[发明专利]区块链结构以及区块链事务执行方法、装置、设备和介质

说明书

本发明公开了一种区块链结构以及区块链事务执行方法、装置、设备和介质，区块链结构为基于单链模型的主链侧链结构、间隔区块结构或大小区块结构，方法应用于单链单账本模型和单链多账本模型中，包括：创建事务并将事务广播到区块链或者事务执行模式对应的区块链群组；在区块链或区块链群组中将事务打包成区块并进行区块共识；根据事务执行模式将共识后的区块依次链接至区块链结构或区块链群组对应的账本中。本发明实现了在一条区块链上支持不同场景业务的事务执行模式，同时兼顾场景业务的事务执行模式和需求，节省了不同业务区块链分别部署和维护节点的成本，并且不存在异构区块链的兼容适配问题。

技术领域

本发明属于区块链技术领域，具体涉及一种区块链结构以及区块链事务执行方法、装置、设备和介质。

背景技术

信息产业的快速发展，使得云服务和网络资源紧密结合。云和网融合大趋势下，云网场景面临着集中式单点故障、多方互不信任、业务实时响应等问题。由于开放透明、去中心化、不可篡改等特性，区块链被广泛应用于诸如金融、能源、物流等领域，以实现多方安全可信、解决单点故障等问题，这也同样适用于云网场景。

目前，区块链有包括“执行-排序-验证”和“共识-执行”两种事务(Transaction)执行模式，而现有区块链只能选择其中一种作为其事务执行模式，例如，以太坊(Ethereum)使用的是“共识-执行”事务执行模式，超级账本(Hyperledger Fabric)使用的是“执行-排序-验证”事务执行模式。两种事务执行模式的执行流程如图2所示：

共识-执行(Consensus-Execute，CE)事务执行模式：区块链客户端发起事务并广播到区块链网络上，共识节点将该事务打包到区块内并进行区块共识，随后广播区块，其他节点同步区块并顺序执行验证区块内事务获得执行结果，最后通过执行结果更新区块链状态。

执行-排序-验证(Execute-Order-Validate，EOV)事务执行模式：区块链客户端向区块链背书节点发起事务请求，背书节点收到请求后预执行该事务生成执行结果和读写集，其中，读写集是指执行该事务后对区块链状态产生影响的状态数据集合，读写集包括读集和写集，读集用于获取区块链状态数据的索引，写集用于更新该索引对应的状态数据，区块链客户端收到执行结果和读写集后将其组装成事务发送给共识节点，共识节点将该事务进行排序并打包到区块内，随后广播区块，其他节点同步区块并验证区块内事务，最后通过读写集更新区块链状态。

上述两种事务执行模式的主要区别在于获取事务执行结果的阶段不同，EOV事务执行模式在预执行阶段获得执行结果和读写集，验证阶段进行区块链状态更新，该事务执行模式可实现多个事务的并行执行以提升性能，但是由于状态更新延后会出现事务执行冲突问题，并且需要使用背书节点进行事务预执行；CE事务执行模式在执行阶段获得执行结果并更新区块链状态，该事务执行模式不存在事务执行冲突问题，但是由于区块内所有事务串行执行导致性能较低。

云网场景使用区块链时，往往难以同时兼顾不同场景业务的事务执行模式和需求。例如，企业租用网络流量场景中，物理链路调度业务需要及时获得区块链的执行结果实现调度的实时响应，流量计费结算业务需要避免事务执行冲突问题。然而，现存方案无法在一条区块链上同时解决上述问题并且最佳适配不同云网场景业务的事务执行模式和需求，即现有的一条区块链的区块链结构不能同时支持多种事务执行模式。虽然同一云网场景的不同业务也可以分别使用不同区块链进行实现，然后通过跨链方式进行场景业务间数据交互，但是仍然面临不同区块链的节点部署维护成本高、异构区块链兼容适配难度大以及异构链场景业务跨链交互难等问题和挑战。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明公开了一种区块链结构以及区块链事务执行方法、装置、设备和介质，所述区块链结构基于单链模型，实现了在一条区块链上同时支持不同的事务执行模式。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：