[发明专利]一种区块链虚拟仿真系统

说明书

本发明公开了一种区块链虚拟仿真系统，该系统能在单台计算机上虚拟仿真完整的共有区块链实验与应用环境，包括应用接口模块、区块链仿真模块及网络与数据模块；所述应用接口模块，包括P2P网络接口和区块应用接口，用于初始化区块链网络、驱动并控制区块链虚拟仿真过程，并在计算机上仿真为一个功能模块；区块链仿真模块，包括P2P网络和Block模块，用于仿真区块链的交易过程，区块验证与维护及PoW共识；网络与数据模块，用于仿真区块链的网络通信与数据存储。本发明提供的系统能够在一台计算机上仿真大规模的公有区块链应用环境，既能用于区块链领域科学技术研究的仿真实验，又能用于区块链行业的应用仿真，降低区块链研究与开发的成本。

技术领域

本发明涉及计算机、网络与仿真技术领域，尤其涉及一种区块链虚拟仿真系统。

背景技术

区块链是一种分布式账本，也是一种新型应用模式；区块链技术覆盖了分布式存储、网络、信息安全、数据容错等计算机技术；区块链应用具有去中心、开放、自治等特点，可划分为公有区块链、联合区块链和私有区块链。一般而言，公有区块链的任何节点都能够参与交易和共识过程。当前区块链典型应用还较少，区块链技术研究(例如共识算法、智能合约以及安全与隐私等)吸引了众多学者的研究热情。

区块链技术研究需要搭建实验环境，主要有两种做法。第一种是以小型虚拟币为主，利用开源的虚拟币工程项目搭建一个或多个封闭的实验环境。在这些实验环境中研究开发共识算法、智能合约、信息安全等。这种做法通常需要更多的物理设备，例如多台计算机，需要部署专用的物理网络等，而且规模有限，难以形成大规模的区块链应用环境。

第二种是利用现有的区块链平台，例如以太坊(Ethereum)、超级账本(Hyperledger)等搭建实验与开发环境。这2个平台主要面向行业应用，构建各行业的区块链应用案例；只能使用以太坊本身的智能合约创建业务应用，但不能研究开发新的智能合约。因此区块链各类算法等基础构件研究的空间是非常有限的。

本发明面向区块链技术研究开发的需要，提供一种公有区块链虚拟仿真方法及系统，解决上述存在的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种区块链虚拟仿真系统。

本发明的目的通过以下的技术方案来实现：

一种区块链虚拟仿真系统，该系统能在单台计算机上虚拟仿真完整的共有区块链实验与应用环境，包括应用接口模块、区块链仿真模块及网络与数据模块；所述

应用接口模块，包括P2P网络接口和区块应用接口，用于初始化区块链网络、驱动并控制区块链虚拟仿真过程，并在计算机上仿真为一个功能模块；

区块链仿真模块，包括P2P网络和Block模块，用于仿真区块链的交易过程，区块验证与维护及PoW共识；

网络与数据模块，用于仿真区块链的网络通信与数据存储。

与现有技术相比，本发明的一个或多个实施例可以具有如下优点：

能够在单台计算机上虚拟仿真大规模的公有区块链应用环境，不需要额外的物理设备，能够降低区块链研究开发的成本；所述方法与系统具备模块化，可以根据研究开发需要更换其中的构件，例如将PoW更换成股权证明(PoS)、添加智能合约等，实验研究范围覆盖区块链各个环节，不受现有区块链平台的制约。

既能用于区块链领域科学技术研究的仿真实验，又能用于区块链行业的应用仿真，降低区块链研究与开发的成本。

附图说明

图1是区块链虚拟仿真系统结构图；

图2是启动区块链虚拟仿真后整个系统的快照示意图；

图3是Chord工作线程和Block Chain工作线程构成图；

图4是区块链网络初始化流程图；