[发明专利]区块链交易的并行执行方法、系统及存储介质

说明书

本发明公开了区块链交易的并行执行方法、系统及存储介质，方法包括以下步骤：通过领导节点打包共识过程中的区块交易，生成交易执行过程的读写集；获取任意两个读写集之间的交集；将交集为空集的交易放置在并行执行位置；以及，对交集为非空集的交易进行筛选，并根据筛选结果将交易放置在并行执行位置或在串行执行位置，生成包含两种执行类型的交易的区块；通过领导节点将该区块广播至区块链网络；在区块链网络完成对该区块的共识后，通过多线程对并行执行位置上的交易进行并行执行，并通过单独线程对串行执行位置上的交易进行执行。本发明降低了算法实现的复杂度且提高了区块链系统交易处理能力，可广泛应用于区块链技术领域。

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，尤其是区块链交易的并行执行方法、系统及存储介质。

背景技术

在区块链中，账户模型可以分为两类，一种是UTXO模型，一种是世界状态模型。UTXO模型中，交易分为输入和输出，上一个交易的输出作为下一个交易的输入，UTXO即为未花费输出。这种模型下，一个账户会有多个UTXO，每次发送交易需要在UTXO集合中选取一个或者多个作为交易的输入，每一个UTXO都有固定的输出值。UTXO作为一个流量数据，天然指定了交易之间的依赖关系，因此，只需要根据UTXO即可生成区块交易集合的有向无环图，进而可以使用多线程并行执行一个区块中的交易集合。而在世界状态模型中，每一个账户都用一个存量数据表示状态数据，每一个账户可以看作是一个有限状态机，交易则是驱动该有限状态机的事件。这种模型下，交易的并行一般情况下也要预先执行然后生成有向无环图进而多线程并行执行。

在UTXO模型中，每一个账户需要可能需要保存大量的UTXO，对存储能力要求高，同时UTXO模型中，每一个UTXO只有花费于未花费两种状态，不能很好满足复杂的智能合约的要求，甚至限制了智能合约的功能；

在世界状态模型中，传统的交易预执行然后生成有向无环图的方式在交易执行逻辑过于复杂的情况下，很难生成甚至无法生成一个合乎要求的有向无环图，因此不具备落地执行的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种复杂度低且处理效率高的区块链交易的并行执行方法、系统及存储介质。

第一方面，本发明实施例提供了一种区块链交易的并行执行方法，包括以下步骤：

通过领导节点打包共识过程中的区块交易，生成交易执行过程的读写集；

获取任意两个读写集之间的交集；

将交集为空集的交易放置在并行执行位置；以及，对交集为非空集的交易进行筛选，并根据筛选结果将交易放置在并行执行位置或在串行执行位置，生成包含两种执行类型的交易的区块；

通过领导节点将该区块广播至区块链网络；

在区块链网络完成对该区块的共识后，通过多线程对并行执行位置上的交易进行并行执行，并通过单独线程对串行执行位置上的交易进行执行。

进一步，还包括以下步骤：

通过领导节点接收用户提交的交易；

通过领导节点对每个用户提交的交易赋值一个递增的序号。

进一步，所述通过领导节点打包共识过程中的区块交易，生成交易执行过程的读写集这一步骤，包括以下步骤：

通过领导节点打包共识过程中的区块交易；

通过领导节点对该区块进行预执行，生成交易执行过程的读写集。

进一步，所述将交集为非空集的交易放置在串行执行位置这一步骤，包括以下步骤：

根据交易序号，将交集为非空集部分的交易串行执行，生成新的读写集；

将新生成的读写集及交易本身放在区块的串行执行位置。