[发明专利]用于区块链网络中的区块生成方法和网络节点

说明书

本公开提供了一种用于区块链网络中的区块生成方法和实现该方法的网络节点。该方法包括：获取该区块链网络的网络节点的交易池；确定该网络节点的交易池是否为空；响应于确定该网络节点的交易池为非空，基于区块链中的最后一个区块的区块头和该区块链网络设定的用于工作量证明的哈希谜题的难度值，求解该哈希谜题；以及响应于成功解出该哈希谜题，生成下一区块，该下一区块包含该交易池中的所有交易。

技术领域

本公开涉及互联网技术，更具体地，涉及一种用于区块链网络中的区块生成方法和实现这种方法的网络节点。

背景技术

区块链(Blockchain)是比特币的一个重要概念，其本质上是一个去中心化的数据库，同时作为比特币的底层技术。区块链是一串使用密码学方法相关联产生的数据区块(即区块)，每一个数据区块中包含了一次比特币网络交易的信息，用于验证其信息的有效性(防伪)和生成下一个区块。

狭义来讲，区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成一种链式数据结构，并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。广义来讲，区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式。

每当有加密交易产生时，网络中有强大运算能力的节点(即矿工(Miner))就开始竞争解一个哈希谜题，竞争成功的节点获得产生新的区块的权利以构造出新的区块来记录最新的交易，这也被称为工作量证明(Proof-of-Work，PoW)方式。新的区块按照时间顺序线性地被补充到原有的区块链末端，这个帐本就会不停的增长和延长。

图1示出了一种传统的中心化网络100的结构示意图。如图1中所示，网络100包括一个中心服务器10和多个网络节点11-16。中心服务器10用于管理和维护网络100的总账本，网络节点11-16中的每一个分别与中心服务器10相连，用于管理和维护其自身的账本。当其中一个网络节点产生新的交易时，该网络节点将该交易记录发送给中心服务器10，中心服务器10验证该交易并将交易记录保存在总账本中。

在这种传统的中心化网络100中，对中心服务器10的有效攻击可能会破坏整个网络。并且，由于每个交易都由中心服务器10验证，对于包含大量网络节点的网络来说，整个网络的处理效率将会不可避免地变得很低。

图2示出了一种去中心化的区块链网络200的结构示意图。如图2中所示，区块链网络200不包括中心服务器，而仅仅包括多个网络节点21-25，网络节点21-25中的每一个与其他网络节点中的至少一个相连。例如，当网络中产生新的交易时，网络中有强大运算能力的所有节点21-25(即矿工(Miner))都会根据当前区块链的状态(即前一区块的区块头)以及系统所设定的哈希谜题难度值，对该哈希谜题求解。第一个解出哈希谜题的节点(例如节点21)将获得产生新区块的权利以将待处理的交易包含在该新产生的区块内，这也被称为工作量证明(Proof-of-Work，PoW)方式。接下来，节点21将新区块广播给网络中的所有节点以进行处理和验证。达成一致的新区块将被补充到原有的区块链末端，从而总账本就会不停的延长。

发明内容

在上述方案中，无论当前网络中是否有交易，网络中的所有节点都会对哈希谜题求解以竞争生成区块的权利，一个节点是否能够竞争成功仅仅取决于该节点的计算能力。然而，在系统中总的交易量较少的时段内，在某些时刻，虽然节点仍然会依靠其强大的计算能力竞争并生成和广播区块，但是该区块中可能不包含任何交易。在这种情况下，大量的计算、存储和网络带宽资源将被浪费在这种无效的区块生成竞争中，从而导致巨大的浪费。

针对上述问题中的至少一个，本公开提出了一种用于区块链网络中的区块生成方法以及用于该方法的网络节点，以避免生成不包含任何交易的新区块。