[发明专利]一种区块链的周期性存储空间回收方法

说明书

本发明公开一种区块链的周期性存储空间回收方法，首先将区块链系统的所有节点划分存储片区；然后生成当前存储片区节点IP地址列表，选择存储节点；接着生成周期存储节点IP地址列表，周期内非存储节点删除块体数据；在新节点加入存储片区分配时，新加入节点在存储片区内广播它所存储周期的ID列表，片区节点在周期存储IP地址列表里添加新节点IP地址；在片区存储节点离线时，定期更新周期存储IP地址列表。本发明通过周期选择存储节点，区块分散存储，减少单个节点的数据存储压力，同时避免数据集中存储的问题，同时分散存储的同时保证区块链的不可纂改和可追溯性。

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的周期性存储空间回收方法。

背景技术

在区块链系统中，数据会记录在数据区块中，每个区块数据包含块头数据和块体数据两个部分组成，其中块头数据占用的存储容量大约是块体数据占用存储容量的千分之一。目前主流的区块链系统中都是通过存储全部的区块数据去验证交易。在这样的区块链系统中，拥有记账权必须要存储全部的区块数据，而验证交易是通过账户余额或者UTXO(未被使用的交易输出)集中进行的。在账户余额模式的区块链中，交易的验证是通过账户里的余额进行验证的，而UTXO模式的公有链中，交易验证是在UTXO集中进行的。由于UTXO模式的每笔交易都会花费先前交易的产出，并产生新的产出，这些产出可能会在未来通过交易消耗，因此所有未使用的事务都保存在每个完全同步的节点中。由于目前很多区块链系统的UTXO集是需要下载区块进行生成的，所以新加入的节点需要下载全部区块数据才能生成系统的UTXO集合，每次有新的区块产生的同时，会更新UTXO集合。然而，随着交易数据不断增加，会造成单个节点的存储压力不断增大。在最新的UTXO Commitment的系统中，提出UTXO证明可传输的模式，使用散列值证明新节点加入接收的UTXO集的正确性。一方面，这样的系统还在研究阶段；另一方面，虽然这样的系统里记账节点可以不需要下载区块块体数据，只保留记账区块头部数据，但这失去了区块链数据可追溯的特性，而只有少数全节点存储交易数据又造成数据存储集中化的问题。

发明内容

针对区块链系统中，在全节点下载全部区块数据时会造成存储压力不断增大的问题，以及在不需要下载区块块体数据时会失去区块链数据可追溯特性或者只有少数全节点存储交易数据造成数据存储集中化的问题，本发明提供一种区块链的周期性存储空间回收方法。

为解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种区块链的周期性存储空间回收方法，包括步骤如下：

步骤1、每当区块链系统产生的区块数据累积达到设定的周期触发条件时，当前区块链系统的所有节点根据节点之间数据交互确定其邻近节点，并根据节点的邻近节点划分存储片区；

步骤2、存储片区划分完成之后，根据存储片区内的所有节点的IP地址，生成存储片区节点IP地址列表，同时存储片区内的所有节点根据存储片区节点IP地址列表进行随机投票选择存储节点；

步骤3、根据步骤2中投票选择的存储节点，存储片区内的所有存储节点的IP地址，生成周期存储节点IP地址列表，同时非存储节点删除其所存储的区块数据的块体数据，仅保留区块数据的块头数据；

步骤4、当有新的节点加入到区块链系统时，则该加入节点首先下载整个区块链系统的全部周期的区块数据，并加入到对应的存储片区中；然后将存储片区IP地址列表和周期存储节点IP地址列表进行对比，当某一周期存储节点IP地址列表中的IP地址有不存在于存储片区IP地址列表中时，则保留该加入节点所下载的该周期的区块数据，当某一周期存储节点IP地址列表中的IP地址都存在于存储片区IP地址列表中时，则删除该加入节点所下载的该周期的区块数据，并在存储片区内广播选择所保留的存储周期的ID列表；接着对应存储片区内节点添加加入节点的IP地址到对应的周期存储节点IP地址列表中；最后当前区块链系统继续执行步骤2～3；