CN111597264A - 一种区块链记账方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种区块链记账方法，包括：当有新记账节点加入本记账节点所属的区块链时，确定各记账节点的区块链标识对应的哈希值，并根据各记账节点的区块链标识对应的哈希值更新本地存储的排序列表，排序列表包括区块链中各记账节点区块链标识对应的哈希值的序列，根据排序列表将令牌传递给对应的记账节点，以使当前持有令牌的记账节点生成新区块。本发明实施例提供的区块链方法可以使得区块链中的记账节点们无需通过算力竞争去寻找一个满足哈希值的随机数来争夺新区块的记账权，提高了区块链记账效率。

Description

一种区块链记账方法及装置

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，具体涉及一种区块链记账方法及装置。

背景技术

在区块链技术中，记账节点生成区块要耗费整个区块链网络大量的算力去寻找满足哈希值的随机数，而这种计算本身毫无现实意义，会影响区块链记账效率。

发明内容

为此，本发明提供一种区块链记账方法及装置，以解决现有技术中由于生成区块要耗费整个区块链网络大量的算力去寻找满足哈希值的随机数而导致的区块链记账效率低的问题。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种区块链记账方法，该方法包括：

当有新记账节点加入本记账节点所属的区块链时，确定各记账节点的区块链标识对应的哈希值；

根据所述各记账节点的区块链标识对应的哈希值更新本地存储的排序列表，所述排序列表包括所述区块链中各记账节点区块链标识对应的哈希值的序列；

根据所述排序列表将令牌传递给对应的记账节点，以使当前持有令牌的记账节点生成新区块。

优选的，该方法还包括：

当有新记账节点加入所述区块链时，确定所述新记账节点的区块链标识对应的哈希值与当前持有令牌的记账节点的区块链标识对应的哈希值之间的差值；

根据所述差值确定所述新记账节点参与令牌传递前的等待时间。

优选的，所述等待时间为标准时间的倍数，所述标准时间为所述令牌从一个记账节点传递至另一个记账节点的时间。

优选的，该方法还包括：

当本记账节点当前持有令牌时，若检测到本记账节点生成的新区块涉及到的智能合约中出现整数溢出，则停止执行资金类交易的转账操作，并在所述区块链中广播第一广播消息，所述第一广播消息携带所述智能合约双方的标识、所述智能合约的编号和整数溢出报警标识。

优选的，该方法还包括：

当本记账节点当前未持有令牌时，若检测到区块链中其他记账节点发布的新区块涉及到的智能合约中出现整数溢出，且未接收到所述其他记账节点广播的第一广播消息，则在所述区块链中广播第二广播消息，所述第二广播消息携带所述其他记账节点发布的新区块作废的消息、所述智能合约双方的标识、所述智能合约的编号和整数溢出报警标识。

本发明第二方面提供了一种记账节点，该记账节点包括第一处理模块、更新模块和传递模块；

所述第一处理模块用于，当有新记账节点加入本记账节点所属的区块链时，确定各记账节点的区块链标识对应的哈希值；

所述更新模块用于，根据所述各记账节点的区块链标识对应的哈希值更新本地存储的排序列表，所述排序列表包括所述区块链中各记账节点区块链标识对应的哈希值的序列；

所述传递模块用于，根据所述排序列表将令牌传递给对应的记账节点，以使当前持有令牌的记账节点生成新区块。

优选的，所述第一处理模块还用于，当有新记账节点加入所述区块链时，确定所述新记账节点的区块链标识对应的哈希值与当前持有令牌的记账节点的区块链标识对应的哈希值之间的差值，并根据所述差值确定所述新记账节点参与令牌传递前的等待时间。

优选的，所述等待时间为标准时间的倍数，所述标准时间为所述令牌从一个记账节点传递至另一个记账节点的时间。

优选的，该记账节点还包括第二处理模块；

所述第二处理模块用于，当本记账节点当前持有令牌时，若检测到本记账节点生成的新区块涉及到的智能合约中出现整数溢出，则停止执行资金类交易的转账操作，并在所述区块链中广播第一广播消息，所述第一广播消息携带所述智能合约双方的标识、所述智能合约的编号和整数溢出报警标识。

优选的，所述第二处理模块还用于，当本记账节点当前未持有令牌时，若检测到区块链中其他记账节点发布的新区块涉及到的智能合约中出现整数溢出，且未接收到所述其他记账节点广播的第一广播消息，则在所述区块链中广播第二广播消息，所述第二广播消息携带所述其他记账节点发布的新区块作废的消息、所述智能合约双方的标识、所述智能合约的编号和整数溢出报警标识。

本发明实施例提供的区块链记账方法，当有新记账节点加入本记账节点所属的区块链时，确定各记账节点的区块链标识对应的哈希值，并根据各记账节点的区块链标识对应的哈希值更新本地存储的排序列表，排序列表包括区块链中各记账节点区块链标识对应的哈希值的序列，根据排序列表将令牌传递给对应的记账节点，以使当前持有令牌的记账节点生成新区块。本发明实施例提供的区块链方法可以使得区块链中的记账节点们无需通过算力竞争去寻找一个满足哈希值的随机数来争夺新区块的记账权，提高了区块链记账效率。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。

图1为本发明实施例提供的区块链记账方法的流程示意图一；

图2为本发明实施例提供的区块链记账方法的流程示意图二；

图3为本发明实施例提供的记账节点的结构示意图一；

图4为本发明实施例提供的记账节点的结构示意图二。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

区块链是一种去中心化的数据库，它包含一张被称为区块的列表，有着持续增长并且排列整齐的记录。每个区块都包含一个时间戳和一个与前一区块的链接：设计区块链使得数据不可篡改，一旦记录下来，在一个区块中的数据将不可逆。区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。所谓共识机制是区块链系统中实现不同节点之间建立信任、获取权益的数学算法。区块链(Blockchain)是比特币的一个重要概念，火币网联合清华大学五道口金融学院互联网金融实验室、新浪科技发布的《2014—2016全球比特币发展研究报告》提到区块链是比特币的底层技术和基础架构，本质上是一个去中心化的数据库，同时作为比特币的底层技术。区块链是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含了一次比特币网络交易的信息，用于验证其信息的有效性(防伪)和生成下一个区块。狭义来讲，区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。广义来讲，区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算。区块链的设计是一种保护措施，比如(应用于)高容错的分布式计算系统。区块链使混合一致性成为可能，区块链适合记录事件、标题、医疗记录和其他需要收录数据的活动、身份识别管理，交易流程管理和出处证明管理。区块链对于金融脱媒有巨大的潜能，对于引领全球贸易有着巨大的影响。2008年由中本聪第一次提出了区块链的概念，在随后的几年中，比特币成为了电子货币的核心组成部分：作为所有交易的公共账簿，通过利用点对点网络和分布式时间戳服务器，区块链数据库能够进行自主管理，为比特币而发明的区块链使比特币成为第一个解决重复消费问题的数字货币，比特币的设计已经成为其他应用程序的灵感来源。

随着移动互联网的不断发展，中国实体经济与互联网的关系愈加密切；为此，国家更是站在决策者的角度，将移动互联网定位为“创新发展新领域、公共服务新平台、信息分享新渠道”。PC(Personal Computer，个人计算机)端互联网已经处于了日渐饱和的境况，而移动互联网却正在蓬勃发展，传统的互联网巨头们也开始将目光聚集到移动互联网。现在是一个科技驱动金融发展的时代，科技的驱动因素已经从最早的互联网信息发展到近年的大数据、云计算、移动互联网。但是，技术的创新是永无止境的，区块链作为科技驱动力量已经呈现蓬勃的发展趋势。作为以去中心化理念、分布式共享记账技术为核心的区块链，未来将嵌入金融领域的诸多环节，例如增信、确权、股权登记、金融贸易、数字资产等。区块链目前尚处于发展的初级阶段，无论是大机构还是小公司，对于区块链仍然走在探索的道路上。作为一种分布式共享记账的技术，金融科技领域最新、最前沿的技术区块链在更大意义上是让参与各方之间能够在技术层面建立信任关系。目前这一技术无论是在金融领域的股权登记、确权、清结算，还是在物流领域、产品验真的溯源领域均拥有大量的想象空间。布比区块链指出，目前布比更多技术集中于商用级的区块链技术支持服务，具体包含三个领域，第一，数字资产领域，除常见的积分、入住卡外还包含其他数据化的资产；第二是贸易金融领域；第三则是股权领域，提高股权交易便捷性。

在比特币网络中，数据会以文件的形式被永久记录，我们称这些文件为区块。一个区块是一些或所有最新比特币交易的记录集，且未被其他先前的区块记录。可以将区块想象为一个城市记录者其记录本上单独的一页纸(对房地产产权的变更记录)，或者是股票交易所的总账本。在绝大多数情况下，新区块会被加入到记录的最后(在比特币中的名称为区块链)，一旦写上，就再也不能改变和删除。每个区块记录了它被创建之前发生的所有事件。每个区块都包括了一个被称为魔法数的常数、区块的大小、区块头、区块所包含的交易数量及部分或所有的近期新交易。在每个区块中，对整个区块链起决定作用的是区块头。而目前的区块链账本中所保存的是每个区块的整个区块，这就要求了每个节点都必须有大量的存储空间来存储区块链的整个账本。

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的区块链记账方法的流程示意图。

如图1所示，该方法可以包括以下步骤：

步骤11，当有新记账节点加入本记账节点所属的区块链时，确定各记账节点的区块链标识对应的哈希值。

在本步骤中，当有新记账节点加入由记账节点们组成的私有区块链中时，各记账节点均需要确定各记账节点的区块链标识对应的哈希值。

步骤12，根据各记账节点的区块链标识对应的哈希值更新本地存储的排序列表，排序列表包括区块链中各记账节点区块链标识对应的哈希值的序列。

在本步骤中，当有新记账节点加入由记账节点们组成的私有区块链中时，各记账节点均需要以各记账节点的区块链标识对应的哈希值为依据更新自己内部保存的排序列表，排序列表中可以按照哈希值从大到小的顺序将各记账节点进行排序。

步骤13，根据排序列表将令牌传递给对应的记账节点，以使当前持有令牌的记账节点生成新区块。

在本步骤中，可以采取令牌传递的方式来决定各记账节点生成新区块的顺序。各记账节点可以根据排序列表来确定当自己生成新区块之后需要将令牌传递给哪个记账节点，而当前持有令牌的记账节点拥有生成新区块的资格。后续可以根据令牌传递到每个记账节点后生成的被写入区块链账本的新区块的数量，来决定各记账节点可以分配的挖矿奖励。

通过上述步骤11-13可以看出，本发明实施例提供的区块链记账方法，当有新记账节点加入本记账节点所属的区块链时，确定各记账节点的区块链标识对应的哈希值，并根据各记账节点的区块链标识对应的哈希值更新本地存储的排序列表，排序列表包括区块链中各记账节点区块链标识对应的哈希值的序列，根据排序列表将令牌传递给对应的记账节点，以使当前持有令牌的记账节点生成新区块。本发明实施例提供的区块链方法可以使得区块链中的记账节点们无需通过算力竞争去寻找一个满足哈希值的随机数来争夺新区块的记账权，提高了区块链记账效率。

如图2所示，在一些实施例中，所述区块链记账方法还可以包括以下步骤：

步骤21，当有新记账节点加入区块链时，确定新记账节点的区块链标识对应的哈希值与当前持有令牌的记账节点的区块链标识对应的哈希值之间的差值。

在本步骤中，当有新记账节点加入由记账节点们组成的私有区块链中时，各记账节点均可以确定该新加入的记账节点的区块链标识对应的哈希值与当前持有令牌的记账节点的区块链标识对应的哈希值之间的差的绝对值。

步骤22，根据差值确定新记账节点参与令牌传递前的等待时间。

在本步骤中，各记账节点均可以根据新加入的记账节点的区块链标识对应的哈希值与当前持有令牌的记账节点的区块链标识对应的哈希值之间的差的绝对值，来确定该新加入的记账节点何时参与到令牌传递。

通过上述步骤21-22可以看出，本发明实施例提供的区块链记账方法，当有新记账节点加入区块链时，确定新记账节点的区块链标识对应的哈希值与当前持有令牌的记账节点的区块链标识对应的哈希值之间的差值，根据差值确定新记账节点参与令牌传递前的等待时间。本发明实施例提供的区块链方法可以使得新加入区块链中的记账节点也可以有序参与令牌传递进而等待拥有新区块的记账权。

在一些实施例中，等待时间为标准时间的倍数，标准时间为令牌从一个记账节点传递至另一个记账节点的时间。

在本实施例中，当有新记账节点加入由记账节点们组成的私有区块链中时，各记账节点可以根据该新加入的记账节点的区块链标识对应的哈希值与当前持有令牌的记账节点的区块链标识对应的哈希值之间的差的绝对值，来确定该新加入的记账节点参与到令牌传递前的等待时间是标准时间的几倍，其中，标准时间可以为令牌从一个记账节点传递至另一个记账节点的时间。

在一些实施例中，所述区块链记账方法可以包括以下步骤：当本记账节点当前持有令牌时，若检测到本记账节点生成的新区块涉及到的智能合约中出现整数溢出，则停止执行资金类交易的转账操作，并在区块链中广播第一广播消息，第一广播消息携带智能合约双方的标识、智能合约的编号和整数溢出报警标识。

由记账节点们组成的私有区块链中，各记账节点均可以在内部设置一个整数溢出检测模块，该模块主要用于检查在本区块链中产生的新区块中里涉及到的智能合约中的是否存在整数溢出。因为智能合约中的整数变量会有相应的最大值和最小值，一旦变量所存储的值超过了最大值就会发生整数上溢错误，导致变量最后存储的值为0，反之则是整数下溢错误，变量最后存储的值为变量最大值。当然，溢出的情况并不限于整数上溢或者整数下溢，还可能会在计算、转换等过程中发生溢出。智能合约中的余额，通常由无符号整数表示，通常有256比特数字。当无符号整数下溢或上溢时，它们的值立马就改变了。比如，减去一个比余额还要大1的数会导致下溢，结果余额会得到一个很大的数65535，凭空就创造出了很多的token(用以启动某些机器或用作支付方式的代币)，也就是说，由于大整数溢出为负数，网络各个节点对黑客的交易均验证通过，会导致比特币区块链中凭空出现了大量比特币。

当令牌轮到自己生成新区块的时候，记账节点中的检测模块检测每次自己生成的新区块里面涉及到的智能合约是否存在整数下溢或上溢，即智能合约涉及到的交易更新的状态是否在字节阈值范围内。如果超过了阈值范围，则记账节点对该智能合约所涉及到的资金类交易立即停止执行转账，再进行整数溢出报警操作，具体的，该记账节点使用自己的私钥对本次新区块所涉及到的智能合约双方的标识、智能合约编号和整数溢出报警标识进行签名，然后将包括了这些信息的第一广播消息广播到区块链网络中。

在一些实施例中，区块链记账方法可以包括以下步骤：当本记账节点当前未持有令牌时，若检测到区块链中其他记账节点发布的新区块涉及到的智能合约中出现整数溢出，且未接收到其他记账节点广播的第一广播消息，则在区块链中广播第二广播消息，第二广播消息携带其他记账节点发布的新区块作废的消息、智能合约双方的标识、智能合约的编号和整数溢出报警标识。

当令牌没有轮到自己生成新区块的时候，各记账节点的检测模块检测每次自己新收到的广播消息中其他记账节点发布的新区块里面是否涉及到智能合约中是否存在整数下溢或上溢，如果发现了该其他记账节点发布的新区块中涉及到的智能合约的交易更新的状态超过了阈值范围，而该其他记账节点没有发送报警操作的广播消息，那么本记账节点不承认该新区块的合法性，并且使用自己的私钥对本次新区块作废的消息、本次新区块所涉及到的智能合约双方的标识、智能合约编号和整数溢出报警标识进行签名，然后将包括了这些信息的第二广播消息广播到区块链网络中。

本发明实施例通过在各记账节点内部设置整数溢出检测模块，当检测出其他记账节点生成的新区块涉及到的智能合约中出现整数溢出且并未发出第一报警消息时，发出第二报警信息以否认该新区块的合法性，能够保证其他记账节点生成的区块中不会由于整数溢出而带来资产损失，提升了用户体验和区块链交易的安全性，促进了区块链技术的发展。

基于相同的发明构思，本发明实施例还提供了一种记账节点，应用于区块链记账。

请参阅图3，图3为本发明实施例提供的一种记账节点的模块示意图。

如图3所示，该点评装置可以包括第一处理模块100、更新模块200和传递模块300。

第一处理模块100用于，当有新记账节点加入本记账节点所属的区块链时，确定各记账节点的区块链标识对应的哈希值。

更新模块200用于，根据各记账节点的区块链标识对应的哈希值更新本地存储的排序列表，排序列表包括区块链中各记账节点区块链标识对应的哈希值的序列。

传递模块300用于，根据排序列表将令牌传递给对应的记账节点，以使当前持有令牌的记账节点生成新区块。

在一些实施例中，第一处理模块100还用于：当有新记账节点加入区块链时，确定新记账节点的区块链标识对应的哈希值与当前持有令牌的记账节点的区块链标识对应的哈希值之间的差值，并根据差值确定新记账节点参与令牌传递前的等待时间。

在一些实施例中，等待时间可以为标准时间的倍数，标准时间可以为令牌从一个记账节点传递至另一个记账节点的时间。

在一些实施例中，如图4所示，记账节点还可以包括第二处理模块400。

第二处理模块400用于，当本记账节点当前持有令牌时，若检测到本记账节点生成的新区块涉及到的智能合约中出现整数溢出，则停止执行资金类交易的转账操作，并在区块链中广播第一广播消息，第一广播消息携带智能合约双方的标识、智能合约的编号和整数溢出报警标识。

在一些实施例中，第二处理模块400还用于，当本记账节点当前未持有令牌时，若检测到区块链中其他记账节点发布的新区块涉及到的智能合约中出现整数溢出，且未接收到其他记账节点广播的第一广播消息，则在区块链中广播第二广播消息，第二广播消息携带其他记账节点发布的新区块作废的消息、智能合约双方的标识、智能合约的编号和整数溢出报警标识。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种区块链记账方法，其特征在于，所述方法包括：

当有新记账节点加入本记账节点所属的区块链时，确定各记账节点的区块链标识对应的哈希值；

根据所述各记账节点的区块链标识对应的哈希值更新本地存储的排序列表，所述排序列表包括所述区块链中各记账节点区块链标识对应的哈希值的序列；

根据所述排序列表将令牌传递给对应的记账节点，以使当前持有令牌的记账节点生成新区块。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当有新记账节点加入所述区块链时，确定所述新记账节点的区块链标识对应的哈希值与当前持有令牌的记账节点的区块链标识对应的哈希值之间的差值；

根据所述差值确定所述新记账节点参与令牌传递前的等待时间。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述等待时间为标准时间的倍数，所述标准时间为所述令牌从一个记账节点传递至另一个记账节点的时间。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当本记账节点当前持有令牌时，若检测到本记账节点生成的新区块涉及到的智能合约中出现整数溢出，则停止执行资金类交易的转账操作，并在所述区块链中广播第一广播消息，所述第一广播消息携带所述智能合约双方的标识、所述智能合约的编号和整数溢出报警标识。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当本记账节点当前未持有令牌时，若检测到区块链中其他记账节点发布的新区块涉及到的智能合约中出现整数溢出，且未接收到所述其他记账节点广播的第一广播消息，则在所述区块链中广播第二广播消息，所述第二广播消息携带所述其他记账节点发布的新区块作废的消息、所述智能合约双方的标识、所述智能合约的编号和整数溢出报警标识。

6.一种记账节点，其特征在于，所述记账节点包括第一处理模块、更新模块和传递模块；

所述第一处理模块用于，当有新记账节点加入本记账节点所属的区块链时，确定各记账节点的区块链标识对应的哈希值；

所述更新模块用于，根据所述各记账节点的区块链标识对应的哈希值更新本地存储的排序列表，所述排序列表包括所述区块链中各记账节点区块链标识对应的哈希值的序列；

所述传递模块用于，根据所述排序列表将令牌传递给对应的记账节点，以使当前持有令牌的记账节点生成新区块。

7.根据权利要求6所述的记账节点，其特征在于，所述第一处理模块还用于，当有新记账节点加入所述区块链时，确定所述新记账节点的区块链标识对应的哈希值与当前持有令牌的记账节点的区块链标识对应的哈希值之间的差值，并根据所述差值确定所述新记账节点参与令牌传递前的等待时间。

8.根据权利要求7所述的记账节点，其特征在于，所述等待时间为标准时间的倍数，所述标准时间为所述令牌从一个记账节点传递至另一个记账节点的时间。

9.根据权利要求6-8任一项所述的记账节点，其特征在于，还包括第二处理模块；

所述第二处理模块用于，当本记账节点当前持有令牌时，若检测到本记账节点生成的新区块涉及到的智能合约中出现整数溢出，则停止执行资金类交易的转账操作，并在所述区块链中广播第一广播消息，所述第一广播消息携带所述智能合约双方的标识、所述智能合约的编号和整数溢出报警标识。

10.根据权利要求9所述的记账节点，其特征在于，所述第二处理模块还用于，当本记账节点当前未持有令牌时，若检测到区块链中其他记账节点发布的新区块涉及到的智能合约中出现整数溢出，且未接收到所述其他记账节点广播的第一广播消息，则在所述区块链中广播第二广播消息，所述第二广播消息携带所述其他记账节点发布的新区块作废的消息、所述智能合约双方的标识、所述智能合约的编号和整数溢出报警标识。

Images