[发明专利]一种按时间排序的存储结构与快速查询的方法

权利要求书

1.一种按时间排序的存储结构与快速查询的方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一，根据输入数据进行merkle tree数据列表的建立

步骤1.1，收到发送过来的数据信息，对数据信息中的隐私数据进行解密，解密后通过椭圆曲线算法ecdsa对隐私数据进行验证；

步骤1.2，验证成功后，把验证者的签名写入数据验证者(Verifier)信息栏，再使用随机数生成算法把随机数写入到随机数Nonce；

步骤1.3，对这一条完整的数据用不可逆的单向散列算法SHA256进行加密，得到这这条数据的哈希值，再把这条数据信息以[key(HashData)，value]的形式存入levelDB数据库，再按照顺序存入到交易池中；

步骤1.4，收到下一条信息数据，重复步骤1.1到步骤1.3，

步骤1.5，打包开始后之后，根据发送数据的时间的Merkle tree生成算法生成子节点哈希值信息，再把这条数据信息根据[key(HashData)，value]的数据新式存入levelDB数据库中；

步骤1.6，在没有结束之前一直重复第1.1步到第1.5步；在规定的打包时间结束后，使用了Merkle tree生成算法得到了唯一的Merkle tree的根的哈希值RootHash，把这个哈希值记录到当前准备打包的区块的Merkle root这个属性的数据栏中，并完成区块链的区块数据输入和生成；

nonce：是一组随机数字，为了增加修改区块的难度；

Merkle root：存放这个区块的Merkle根的hash值；

步骤2，在merkel tree存储结构生成的区块链中快速查询数据的信息

步骤2.1，根据区块链上每一个区块上的发送交易时间区间[EarliestTime,LatestTime]，这个区块的交易的TransmitTime的最小值为“EarliestTime”、交易的TransmitTime的最大值为“LatestTime”，确定查询的交易所在之区块；

步骤2.2，选择一个区块，已知这个区块中有SumT条交易，需要查询的交易发送的时间，即这条交易的TransmitTime为QTime，计算出选择查询编号ChooseNo：

ChooseNo＝[(QTime-EarliestTime)/(LatestTime-EarliestTime)*SumT]

步骤2.3，查询第ChooseNo条交易信息，如果查询的这条数据的信息是需要的这条信息，输出这条具体的信息数据，如果不是需要的信息：

情况1：

如果

ChooseNo_Time＜QTime＜LatestTime

ChooseNo_Time是第ChooseNo条交易信息的发送数据的时间，先计算SumTY＝SumT-ChooseNo：

ChooseNo＝[(QTime-ChooseNo_Time)/(LatestTime-ChooseNo_Time)*SumTY]+ChooseNo再进入步骤3；

情况2：

如果

EarliestTime＜QTime＜ChooseNo_Time

先计SumTY＝ChooseNo，ChooseNo_Time是第ChooseNo条交易信息的发送数据的时间：

ChooseNo＝[(QTime-EarliestTime)/(ChooseNo_Time-EarliestTime)*SumTY]

再回到进入步骤3；

步骤3，按照发送数据的时间的Merkle tree生成算法；

步骤3.1，从交易池中取出一条判断这一条需要进入Merkle tree的数据的发送的时间是否迟于前一条已经进入Merkle tree的数据的发送的时间，如果迟于之前发送的时间，进行后面的步骤；如果早于之前的时间，跳过这条信息，返回步骤1，从交易池中抽取交易并检验，直到满足条件为止；

步骤3.2，对Merkle tree的结构进行操作；

情况1：

如果是第一条数据，创建初始跟节点及一个叶子节点，并把交易写入这个节点中；记录最早一条交易的传入的时间信息；

之后设置子节点左边的值Sonsleft的节点值即SonsLeft＝{Hash，PathValue}，PathValue为叶子节点的路径，Hash为这个这个叶子节点的Hash值，更新跟节点PathValue等待下一条信息传入；

情况2：

如果数据编号number是偶数，创建一个叶子节点并把交易写入这个节点中；

设置子节点右边的值SonRight，即SonRight＝{Hash，PathValue}，更新这个节点的上层所有相关的节点，等待下一条信息传入；

情况3：

如果传入的数据编号number是奇数，先建立一个叶子节点，并把交易写入这个节点中；再根据建树原则由叶子节点向根节点创建子节点；更新这个节点的上层所有相关的节点，等待下一条信息传入；

其中建树原则如下：

如果这个数据编号number是满足

n-1＜log₂number＜n (1)

n为不比number大的最大2ⁿ的一个整数

继续满足条件

number-2ⁿ＝＝1 (2)

原来根中Root＝false，再更新PathValue，之后创建一个新的根，根中的属性为这4个值，左边的子节点SonLeft，右边的子节点SonRight，是否是跟节点Root，存储的Key的PathValue，新的根节点的SonLeft＝旧的PathValue；

接下来补充的子节点数量为n；

这个奇点后的下m个奇点补充的子节点数量为n-m；

如果出现一个奇点不满足公式1后重新计算得到达到条件的n，重启原则；

步骤3.3，当Merkle tree的生成要结束时，即达到一定的数量或者在一定的时间内，记录最后一条进入Merkle tree的交易传入时间；全部节点更新完成后，把EarliestTime和LatestTime值输入到区块链中；

步骤1.6中Merkle root：存放这个区块的Merkle根的hash值，这个hash值也就是可以在levelDB中检索Merkle tree的起始key。