[发明专利]一种区块链虚拟子网分段存储的方法

权利要求书

1.一种区块链虚拟子网分段存储的方法，其特征在于，包括如下步骤：

a)通过公式N/M=O计算子网最大节点数量O，式中N为区块链系统最大节点总数，M为划分的虚拟子网数，每一子网中最小节点数为K，当O小于K时，该子网不参与区块链数据存储，当O大于K时，执行步骤b)；

b)当新节点加入区块链系统时，从区块链系统中第一个虚拟子网开始构造UDP数据报文，该UDP数据报文指定接收方为第一个虚拟子网后广播UDP数据报文，新节点尝试加入第一个虚拟子网，第一个虚拟子网内的所有节点收到该报文后，获取第一个虚拟子网的区块头信息；

c)如果区块头信息中记录的第一个虚拟子网中节点数量尚未达到O，则构造UDP响应包确认新节点可以加入第一个虚拟子网，第一个虚拟子网内各节点更新节点数量+1，新节点加入第一个虚拟子网成功后，下载第一个虚拟子网内节点所存储的交易区块链数据和子网区块链数据；

d)如果区块头信息中记录的子网中节点数量达到O，则构造UDP响应包拒绝新节点加入，新节点继续构造UDP报文尝试加入下一个虚拟子网，该UDP数据报文指定接收方为下一个虚拟子网后广播UDP数据报文，下一个虚拟子网内的所有节点收到该报文后，获取自身虚拟子网的区块头信息；

e)如果区块头信息中记录的子网中节点数量达到O，则构造UDP响应包拒绝新节点加入，当解析返回的报文发现子网数量与尝试加入的子网个数相同，则区块链系统中开辟一个新的子网，该子网为M+1，构造创建新虚拟子网广播UDP报文，广播通知所有节点已创建M+1虚拟子网，各节点记录当前虚拟子网个数为M+1；

f)区块链系统各节点产生交易，在各节点争取打包记录权限之前，将符合存储要求的各个虚拟子网的各个节点通过当前区块的顺序编号与虚拟子网的个数取余数，余数为具有该区块存储权限的虚拟子网编号；

g)获取存储权限的虚拟子网内所有节点对该区块进行打包后存储记录区块编号，存储完成后将子网编号加区块编号封装为UDP报文并广播全网，区块链系统中各个节点根据区块链竞争机制获取区块记录权限，当区块链系统中某一节点获取权限后添加区块头，该区块头表头中除区块链所需必要信息外还包含一个当前区块链表头所对应存储当前区块头的子网编号及区块编号，存储成功后，广播区块链表头，区块链系统中所有节点进行更新；

h)当需要查看某笔交易时，在本节点的区块链对应的区块头中获取存储的区块存储信息后封装区块体请求UDP报文，该区块体请求UDP报文指明了该区块存储的子网编号及区块编号，将区块体请求UDP广播全网，相关虚拟子网收到该请求后通过区块链验证技术验证通过后，相关虚拟子网内任一节点通过区块编号查询所存储区块，获取该区块并封装为UDP响应数据，将UDP响应数据发送至请求的节点，请求节点获取到该区块数据之后即可完成交易查询动作。

2.根据权利要求1所述的区块链虚拟子网分段存储的方法，其特征在于：步骤b)中第一个虚拟子网内的所有节点收到该报文后通过区块链验证机制验证报文合法性，验证通过后解析确认该报文的目的子网与本子网是否一致，如果一致则查询子网区块链，并获取第一个虚拟子网的区块头信息。

3.根据权利要求1所述的区块链虚拟子网分段存储的方法，其特征在于，在步骤b)之后增加如下步骤：若规定时间内由新节点发送的UDP数据报文未收到任何子网反馈信息，则认定为当前区块链系统之内不存在任何子网，系统默认开辟第一个虚拟子网后执行步骤c)。

4.根据权利要求1所述的区块链虚拟子网分段存储的方法，其特征在于，步骤c)中新节点收到子网允许加入的报文之后，构造加入子网成功报文，子网成功报文记录新节点的信息、子网信息以及加入时间，将子网成功报文广播至待加入的第一个虚拟子网，第一个虚拟子网内各节点收到报文之后记录该子网变动事件并将本子网节点数累加。

5.根据权利要求1所述的区块链虚拟子网分段存储的方法，其特征在于：当区块链中节点离线时，构造离线UDP报文并向该节点所在的虚拟子网进行广播，该虚拟子网的其他各节点收到离线报文后记录网络变动并更新节点数量。