[发明专利]基于树图结构的区块定序方法及系统、数据处理终端

说明书

本发明涉及一种基于树图结构的区块定序方法，包括：将所有区块根据引用关系链接为树图结构；从该树图结构中选取一条枢轴链，以该枢轴链中所有区块为枢轴区块；根据该枢轴区块的时序排列将所有区块划分为多个区块集合；对该区块集合内的区块进行时序排序，以得到该区块集合的集合顺序；以所有该集合顺序得到该树图结构的所有区块的全局顺序。并涉及一种基于树图结构的区块定序系统和采用该区块定序方法进行区块定序的数据处理终端，以及一种采用该数据处理终端的P2P网络。

技术领域

本发明属于互联网技术领域，具体涉及一种区块链网络中区块处理方法及系统。

背景技术

目前常见的区块链共识算法都基于链式结构设计，每个时间段只有一个区块能得到全网共识，这样的结构难以百分百发挥全网算力和带宽资源，导致系统的吞吐量遇到瓶颈。本发明使用树图结构替换链式结构，使每个时间段能得到全网共识的区块数量增多，提升系统吞吐量。

目前主流区块链结构以链式结构为主，另外还存在以有向无环图(DAG，DirectedAcyclic Graph)结构组织的区块链系统。

链式结构：比如比特币(Bitcoin)和以太坊(Ethereum)，都是链式结构，如图1所示。链式结构下，每个区块拥有唯一的父边。在共识规则下，只有一条链得到全网的共识，保证数据一致性。中国国家发明“一种数据处理方法、数据处理服务器及存储介质”(申请号：201711044177.1)，公开了一种数据处理方法，包括：接收目标节点上传的目标数据，所述目标数据携带所述目标节点的数字签名；将所述目标数据发送给所述数据处理系统中除所述目标节点外的其他节点，使所述其他节点对所述目标数据进行验证；若所述目标数据通过验证，则生成包含所述目标数据的目标区块；将所述目标区块写入区块链。本发明实施例还公开了一种数据处理服务器及计算机可读存储介质。采用本发明，可通过区块链的加密特性实现对目标数据的可靠存储，防止所述目标数据被篡改，并在数据使用方请求所述目标数据时为数据使用方提供真实可靠的数据信息。链式结构的区块链系统由于只有一条链能得到全网共识，意味着在每个时间段产生的新区块中，只有一个区块能最终得到全网共识，导致其他区块占用的全网算力资源和带宽资源都被浪费了，系统吞吐量不高。

DAG结构：比如Phantom，都是DAG结构，如图2所示。DAG结构下，每个区块不再拥有唯一的父边，而是拥有对其他多个已知区块的引用边。在共识规则下，DAG图中某个子图将得到全网的共识，保证数据一致性。中国国家发明“基于DAG的区块链的交易定序方法及设备”(申请号：201811561134.5)，公开了基于DAG的区块链的交易定序方法及设备，其中，基于DAG的区块链包括多个交易块以及一个或多个定序块，并且每个定序块将其直接引用的交易块以及间接引用的一部分交易块进行确定化，该方法包括：根据定序块生成时间顺序对区块链中当前最新生成的定序块进行编号以形成定序块ID；将定序块ID作为交易高度保存在相应定序块的头部信息中；基于交易块的交易高度确定规则确定任一交易块的交易高度；根据执行顺序标准将与定序块具有相同交易高度的多个第一类交易块进行排序以形成交易顺序；根据交易顺序依次执行交易顺序中存在的所有第一类交易块中的智能合约交易。DAG结构的区块链系统，由于没有父边，都是引用边，缺少了主链，导致在DAG中为区块约定顺序变得复杂。Phantom通过贪婪的k-cluster算法选取了DAG中的一个特殊连通子图，丢弃该子图以外的区块，在子图内通过拓扑排序定序。可见，虽然区块被组织成了DAG结构，但是DAG中的区块在定序时，算法复杂度高，而且丢弃了一部分区块，造成区块利用率下降，同样造成了全网算力资源和带宽资源的浪费。

发明内容

具体来说，该方法包括：将所有区块根据引用关系链接为树图结构；从该树图结构中选取一条枢轴链，以该枢轴链中所有区块为枢轴区块；根据该枢轴区块的时序排列将所有区块划分为多个区块集合；对该区块集合内的区块进行时序排序，以得到该区块集合的集合顺序；以所有该集合顺序得到该树图结构的所有区块的全局顺序。