[发明专利]一种区块链时空数据查询方法、系统及电子设备

权利要求书

1.一种区块链时空数据查询方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤a：将区块链系统中的时空数据插入基于Merkle树与kd树相结合的树形索引结构中，并存储在区块链模块中；对于所述区块链模块中的每个区块，在块头中引入时间元信息；

步骤b：给定时空数据对应的时间范围和空间范围，利用所述区块链模块中每个区块块头中的时间元信息在有向无环图的拓扑结构G中搜索出符合所述时间范围的区块；

步骤c：读取符合所述时间范围的区块块头中的基于所述Merkle树与kd树相结合的树型索引结构的根节点信息，搜索出符合所述空间范围的键数据，再根据所述键数据得到对应的时空数据；

其中，所述拓扑结构G的节点集为V，所述拓扑结构G的边集为E。

2.根据权利要求1所述的区块链时空数据查询方法，其特征在于，在所述步骤b中，利用所述区块链模块中每个区块块头中的时间元信息在有向无环图的拓扑结构G中搜索出符合所述时间范围的区块具体为：对所述有向无环图的区块按所述时间范围搜索以宽度优先算法实现，所述拓扑结构G对于每个v∈V具有多个源节点s，由所述源节点s开始查询，对之后的查询均考虑追溯当前节点的最近前面节点。

3.根据权利要求2所述的区块链时空数据查询方法，其特征在于，在所述步骤b中，利用所述区块链模块中每个区块块头中的时间元信息在有向无环图的拓扑结构G中搜索出符合所述时间范围的区块具体包括：

步骤b1：给定时间范围β，利用GetRobustAccepted函数返回的当前最新的验证区块，开始运行宽度优先算法；

步骤b2：在所述宽度优先算法的运行过程中，如果区块块头中的时间元信息在所述时间范围β内，则将该区块放入结果集中；

步骤b3：当搜索到区块在所述时间范围β外或者所有下一个区块块头中的时间元信息的结束时间均小于所述时间范围β的开始时间，则终止运行宽度优先算法。

4.根据权利要求3所述的区块链时空数据查询方法，其特征在于，在所述步骤c中，读取符合所述时间范围的区块块头中的基于所述Merkle树与kd树相结合的树型索引结构的根节点信息，搜索出符合空间范围的键数据具体包括：从符合所述时间范围的区块块头中得到基于所述Merkle树与kd树相结合的树型索引结构的根节点，从所述根节点开始往下沿着一条简单路径一直将所述空间范围与树节点进行比较；如果所述空间范围比树节点大，则所述路径进入树的右子树，如果所述空间范围比树节点小，则所述路径进入树的左子树，直到访问到一个符合所述空间范围的超矩形，并将所述超矩形中的哈希值数据返回。

5.根据权利要求4所述的区块链时空数据查询方法，其特征在于，在所述步骤c中，根据所述键数据得到对应的时空数据具体为：在符合所述时间范围的区块块头中找到基于Merkle Patricia－trie技术的键值对索引的根节点，并根据基于所述Merkle Patricia－trie技术的键值对索引，将所述哈希值数据转换为原始时空数据，并返回原始时空数据。

6.一种区块链时空数据查询系统，其特征在于，包括：

区块链模块：用于存储区块数据；

数据插入模块：与所述区块链模块连接，用于将区块链系统中的时空数据插入基于Merkle树与kd树相结合的树形索引结构中，并存储在所述区块链模块中；对于所述区块链模块中的每个区块，在块头中引入时间元信息；

时间范围搜索模块：与所述区块链模块连接，用于给定时空数据对应的时间范围和空间范围，利用所述区块链模块中每个区块块头中的时间元信息在有向无环图的拓扑结构G中搜索出符合所述时间范围的区块；

空间范围搜索模块：与所述时间范围搜索模块连接，用于读取符合所述时间范围的区块块头中的基于所述Merkle树与kd树相结合的树型索引结构的根节点信息，搜索出符合所述空间范围内的键数据，再根据所述键数据得到对应的时空数据；

其中，所述拓扑结构G的节点集为V，所述拓扑结构G的边集为E。