途。图2是本专利技术中联盟内节点组成的网络逻辑拓扑图。图3是本专利技术中联盟节点交易数据验证流程图。图4是本专利技术中原始数据存储流程图。图5是本专利技术中当有新节点加入联盟内区块网络时数据存储流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步描述。本专利技术是一种针对联盟链内海量交易数据进行优化存储的方法，具体涉及基于联盟链的对数据交易吞吐量的方法以及基于余数系统交易数据进行合理存储的优化方法。本专利技术的目的在于设计一种支持验证节点动态变化的联盟节点存储方法，基于余数系统的存储机制可以较好适用验证节点动态变化的特点以及减少联盟内各节点存储压力，节省存储空间，同时该存储机制具有有效的容错性。本专利技术中针对参与交易共识节点动态变化的特性，提出了一种基于余数系统的分布式存储机制，可以较合理的对联盟内交易数据进行分布式存储，降低了节点的存储压力、节省了存储空间，同时基于余数系统存储机制引入的冗余余数系统可实现对在联盟内节点存储数据进行容错。为降低联盟链节点对交易数据的存储压力，设计了一个支持验证节点动态变化的联盟节点存储方法。该专利技术为适用于在联盟内参与验证的节点动态变化的情况，针对该特点对联盟内数据的存储进行优化，缓解联盟内各参与节点对交易数据、交易信息存储的压力，借鉴分布式存储的思想。(1)联盟链内数据存储步骤：该存储机制中，需预先定义一个由互相互质的素数组成的模集ψn＝{m1，m2，...，mn}，并且每个节点在加入该联盟内区块网络的时候都需要从该模数集中选取一个模数。之后节点根据从模数集合{ψn}中选取的模数对区块交易数据进行取模，最终在联盟内节点中仅存储区块交易数据取模后的余数信息。对于相同的区块交易数据，会因为参与节点对所选取的模数取余结果的不同而导致各节点存储的是该区块数据的不同部分，所以基于余数系统的存储优化机制是以分布式存储的方式构造。根据在余数系统中线性操作的并行化属性，可以在每个节点上独立执行区块数据的更新，如公式所示：其中是Δx对区块交易数据{X}的更改。当需要在某个节点上进行交易验证时，该节点需要从其他节点收集相关区块交易数据的其余部分，并应用中国余数系统恢复完整的交易信息。在所提出的存储机制的关键是互质模数集合ψn＝{m1，m2，...，mn}的设计。由于模数可能远小于交易数据的值例如kbit，因此在联盟内每个节点存储的是少量的位数bbit而不是区块交易信息的位数kbit。根据这种优化存储机制，可以将区块数据信息进行压缩，压缩的率可以计算为：ρ＝b/k(2)首先，公式ρ＝b/k表明该存储机制的存储效率是由分子上的位宽b来决定的。当分子越小，该机制的存储效率就越高。其次，由于原始区块数据的位数是kbit，因此在[0，2b-1]范围内应该有足够大的素数使得它们的乘积(即互质模数集合{ψn}的动态范围的上限)大于[2k-1]。(2)针对系统存储机制的容错性能力分析在联盟内确定节点选取互质模数集合ψn＝{m1，m2，...，mn}中前两个模数{m1，m2}，并对交易数据对应模数取模后的余数{x1，x2}进行存储，该部分数据使用PoW原则维护数据的一致性，保证数据的可靠性。通过两个可靠的区块数据余数，在使用CRT进行信息恢复的过程中，通过互质模集中的其他模数可以检测出区块数据中的错误余数即故障节点，CRT的恢复过程是从{n/2}对余数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种支持验证节点动态变化的联盟节点存储方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)原始数据存储：/n步骤1.1：根据原始数据大小选取合适的互质模数集合ψ

【技术特征摘要】
1.一种支持验证节点动态变化的联盟节点存储方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)原始数据存储：
步骤1.1：根据原始数据大小选取合适的互质模数集合ψn＝{m1，m2，...，mn}；
步骤1.2：从联盟内区块网络选择一个未存储数据的节点；
步骤1.3：节点从互质模数集合中随机选择一个模数；
步骤1.4：根据选择的模数对原始数据进行取模，将原始数据取模后的余数信息存储到节点中；
步骤1.5：判断是否完成所有节点的数据存储；若未完成所有节点的数据存储，则返回步骤2；
(2)当有新节点加入联盟内区块网络时：
步骤2.1：新节点在加入联盟内区块网络的时...

【专利技术属性】
技术研发人员：玄世昌，杨武，王巍，苘大鹏，吕继光，赵学成，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23