[发明专利]一种基于门限秘密共享的区块链分片存储方法

权利要求书

1.一种基于门限秘密共享的区块链分片存储方法，其特征在于，包括数据存储方法和数据读取方法；

所述数据存储方法包括以下步骤：首先将交易数据进行数字化分片得到数字分片，再利用改进Shamir门限构造k-1次多项式，并从中选取n个点作为n个分片数据，之后构造n个分片数据区块分发给其他的节点进行存储；

所述数据读取方法包括以下步骤：首先向其他节点请求k个分片数据区块，再利用拉格朗日插值算法依次恢复出数字分片，再将这些数字分片进行拼接并恢复出交易数据。

2.根据权利要求1所述的一种基于门限秘密共享的区块链分片存储方法，其特征在于，所述将交易数据进行数字化分片得到数字分片，包括以下步骤：

首个完成工作量证明的节点将交易数据T字符串化后，先将字符串转为二进制形式，再将二进制形式的字符串转为十进制数字T`；

根据门限参数(k，n)将十进制数字T`分成k-1份，即T`＝d₁|d₂…|d_k-1，其中，k表示要恢复出十进制数字T`所需的数据分片数量，n表示存储有数据分片的节点数量，d<sub>i</sub>表示十进制数字T`的某一部分，即数字分片，1≤i≤k-1。

3.根据权利要求1所述的一种基于门限秘密共享的区块链分片存储方法，其特征在于，所述利用改进Shamir门限构造k-1次多项式，包括以下步骤：

首先选取素数p，且p>max(d_max，n)，其中d_max＝max(d_i)，d_i表示数字分片，1≤i≤k-1，n表示存储有数据分片的节点数量；

在有限域GF(p)中随机选取一个数a并构造一次多项式F₁(x)＝ax+d₁。在一次多项式F₁(x)中选取两个点A_d11＝F₁(1)和A_d12＝F₁(2)，将d₂作为秘密值构造二次多项式F₂(x)＝A_d12*x²+A_d11*x¹+d₂，依次类推，直到构造出k-1次多项式F_k-1(x)＝A_dk-2k-1*x^k-1+A_dk-2k-2*x^k-2+…+A_dk-21*x¹+d_k-1。

4.根据权利要求1所述的一种基于门限秘密共享的区块链分片存储方法，其特征在于，所述从k-1次多项式中选取n个点，具体为：选取T1＝[1,F_k-1(1)]、T2＝[2,F_k-1(2)]、…、Tn＝[n,F_k-1(n)]，作为n个分片数据。

5.根据权利要求1所述的一种基于门限秘密共享的区块链分片存储方法，其特征在于，所述构造n个分片数据区块分发给其他的节点进行存储，包括以下步骤：

计算构造区块结构所需的相关参数值：版本号、区块索引、前一区块哈希值、时间戳、随机数解Nonce和Merkle树根，并选定此时区块链网络中存活的n个节点进行分片数据区块的分发；

根据n个数据分片数据以及所述相关参数构造n个分片数据区块；

将n个分片数据区块分发给选定的n个节点；

收到分片数据区块的n个节点对区块进行正确性检验，如果检验无误，则分发到分片数据区块的节点将该分片数据区块链接到区块链上；如果检验有误，则分发到分片数据区块的节点将该分片数据区块丢弃。

6.根据权利要求5所述的一种基于门限秘密共享的区块链分片存储方法，其特征在于，所述正确性检验包括：计算前一区块头的哈希值与该区块头中存放的哈希值是否一致；该区块的工作量证明是否正确；该区块的结构是否正确。