[发明专利]对区块链的原生持久存储支持

说明书

分布式分类账数据存储在分布式持久存储系统中，该分布式持久存储系统包括多个持久存储系统作为分布式分类账参与者。分布式分类账数据使用持久存储系统的原生能力进行维护。分布式分类账数据被复制为“对象的分类账储存库”中的持久数据对象，这些对象在每个持久存储系统处被复制。一个持久存储系统处的改变被记录在分布式区块链中的区块中，该区块链跨其它分布式分类账参与者中的每个分布式分类账参与者分布。其它分布式分类账参与者从区块链读取改变并将改变应用于其它分布式分类账参与者中的每个分布式分类账参与者处的相应复本。

技术领域

本发明涉及企业级持久存储系统，诸如文件系统、数据库管理系统、键-值存储系统、文档存储系统，特别是在企业级持久存储系统内原生实现区块链技术。

背景技术

传统的持久存储系统可以处理由多个并发用户读取和/或修改的大量数据。企业级持久存储系统(以下简称PSS)维护由PSS管理的持久数据的数据完整性、一致性和安全性。

PSS可以是例如由DBMS管理的数据库、存储在文件系统中的文件、或由键-值存储系统管理的键-值对象、由文档存储系统(DOCS)管理的文档(例如，JSON文档)。PSS将数据存储在持久数据对象中。例如，持久数据对象可以是由DBMS管理的数据库表、由键-值存储系统管理的键-值对、由DOCS管理的文档、或者由文件系统管理的文件。持久数据对象可以是包括多个持久数据对象的复合数据对象。例如，在DBMS中，数据库表可以包括多行作为持久数据对象。在文件系统中，文件可以包括多个块作为数据对象，目录可以是包含文件的持久对象并且甚至可以包含其它目录作为持久数据对象。在DOCS中，持久数据对象可以是JSON文档的集合。

各种PSS(诸如DBMS和键-值存储系统)为更新和查询持久存储库提供了卓越的性能。PSS的用户可以依赖于存储在PSS中的持久数据对象的有效性，因为对数据对象的改变由诸如公司或组织之类的集中机构控制。一般而言，对存储在PSS中的数据所做的任何改变都由属于同一中央机构的用户进行，因此受其访问策略的约束。

对于分离的实体(例如，企业、组织、政府)来说，以实体可以依赖于共享数据的有效性的方式共享对任务关键的共享数据的读取和写入访问变得越来越重要。这种数据在本文中被称为分布式分类账数据。

对于传统的PSS，用于管理分布式分类账数据的系统可以使用联盟方法(federated approach)来实现，该联盟方法涉及多个传统PSS，每个传统PSS由独立的存储系统参与者控制，该参与者受联盟的其它参与者信任。每个参与者在他们自己的私有PSS中维护自己的分布式分类账数据的复本(replica)并受到联盟中其他参与者的信任，以仅对复本进行有效改变并以受信任的方式将此类更改传送给其他参与者。

遗憾的是，同步问题可能导致不同步的复本，从而要求联盟中的参与者之间的争议解决，甚至交易的逆转，这可能是低效的。依赖于分布式分类账数据的重要决定和操作可能被延迟，直到参与者可以协调复本为止。此外，联盟的参与仅限于确实可以信任的参与者，并且可以保持合理地不受对分布式分类账数据的恶意攻击的影响。

另一方面，区块链技术提供了用于维护分布式分类账数据的手段，它不要求每个参与者都被信任，至少在联盟方法的相同级别上。每个参与者维护分布式分类账数据的副本。对分布式分类账数据的改变记录在包括加密散列链接块的区块链中。参与者使用共识机制协调添加块，以确保参与者记录对分布式分类账数据的相同改变。即使一些参与者试图破坏他们的分布式分类账数据的副本，也可以确保分布式分类账数据的有效性。

遗憾的是，使用区块链技术存储分布式分类账数据要求放弃由许多PSS提供的许多性能益处。为了提供区块链技术和此类PSS两者的益处，可以使用“链下存储”方法。在链下存储方法下，分布式分类账数据的版本位于PSS中并且区块链存储在由区块链应用管理的区块链存储库中。

链下存储方法使应用开发变得非常困难，因为应用必须同时管理PSS和区块链存储中的数据。甚至更难的是处理回滚操作和恢复操作，这两种操作都必须由PSS和区块链存储库执行。