[发明专利]一种容量可扩展区块链查询方法及系统

说明书

本发明的一种容量可扩展区块链查询方法，包括：发送查询请求，访问发起节点的数据缓存模块，若没找到相应数据向查询层发送查询请求；判断发起节点是否为叶子节点，根据判断结果找到接近查找目标的目标超级节点；找到目标叶子节点并发起范围查询，查找区块链中的具体数据信息；将查询结果同其所在的区块和与之相连的其他区块的区块头作为最终查询结果返回给发起节点；通过本地保存的区块头数据与最终查询结果作对比，验证最终查询结果是否在被篡改过并将检验结果发给验证节点；根据检验结果调整查询路径上的超级节点和叶子节点的可靠性值。该查询方法在模型响应数据查询请求时优先访问超级节点，在保证数据安全的前提下提高了数据查询效率。

技术领域

本发明属于计算机数据库领域，具体涉及一种容量可扩展区块链查询方法及系统。

背景技术

区块链技术为解决中心化机构普遍存在的高成本、低效率和数据存储不安全等问题提供了解决方案，但目前还存在储存扩展性较差的问题。随着区块链容量的不断增加，参与节点的存储容量将逐渐不能满足其存储空间要求，这些不能满足要求的节点将不能继续作为完全节点保留在系统中。随着系统中完全节点数量的减少，这必将对区块链系统的安全性产生影响，所以区块链具有良好的存储容量可扩展性是非常重要的。

目前，对于区块链存储容量可扩展性的研究不是很多。近期，名为ElasticChain的区块链模型被提出，但ElasticChain模型与原区块链模型相比，数据的查询效率明显降低。同时，由于该模型查询时的数据来自于不同节点，系统中也存在一些恶意节点返回虚假数据的现象，这给数据查询的准确度和安全性造成了一定影响。并且，随着区块链技术的广泛应用，人们对区块链中数据查找速度和准确度的要求会越来越高，如果缺少有效的数据查询方法，于未来区块链技术的广泛应用将受到巨大限制。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种容量可扩展区块链查询方法及系统，以提高在一条完整区块链上的数据查询效率。

本发明提供一种容量可扩展区块链查询方法，包括如下步骤：

步骤1：发起节点发送查询请求，访问所述发起节点的数据缓存模块，如果找到相应数据，则停止查找并返回查询结果；如果没找到相应数据，则向查询层发送查询请求；

步骤2：查询层接收查询请求后，判断所述发起节点是否为叶子节点，如果是则访问所述发起节点的相邻的超级节点，所述相邻的超级节点根据本地保存的路由信息找到接近查找目标的目标超级节点；如果发起节点不是叶子节点，则直接访问发起节点的本地路由信息，再找到接近查找目标的目标超级节点；

步骤3：由目标超级节点找到和它相连的保存着目标数据的目标叶子节点，所述目标叶子节点发起一个范围查询，查找区块链中的具体数据信息；

步骤4：所述目标叶子节点将查询结果同其所在的区块和与之相连的其他区块的区块头作为最终查询结果，并将最终查询结果按查找时的相同路径返回给发起节点；

步骤5：发起节点收到最终查询结果后，通过本地保存的区块头数据与最终查询结果作对比，验证最终查询结果所在的区块链是否在查询过程中被篡改过并将检验结果发给验证节点，若被篡改则查询失败，否则保存查询结果；

步骤6：验证节点根据检验结果实时调整查询路径上的超级节点和叶子节点的可靠性值。

在本发明的容量可扩展区块链查询方法中：

所述叶子节点至少保存着区块链每个区块的区块头数据，以验证收到的最终查询结果是否被篡改；还保存着相邻的超级节点的位置信息，在查询数据时如果本地节点没有完整的区块链数据，则访问相邻的超级节点，新加入区块链系统的节点,都会先被视为叶子节点；

所述超级节点存储了系统中所有与其相邻的叶子节点的信息，以及所有与其相邻的超级节点间的路由信息；