[发明专利]一种用于区块链的水波式广播方法及系统

说明书

本发明公开了一种用于区块链的水波式广播方法，应用于分布式网络，通过与列表中的所有节点以及列表中节点对外具有连接关系的其它节点建立连接关系，提取当前区块链网络的共识信息以及共识信息中的广播规则，将所述广播规则传递到节点列表中并进行广播共识执行计算，开始发送广播数据，通过提取节点列表，进而获取节点信息，当与列表中的节点建立连接关系后向该节点发送数据，本发明还提出一种用于区块链的水波式广播系统，包括节点管理器、共识管理器、分组管理器，可以有效解决各种大小型网络中的数据快速扩散问题，大幅提高网络的吞吐能力。

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，特别是一种用于区块链的水波式广播方法及系统。

背景技术

分布式网络是未来信用时代网络组成的重要组成部分，在这其中对于点对点的P2P网络的应用将会无处不在。在信用时代，这种P2P的网络将是人们工作、生活、学习的基础，那么在这个网络中，承载海量的数据通信需求将是必然结果。但是，由于无中心的P2P网络的特殊性，在这个网络中没有统一的指挥节点告知大家数据发送的情况，所以一条数据在这个网络中产生时，这个节点需要将数据广播给网络中所有的节点，以保证数据被网络中的其它节点充分接收，又由于每一个节点都不知道别人有没有收到过这条数据，于是每一个节点都需要广播给其它所有节点，即使在不重复广播的情况下，1条数据就需要广播N的2次方次，N是节点数，如果有10000个节点，那么就需要广播1亿次，如果节点再继续增加节点数，那么按平方增长的广播次数将直接冲爆整个网络。在信用时代，参与网络的节点必然是数以亿计的，在这种情况下，按这种广播方式必然导致网络的瘫痪，但如果引入一个中心节点协调数据的广播，又会破坏这种去中心分布式网络的设计初衷。

那么，如何在不设立中心节点的情况下，依然保持网络广播负担不随节点数的增加而加速增长，成为一个急需解决的问题。

发明内容

本发明旨在提出一种用于区块链的水波式广播方法及系统，通过采用水波传递的方式，可以有效解决各种大小型网络中的数据快速扩散问题，大幅提高网络的吞吐能力，具体方案如下所示：

一种用于区块链的水波式广播方法，所述广播方法包括：

S1、启动节点并扫描网络，得到节点列表，与列表中的所有节点以及列表中节点对外具有连接关系的其它节点建立连接关系；

S2、节点完成具有连接关系的节点列表后，提取当前区块链网络的共识信息以及共识信息中的广播规则，将所述广播规则传递到节点列表中并进行广播共识执行计算；

S3、开始发送广播数据，通过提取节点列表，进而获取节点信息，当与列表中的节点建立连接关系后向该节点发送数据；

S4、节点接收发送过来的数据后检查该数据是否接收过，若数据接收过则丢弃，若数据没有接收过则重复广播共识计算和节点数据发送。

进一步的，S1中所述建立连接关系的过程包括：提取列表中节点信息，扫描节点自身是否具有该节点，若在数据库中已有该节点则跳过连接关系的建立，若没有则分析对应节点类型并添加到自身的节点列表中，结束该节点检查。

进一步的，S2中所述进行广播共识执行计算的过程包括：计算节点列表的长度N＝Length(L),计算列表可组成的最大矩形的最短边计算矩阵的另一条边S2＝Floor(N/S1)，计算节点自身所在的位置I＝indexOf(sort(L))以及自身分组的开始位置Start＝N％I和结束位置End＝S1*Mod(N/I)，通过提取自身本组的节点List＝Substr(N,Start,End)，保存自身本组的节点。

进一步的，所述广播规则包括：根据正方形面积最大化原则，以矩形上任意一条边作为节点广播的扩展范围，处于该正方形里面任何一个节点沿矩形上任意一条边的方向广播至处于同一条线上的另外一个节点，当出现同一条边上无法接收和发送数据时，改重选矩形其他边作为容错水波的中心点，节点个数N与发送数据次数W之间的关系为：.