[发明专利]一种区块链数据存储装置及其快速存储方法

权利要求书

1.一种区块链数据存储装置的快速存储方法，其特征在于，其中区块链数据存储装置，包括：

区块(10)，设置于区块链系统各节点中，所述区块(10)用于存储区块链信息数据以及业务数据或交易数据存储地址指针；

认证模块(20)，与所述区块(10)通过数据连接方式连接；

逻辑存储管理模块(30)，与所述认证模块(20)通过数据连接方式连接；逻辑存储模块(40)，用于存储区块链系统中的业务数据或交易数据；

所述区块链系统中所有的逻辑存储管理模块(30)都能够通过数据连接方式与每个逻辑存储模块(40)交互数据；

其中，所述认证模块(20)用于验证所述逻辑存储模块(40)的信息，所述逻辑存储模块(40)由区块链系统各节点的存储空间中虚拟出来；

基于上述区块链数据存储装置的快速存储方法，包括以下步骤：

S1区块链数据存储装置的初始化，并生成逻辑存储模块(40)，处理过程包括以下步骤：

S101所述区块链数据存储装置随着区块链系统的部署进行初始化，初始化主要包括：在每个节点上划设确保区块(10)、认证模块(20)以及逻辑存储管理模块(30)正常运行的存储空间；

S102生成初始化逻辑存储模块；

经步骤S101的初始化处理后，区块链系统中m个节点的逻辑存储管理模块(30)从各自节点的物理存储中划设出独立的物理存储记为{D₁,D₂...,D_m}，初始化时的逻辑存储模块(40)的分块同物理存储{D₁,D₂...,D_m}；

S2逻辑存储管理模块(30)在区块链系统运行过程中对逻辑存储模块(40)进行动态管理；步骤S2中所述逻辑存储管理模块(30)对逻辑存储模块(40)的动态管理采用业务繁忙的节点少参与存储、存储空间竞争开放的原则，具体处理过程包括以下步骤：

记所述区块链系统中m个节点{N₁,N₂,...,N_m}对应的初始化逻辑存储为{D₁,D₂,...,D_m}，每个节点的逻辑存储管理模块(30)对本节点在一次存储周期中发起存储请求的次数进行统计，每当系统中发生一次业务数据或交易数据存储请求，所有节点的逻辑存储管理模块(30)都将本节点请求的业务数据或交易数据存储次数广播给所述区块链系统中其它的逻辑存储管理模块(30)，当前发起请求的节点的逻辑存储管理模块(30)按照本次存储周期中各节点请求的业务数据或交易数据存储次数由少到多进行排序得到顺序{N′₁,N′₂,...,N′_m}，取排名前δ(0＜δ＜1)的节点作为逻辑存储模块{D′₁,D′₂,...,D′_c}其中c表示排名前δ的节点总数；当前发起请求的节点的逻辑存储管理模块(30)将选定的逻辑存储模块{D′₁,D′₂,...,D′_c}广播给系统中其它逻辑存储管理模块(30)，所述区块链系统将{D′₁,D′₂,...,D′_c}作为当前的节点业务数据的逻辑存储模块(40)，供业务数据或交易数据存储使用；然后进入下一存储周期的逻辑存储模块(40)的动态管理过程；

所述存储周期是指从有节点发起业务数据或交易数据存储请求开始，到下一次有节点发起业务数据存储请求结束的时间段；

S3业务数据的存储处理，处理过程包括以下步骤：

当节点j发起数据存储请求时，节点j的逻辑存储管理模块(30)根据S2步骤筛选出符合条件的逻辑存储模块(40)，构成存储所述节点j的业务或交易数据的预选存储模块集合{D′₁,D′₂,...,D′_c}，并将所述符合条件的逻辑存储模块(40)的IP地址、数据地址以及逻辑存储模块(40)中的数据内容Hash值发送给认证模块(20)，认证模块(20)一方面根据接收到的逻辑存储模块40)中的数据内容Hash值对所述预选存储模块集合的信息进行验证，并将通过验证的逻辑存储模块(40)的IP地址、数据地址以及数据内容的Hash值发送给区块(10)，区块(10)将接收到的数据存储模块(40)的IP地址、数据地址以及数据内容的Hash值保存到区块(10)中成为业务数据或交易数据存储地址的指针，并将所述业务数据或交易数据存储地址的指针信息广播到区块链系统中的所有节点的区块(10)中保存；另一方面将通过验证的逻辑存储模块(40)的信息发送给逻辑存储管理模块(30)，逻辑存储管理模块(30)将业务或交易数据保存到所有通过验证的逻辑存储模块{D′₁,D′₂,...,D′_c}中，令区块链系统中c个逻辑存储模块(40)中每个逻辑存储模块(40)都有一份节点j请求存储的业务数据，从而完成一次业务数据的存储；

S4业务数据的读取处理；

步骤S4的处理过程包括以下步骤：

当区块链系统的节点w发起数据读取请求时，所请求读取的数据称为目标数据，节点w首先将目标数据读取请求广播到区块链系统所有的区块(10)，所有区块(10)查询自身业务数据或交易数据存储地址指针记录表，并将查询到的业务数据或交易数据存储地址指针记录经过共识机制判断后，得到目标数据的共识存储地址指针；所述节点w将共识存储地址指针发送给节点w的认证模块(20)，节点w的认证模块(20)接收到共识存储地址指针后，从历史记录中确认是否有所述共识存储地址指针的记录，若历史记录中没有查询到共识存储地址指针的记录，则视为认证未通过，本次数据读取请求流程终止；若认证通过，则将共识存储地址指针信息转发给所述逻辑存储管理模块(30)，所述逻辑存储管理模块(30)根据地址指针从所有通过认证的逻辑存储模块(40)中读取业务和交易信息数据，并将读取到的数据发送至所述认证模块(20)，所述认证模块(20)对接收到的数据进行共识判断，将共识结果数据发送给发起请求的节点w；

所述区块(10)中存储的业务数据或交易数据存储地址指针包括：本区块相关业务数据或交易数据所在所述逻辑存储模块(40)中的IP地址、数据地址以及所述逻辑存储模块(40)的数据内容Hash值。

2.根据权利要求1所述的区块链数据存储装置的快速存储方法，其特征在于，所述逻辑存储管理模块(30)用于对区块链系统节点中产生或消除逻辑存储的过程以及数据存储过程进行管理。