[发明专利]一种防篡改的区块链数据存储方法及系统

说明书

本说明书实施例提供一种防篡改的区块链数据存储方法及系统，属于分布式账本领域，其中，所述系统包括：存储层，为k‑v数据库，用于分布式存储数据，为每一个区块链备份多个副本；网络层，用于节点间的数据传输以及根据共识协议确定区块的先后顺序，其中，节点包括用户节点及机构节点，机构节点包括至少一个数据库；机构节点用于将签名后的交易封装到区块，并为区块构造二叉查找树；机构节点还用于对于二叉查找树的每个非叶子节点，生成一个基于哈希的索引，k‑v数据库还用于存储二叉查找树的每个非叶子节点的索引；结构节点还用于接受用户节点发送的查询请求，基于二叉查找树反馈查询信息至用户节点，具有提高数据承接量及交易效率的优点。

技术领域

本说明书涉及分布式账本领域，特别涉及一种防篡改的区块链数据存储方法及系统。

背景技术

分类帐是一个包含所有业务跨式交易的记录保存系统。类似地，分布式账本是由分布式环境中的一组参与者控制的唯一数据库。数据可以在不同的地点或地理位置和多个人访问或更新。网络参与者拥有一份相同的分类帐副本，对它的任何更新都反映在所有副本中，从而使分类帐安全地免受外部攻击。区块链是一种分布式账本技术。区块链是一个不可变的点对点分类帐，由被称为加密安全块的有序单元组成。该块由时间戳、事务集和前一个块的散列组成。交易是一种更新当前分类帐的订单，并通过共识机制进行验证，并与其他交易一起分组为附加到每个参与者的分类帐上的块。给定最后一个块的散列，就可以一路遍历到账本中的第一个块。区块链在本质上比集中式系统具有优势，例如：1、由于区块链网络上的每个节点都拥有一份分类账的副本，因此所有参与者都可以访问交易和数据，因此系统是透明的；2、一旦交易被添加到区块链中，几乎不可能改变它，这使得分类帐不可变；3、分散化：区块链不是由单一的权威机构管理，而是由网络中的节点维护；4、提高安全性：随着区块链的去中心化，不存在单点故障。每个节点上存储分类帐副本，并使用共识机制确保每个副本的完整性。现有的基于区块链的分布式账本技术存在较多缺陷，例如，1、承接的数据量严重有限；2、交易效率低；3、交易验证时间长；4、数据确认的延迟性高。

因此，需要提供一种防篡改的区块链数据存储方法及系统，用于将区块链技术应用于数据库管理，提高数据承接量及交易效率。

发明内容

本说明书实施例之一提供一种防篡改的区块链数据存储系统，包括：存储层，为k-v数据库，用于分布式存储数据，为每一个区块链备份多个副本；网络层，用于节点间的数据传输以及根据共识协议确定区块的先后顺序，其中，所述节点包括用户节点及机构节点，所述机构节点包括至少一个数据库；所述机构节点用于将签名后的交易封装到区块，并为区块构造二叉查找树，其中，所述区块中的交易的数据结构包括交易关键值；所述机构节点还用于对于所述二叉查找树的每个非叶子节点，生成一个基于哈希的索引，所述k-v数据库还用于存储所述二叉查找树的每个所述非叶子节点的索引；所述结构节点还用于接受所述用户节点发送的查询请求，基于所述二叉查找树反馈查询信息至所述用户节点。

可以理解的，防篡改的区块链数据存储系统采用区块链技术结合数据库内核技术，实现了高性能、高并发、数据防篡改。进一步的通过在区块的二叉查找树中添加了关于交易的关键值的索引信息，使得可以从二叉查找树的根节点根据查询请求中的目标关键值直接检索到对应交易，实现了交易的可查询性，同时，索引是经由哈希运算保存在二叉查找树中，保证了索引的不可篡改。

在一些实施例中，所述区块中交易的数据结构包括交易头和交易数据，其中，所述交易头包含版本号、父交易哈希、交易时间、交易下一拥有者公钥、证明交易有效的签名；所述交易数据包括所述交易关键值以及至少一个字段。

在一些实施例中，所述二叉查找树基于红黑树和梅克尔树生成。

可以理解的，基于红黑树和梅克尔树生成区块的二叉查找树，可以使得查询时间在O(logN)内，且保证父节点是由子节点哈希得到的，在插入新节点时，父节点信息可以得到相应更新。