用于区块链分片系统的存储轮换方法、系统、设备及应用与流程

技术特征：
1.一种用于区块链分片系统的存储轮换方法，其特征在于，所述用于区块链分片系统的存储轮换方法包括以下步骤：步骤一，节点通过解决一个简单的pow问题加入区块链系统；步骤二，区块链主链广播分片协议，将诸多节点划分到不同委员会；步骤三，阵列配置模块将不同委员会按照协议要求组成委员会阵列；步骤四，epoch结束时，系统进行重组轮换，将交易无缝迁移到委员会阵列中其他的委员会，而不中断系统。2.如权利要求1所述的用于区块链分片系统的存储轮换方法，其特征在于，步骤三中，所述委员会阵列包含若干委员会，在一个epoch中，只有一个委员会具有记账权。3.如权利要求1所述的用于区块链分片系统的存储轮换方法，其特征在于，所述用于区块链分片系统的存储轮换方法，还包括区块链系统的分片初始化设置；其中，所述区块链系统的分片初始化设置，包括：(1)区块链主链模块向所有验证节点广播分片协议，各节点依照随机发生模块自发地组成一个个分片委员会；(2)初步形成的分片委员会进行内部节点的共识，直至委员会内部达成稳定共识；若未达成共识，否则解散委员会，验证节点重新运行分片协议；(3)委员会向主链模块广播分组情况；(4)主链模块验证节点的分片情况，若情况属实，更新节点的身份信息并记录委员会分片情况；(5)主链模块公布区块链分片结果并广播委员会阵列配置协议；(6)各委员会向阵列配置模块请求配置；(7)委员会阵列配置模块在收到信息后对委员会进行配置：阵列配置模块依照内部算法，选取一定数量的分片委员会c
ii
，c
ij
，...进行配置，形成委员会阵列a
i
；(8)初步形成的委员会阵列进行内部节点的共识，直至阵列内部达成稳定共识；若未达成共识，否则解散委员会阵列，重新配置委员会阵列；(9)阵列内部达成稳定共识后，将新生成的委员会阵列信息，传递到主链模块，主链模块更新委员会阵列配置情况。4.如权利要求1所述的用于区块链分片系统的存储轮换方法，其特征在于，所述用于区块链分片系统的存储轮换方法，还包括分片系统的高效存储重配置；其中，所述分片系统的高效存储重配置，包括：(1)主链模块检测到部分委员会阵列a
i
，a
j
运行时间已经到达了一个epoch，立即记录当前最新区块的merkel根和最新交易的hash值，此后这些阵列向主链模块发送的交易记录均视为无效交易；(2)主链模块向epoch已满的委员会阵列a
i
，a
j
发送更新委员会的命令；(3)委员会阵列在特定端口监测到主链模块的命令，验证消息后立即解散阵列内部一直在进行交易的委员会c
ii
，c
jj
，向主链模块发送当前阵列配置状况；(4)主链模块更新委员会阵列配置信息，向更新后的委员会阵列发送之前记录的最新交易的hash值，继续进行事务处理；(5)委员会阵列根据最新交易hash值，将此笔之后的交易重新分配阵列内部的其他委
员会c
ix
，c
jy
(x≠i，y≠j)；(6)被解散的节点达到一定数目后，这些节点共同运行分片协议，利用随机发生模块重新组合成新的委员会；(7)新生成的委员会进行内部共识，若达成稳定共识，则进行步骤(8)，否则执行步骤(6)；(8)新生成的委员会向委员会阵列配置模块发送希望加入委员会阵列的请求；(9)委员会阵列配置模块根据阵列配置状况，将新生成的委员会加入到委员阵列中；(10)新加入的委员会的节点从阵列内部其他委员会的节点同步区块数据，阵列内部达成共识后，则进行步骤(11)，否则执行步骤(9)；(11)主链模块更新委员会阵列配置情况。5.一种实施权利要求1～4任意一项所述的用于区块链分片系统的存储轮换方法的用于区块链分片系统的存储轮换系统，其特征在于，所述用于区块链分片系统的存储轮换系统包括：主链模块、随机发生模块以及委员会阵列配置模块；其中，所述主链模块由一批全节点组成，用于记录该系统的每一笔交易和每一次委员会生成或重组信息；所述随机发生模块，用于产生良好的分布式随机性，节点组成委员会的随机性由此模块保证；所述委员会阵列模块，用于对已经生成的委员会进行重组和解散在内的管理操作，表现形式与随机发生模块类似。6.如权利要求5所述的用于区块链分片系统的存储轮换系统，其特征在于，所述随机发生模块的实现形式，包括特殊节点组成的委员会、主链模块上启动的一个服务以及所有验证节点所运行的一部分协议。7.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：节点通过解决一个简单的pow问题加入区块链系统；区块链主链广播分片协议，将诸多节点划分到不同委员会；阵列配置模块将不同委员会按照协议要求组成委员会阵列；所述委员会阵列包含若干委员会，在一个epoch中，只有一个委员会具有记账权；epoch结束时，系统进行重组轮换，将交易无缝迁移到委员会阵列中其他的委员会，而不中断系统。8.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：节点通过解决一个简单的pow问题加入区块链系统；区块链主链广播分片协议，将诸多节点划分到不同委员会；阵列配置模块将不同委员会按照协议要求组成委员会阵列；所述委员会阵列包含若干委员会，在一个epoch中，只有一个委员会具有记账权；epoch结束时，系统进行重组轮换，将交易无缝迁移到委员会阵列中其他的委员会，而不中断系统。9.一种信息数据处理终端，其特征在于，所述信息数据处理终端用于实现如权利要求5～6任意一项所述的用于区块链分片系统的存储轮换系统。10.一种如权利要求5～6任意一项所述的用于区块链分片系统的存储轮换系统在基于区块链系统的智能电网中的应用。

技术总结
本发明属于区块链及区块链分片应用技术领域，公开了一种用于区块链分片系统的存储轮换方法、系统、设备及应用，所述用于区块链分片系统的存储轮换方法包括：节点通过解决一个简单的PoW问题加入区块链系统；区块链主链广播分片协议，将诸多节点划分到不同委员会；阵列配置模块将不同委员会按照协议要求组成委员会阵列；epoch结束时，系统进行重组轮换，将交易无缝迁移到委员会阵列中其他的委员会，而不中断系统。本发明提供的区块链分片的快速划分和重置方法，可以显著减少区块链系统为重置分片而暂停服务的时间，使系统能一直保持较高的吞吐量；该方法可以有效的减轻新分片节点同步数据进行数据交换带来的网络负载压力，提高分片系统的稳定性。片系统的稳定性。片系统的稳定性。


技术研发人员：裴庆祺 宋西斐 赵冬晓
受保护的技术使用者：西安链融科技有限公司
技术研发日：2021.08.16
技术公布日：2022/5/20