[发明专利]区块链网络中概率中继的流量控制的方法和系统

说明书

本发明涉及一种方法，该方法用于调整区块链网络上的节点将连接的对等节点的最小和最大数量。该调整考虑了节点的带宽和处理能力。节点的带宽容量是基于该节点在一个时间段内可处理的最大数据量来确定的。监控通过节点的接口，发送至对等节点或从对等节点发出的数据，并根据输入数据与输出数据之间的差值确定节点的配置文件因子。在监控所述数据的多个时间段上，所分析的数据用于根据所述监控的数据和可连接到节点的对等方的最大数量来设置可连接到该节点的对等节点的最小数量和最大数量。该方法使节点能够根据性能限制因素例如带宽可用性和处理性能等来调整连接的数量。通过确定对等节点连接的数量，该节点可以进一步确定接口之间的相关矩阵和与它所连接的对等节点。可以用相关系数来编译矩阵，所述相关系数表示在所述节点的每个接口处处理的数据之间的相关性。本发明还涉及相应的计算机可读存储介质、电子设备、区块链网络的节点、或具有这种节点的区块链网络。

技术领域

本说明书主要涉及适用于在区块链网络的节点中实现的计算机实现的方法和系统，对用于处理大量事务和大事务区块的修改后的区块链节点结构、网络架构和协议进行了说明。

背景技术

在本文中，使用术语“区块链”来包括所有形式的电子的、基于计算机的分布式账本。这些包括基于共识的区块链和事务链技术、许可及未许可的账本、共享账本及其变型。虽然已经提出并开发了其他区块链实施方案，但是区块链技术最广为人知的应用是账本。虽然出于方便和说明的目的，本文中可能涉及特定的区块链，但应当指出，本发明不限于用于特定的区块链，其他的区块链实施方案和协议也落入本发明的范围内。在本文中，术语“用户”可指人或基于处理器的资源。

区块链是点对点的电子账本，实现为由区块组成的基于计算机的去中心化的、分布式系统，而区块由事务组成。每个事务是对区块链系统中参与者之间的数字资产的控制的转移进行编码的数据结构，每个事务包括至少一个输入和至少一个输出。每个区块包含前一区块的散列，使得这些区块链接在一起，以创建所有事务的永久的、不可更改的记录，这些事务自区块链诞生之始写入区块链。事务包含小程序，这些小程序称为脚本，脚本嵌入至所述事务的输入和输出中，指定了如何以及由谁来访问事务的输出。在一些区块链平台上，这些脚本是使用基于堆栈的脚本语言编写的。

为了将事务写入区块链，必须对该事务进行“验证”。网络节点执行该工作以确保每个事务有效，无效事务则被网络拒绝。安装在所述节点上的软件客户端通过在未花费的事务(Unspent Transaction,简称UTXO)上执行其锁定和解锁脚本来执行此验证工作。如果锁定和解锁脚本的执行评估为真(TRUE)，则该事务有效，将该事务写入区块链。因此，为了将事务写入区块链，该事务必须：i)由接收事务的第一节点进行验证——如果事务得到验证，则该节点将该事务中继到网络中的其他节点；ii)添加到网络节点建造的新区块中；iii)添加到过去事务的公共账本中。

尽管区块链技术是因加密货币实施方案的使用而闻名，但数字企业家已经开始探索使用加密货币所基于的加密安全系统以及可以存储在区块链上的数据来实施新系统。如果可以将区块链用于不限于加密货币领域的自动化任务和流程，那将是非常有利的。这样的解决方案将能够利用区块链的长处(例如，事件，分布式处理等的永久性的、防篡改记录)，同时在其应用中更具通用性。

根据参考文献[1]，每个区块的平均事务数量约为2000个单位。在不久的将来，对最大区块大小的限制可以放宽，并且每个区块的事务数量可能会大大增加。

有竞争力的加密货币需要尽快传播大量未经确认的事务。相比之下，Visa电子资金转账的峰值容量为每秒56k笔事务[2]。

当前用于通过清单在区块链网络中交换新事务的三步消息传递协议不足以应付快速传播比当前标准大几个数量级的事务量(每秒约5个事务[3])。

就计算工作而言，当今的区块链网络主要集中在特定方面。随着事务量的大大增加，这不一定是可行的。

不仅数据流管理至关重要，而且还需要考虑节点和网络的技术容量或能力。