[发明专利]ASIC阵列、数据处理板以及区块挖掘方法和设备

说明书

本发明涉及一种ASIC阵列，用于进行区块挖掘，该ASIC阵列包括：设置于PCB电路板上的多个ASIC芯片，该ASIC芯片包括多个裸片，该裸片包括片上网络，其中该片上网络包括多个计算节点，每个该计算节点包括混算器，所有该混算器对区块挖掘的随机数据集中的随机数进行并行地址运算。本发明的ASIC阵列，在每个计算节点上都设置有混算器，通过计算节点‑片上网络‑ASIC芯片‑ASIC阵列的层级结构，使ASIC阵列具有多个可以并行处理随机数据集中随机数的混算器，通过混算器进行多任务并行处理的方式，有效提高区块挖掘散列计算效率。

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，特别是涉及一种用于区块挖掘的方法和设备，以及采用区块挖掘的方法的ASIC阵列和数据处理板。

背景技术

以太坊（Ethereum）是一个全新的开方的区块链平台，它允许任何人在平台中建立和使用通过区块链技术运行的去中心化应用。以太坊的核心是一个点对点（P2P）网络，以太坊区块链数据库是由众多连接到网络的节点来维护和更新的。

图1是现有技术的以太坊区块挖掘示意图。如图1所示，交易费用由节点收集，用户（Miner）12就是以太坊网络10中收集、传播、确认和执行交易的节点。用户们将交易打包为区块，并互相竞争，以使他们的区块可以添加到下一个区块链上，这个过程称之为区块挖掘。矿池服务器11（Pool server）在新的区块上将区块挖掘业务分包给矿池（Mining pool）里的用户，每一个区块挖掘工作的参数包括区块字头散列值、用户期望搜寻到的随机数值范围和难易度。

和区块链网络一样，用户们通过解决复杂数学问题的任务以便成功地“挖”到区块，这被称为“工作量证明”。一个运算问题，如果在算法上解决，比验证解决方法需要更多数量级的资源，那么它就是工作量证明的极佳选择。为防止区块链网络中已经发生的专门硬件（例如特定用途集成电路）造成的中心化现象，以太坊选择了侧重于消耗更多内存的运算问题。如果问题需要内存和CPU，那么理想的硬件就是普通电脑。这就使以太坊的工作量证明具有抗特定用途集成电路的特性，和由专门硬件控制区块挖掘的区块链相比，以太坊能够带来更加去中心化的安全分布。

解决复杂数学问题的过程与区块挖掘设备的CPU性能零相关，与区块挖掘设备的内存大小及内存带宽正相关，这意味着那些通过共享内存的方式大规模部署的区块挖掘设备，在区块挖掘效率上并不能产生线性或者超线性(super-linear)的增长。

中国专利申请“一种FPGA并行阵列模块及其计算方法”，公开号CN106843080A，公开了一种FPGA并行阵列模块，其连接至上位机，其包括依次设置的对外通信层、任务切分层和计算层；对外通信层、任务切分层、计算层均设有电源模块和散热模块；对外通信层用于与上位机进行通讯，对外通信层设有ARM主控模块，ARM主控模块用于实现软件自定义功能调用；ARM主控模块用于实现Linux软件流程，其设有接口模块，对外通信层通过接口模块连接至上位机，且ARM主控模块与接口模块之间设有破解模块；破解模块用于封装组织FPGA阵列，调度FPGA资源进行密钥计算，计算出正确的密钥；任务切分层用于对任务进行切分并均衡调度，任务均分层设有多个FPGA二级主控模块，FPGA二级主控模块用于进行复杂计算；计算层设有多个ASIC模块，ASIC模块用于进行简单计算；每个FPGA二级主控模块连接至多个ASIC模块。

但目前以太坊的区块挖掘中，存在提高区块挖掘效率的需求，如何在降低区块挖掘设备成本的前提下，有效提高区块挖掘设备的处理效率，是目前业界重点研究的问题。

发明内容

为提高以太坊区块挖掘处理效率，本发明公开了一种ASIC阵列，使用该ASIC阵列的数据处理板，以及使用该数据处理板区块挖掘设备，和对应的区块挖掘方法。