[发明专利]基于NDN的区块链同步方法和装置

说明书

本发明公开了一种基于NDN的区块链同步方法和装置，属于通信技术领域。所述方法包括：用户设备向网络节点发送区块同步请求包，所述区块同步请求包的名称包括命名数据网络协议标识、应用标识、请求包类型和区块链的状态信息，所述区块链的状态信息用于指示所述用户设备存储的区块链中高度最高的区块的高度；接收所述网络节点返回的同步数据包，并提取所述同步数据包中的区块存储到区块链数据库。该同步方法是一种基于NDN的区块链系统通讯实现方法，可以减少网络通信量，降低传输延迟，并提高数据传输效率。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种基于命名数据网络(Named DataNetworking，NDN)的区块链同步方法和装置。

背景技术

区块链(blockchain)系统是一种去中心化的、不可更改的共享分布式智能数据库。区块链最早诞生于比特币，是一种按照时间顺序将区块以顺序相连的方式组合成的链式数据结构，为比特币系统提供技术支持。其中，每个区块也就是一个数据块，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。

在区块链系统中，用户设备生产出新的区块后，将区块广播出去。网络中的其他用户设备在收到区块后，会验证其合法性；如果通过验证，则用户设备将该区块加入本地区块链中。这样，每个用户设备都存储着一条区块链，若系统运行正确，这些用户设备的区块链都是一样的。

目前，区块链系统主要基于传输控制协议/因特网互联协议(TransmissionControl Protocol/Internet Protocol，TCP/IP)网络架构，基于TCP/IP网络架构的区块链系统普遍存在以下问题：

(1)无法实现完全去中心化需求。由于业务需要，有很多区块链系统有去中心化的需求。例如目前最成熟的项目之一，比特币，在理论上是一个完全去中心化的纯粹的对等网络(Peer to Peer，P2P)系统。但在实际实现中，考虑到通信的困难，开发者在系统中增加了超级节点，用于向请求连接的用户设备分发各类数据。超级节点的设置，增加了比特币的安全风险，因为超级节点可以联合起来对用户设备组织欺诈活动。同时，这种架构还会导致超级节点的负载过大，存在服务质量无法提高和单点崩溃的问题。

(2)难以实现就近下载功能。按照设计，区块链系统的部分用户设备会存储当前系统的最新的区块链，当有新的用户设备请求获取区块链时，它们会返回相应的数据，但是如何让新的用户设备能够从存储有最新的区块链且距离最近的用户设备中获取区块链，一直是基于TCP/IP网络架构的区块链存在的问题。

发明内容

为了解决现有技术中区块链技术存在的问题，本发明实施例提供了一种基于NDN的区块链同步方法和装置。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于命名数据网络的区块链同步方法，所述方法包括：用户设备向网络节点发送区块同步请求包，所述区块同步请求包的名称包括命名数据网络协议标识、应用标识、请求包类型和区块链的状态信息，所述区块链的状态信息用于指示所述用户设备存储的区块链中高度最高的区块的高度；接收所述网络节点返回的同步数据包，并提取所述同步数据包中的区块存储到区块链数据库。

本发明实施例通过基于命名数据网络进行区块同步，由于其基于命名数据网络的区块链架构，不需要在设置超级节点，避免了设置超级节点所带来的问题；同时，在命名数据网络中，区块同步请求包在转发过程中，可以同时向多个其他用户设备进行转发，并且距离最近的用户设备会最先返回对应的数据包，从而实现了区块的就近下载；另外，命名数据网络内的网络节点在接收到区块同步请求包时，可以查找自己的内容存储库，并将对应的数据包提供给用户设备，利用网络节点的内容存储库实现了数据的复用，降低了数据传输量以及传输延迟。