[发明专利]一种基于区块链的在分布式数据库中进行交易查询的方法

权利要求书

1.一种基于区块链的在分布式数据库中进行交易查询的方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤S101，设计Bloom过滤器，根据设计好的Bloom过滤器找出包含指定交易ID的候选区块；

步骤S102，对候选区块进行遍历筛选，找出包含交易ID的目标交易所在的具体区块，然后构造验证消息VerifyMessage；

步骤S103，通过解析VerifyMessage，对区块所在交易路径进行完整性验证；

步骤S104，根据验证结果，返回对应信息，实现基于区块链的分布式数据库中任意交易的查询；

其中所述步骤S102包括如下步骤：

(2-1)在目标区块中，首先根据区块中的所有交易及其相应顺序构造Merkle树；

(2-2)根据要查询的指定交易，构建Merkle树中，找出对应祖先节点，即找出从Merkle树根到交易节点的目标路径；

(2-3)由树根节点到叶子节点进行广度优先遍历，如果包含指定交易ID到树根的路径的目标路径位于当前节点的左子树，标志位数组添加标志位0，哈希值数组添加当前节点的右孩子的值，否则，如果目标路径位于当前节点的右子树，标志位数组添加标志位1，哈希值数组添加当前节点的左孩子的值；

(2-4)将构造好的标志位数组和哈希值数组连同区块头、交易数量、标志位数量和哈希值数量封装成VerifyMessage验证消息。

2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的在分布式数据库中进行交易查询的方法，其特征在于：所述步骤S101中设计Bloom过滤器的具体方法为：对于每个区块内的所有交易ID，通过K个哈希函数进行哈希运算，然后将运算结果映射在一个大小为M的位数组内，每个交易ID经过哈希函数使Bloom过滤器里的位数组中的若干位由0置1，同一个区块中，经过区块中所有交易的输入，使得Bloom的位数组所有对应的位为1从而完成所述区块的Bloom过滤器设计。

3.根据权利要求2所述的一种基于区块链的在分布式数据库中进行交易查询的方法，其特征在于：所述哈希函数采用如下的哈希函数：BKDRHash，SDBMHash，DJBHash，RSHash，JSHash，PJWHash，ELFHash，BKDRHash，SDBMHash，DEKHash。

4.根据权利要求1所述的一种基于区块链的在分布式数据库中进行交易查询的方法，其特征在于：所述步骤S101中根据设计好的Bloom过滤器找出包含指定交易ID的候选区块的具体方法为：将所述指定交易ID作为对应区块的Bloom过滤器的输入，查看所述位数组中的对应位是否都为1，如果对应的位都为1则该区块可能包含指定交易，所述区块成为所述候选区块；否则，如果对应的所有位并不都为1，那么所述指定交易一定不在所述区块中。

5.根据权利要求1所述的一种基于区块链的在分布式数据库中进行交易查询的方法，其特征在于：针对一个特定交易ID，通过已经设计好的Bloom过滤器会筛选出一个或多个候选区块。

6.根据权利要求1所述的一种基于区块链的在分布式数据库中进行交易查询的方法，其特征在于：所述步骤S102找出交易所在的区块后，对Merkle树进行完整性的验证。

7.根据权利要求1所述的一种基于区块链的在分布式数据库中进行交易查询的方法，其特征在于所述步骤S103中对所述解析VerifyMessage包括如下步骤：

(3-1)根据VerifyMessage中交易数量字段构建出一个空的Merkle树，同时初始化一个空栈，用于存储和计算哈希值；

(3-2)利用标志位数组和哈希值数组，对Merkle树进行广度优先遍历，重新计算Merkle树的树根；

(3-3)通过对比计算后的值和VerifyMessage中区块头的Merkle树根进行比较，如果相同，则能确保指定交易在该区块中；

(3-4)对VerifyMessage中区块头进行验证，保证其是位于区块链中的最长链中。

8.根据权利要求1所述的一种基于区块链的在分布式数据库中进行交易查询的方法，其特征在于所述步骤S104，如果没有找到区块并且所述验证没有成功，则返回错误信息，若找出一个区块并且所述验证成功，则返回区块高度。