[发明专利]一种基于区块链的供应链数据双链存储优化方法

说明书

本发明涉及一种基于区块链的供应链数据双链存储优化方法，利用许可区块链技术，上链的数据无法篡改，提高信息透明度，解决了信息不对称的问题；网络模型实现了点对点传输，通过身份许可降低安全风险；主链和摘要链的双链模型设计，让入网节点可以根据自身需求选择性存储，很大程度上解决了区块链存储空间的浪费问题，降低了节点入网的存储门槛；采用改进的DPoS+BFT共识机制，提升了共识出块速度，即使在全网节点很多，交易量很大的情况下，仍然能够高效确认交易，提升了性能和吞吐量，大幅优化供应链体系。

技术领域

本发明模型涉及许可区块链技术和供应链领域，具体涉及双链共识存储模型，让节点可以自由选择存储模式，缓解区块链系统运行过程中的存储压力问题，提高系统扩展性和交易吞吐量。

背景技术

食品安全问题是关乎百姓生命和健康的大问题，可正是如此重要的领域，近年来却屡屡出错。从三鹿奶粉到“瘦肉精”，“地沟油”到“苏丹红”，越来越多的食品安全问题，触碰着消费者脆弱的神经。而随着生活水平的提高，人们更加注重每天的饮食摄入是否安全，因此，解决食品安全问题刻不容缓。

究其原因，供应链各个环节的信息流通存在问题，信息不对称十分严重。消费者很少能够了解到食品的加工生产过程，更无法触及到复杂的仓储，运输环节。传统的食品安全问题解决方案致力于让供应链透明化，可是由于供应链上下游生态复杂，总有监管机构无法触及的灰色地带，导致还是有很多问题无法彻底解决。此外，传统的追溯系统虽然能够缓解一些信息不对称的问题，可是由于其中心化的性质，无法保证信息的完全准确不被篡改，也就无法从根本解决问题。

区块链由于其良好的去中心化和不可篡改的特点，进入了人们的视野，被视为解决供应链信息不对称问题的终极武器。可是随着研究的深入，基于区块链的供应链项目存在着诸多问题而迟迟不能落地，例如线上线下资源整合、存储问题、性能问题等。存储问题在于，随着区块链网络的扩大，上链的数据越来越多，而全网节点都被要求保存全部历史数据。例如区块链全部数据有100GB的话，如果全网有500个节点，每个节点保存一份完整的数据，就需要耗费50TB的内存，而这50TB仅仅保存了100GB的内容，造成了极大地存储空间浪费，无形中提高了节点的准入门槛。性能问题在于，受全网节点数量，共识机制，网络环境，区块大小等诸多因素影响，交易确认上链的速度十分缓慢，而全网的交易吞吐量更是和传统的中心化系统相差好几个数量级，如此低下的效率造成应用无法落地。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提出了一种基于区块链的供应链数据双链存储优化方法，通过双链设计，打破了区块链存储瓶颈；采用改进的DPoS+BFT共识机制，有效提升系统性能和吞吐量。

本发明提供的技术方法是：一种基于区块链的供应链数据双链存储优化方法，利用区块链保证了信息上链不可篡改，保证了信息透明性；通过主链和摘要链双链的设计，解决了存储空间浪费的问题，打破了系统的存储瓶颈，降低了节点准入门槛。采用改进的DPoS+BFT共识机制，让模型能够在交易数量比较大时依然能够保持出块的速度，提高交易吞吐量，提升性能，能够维护系统的稳定。该方法的具体过程包括如下步骤：

步骤1、监管机构作为超级节点组建许可区块链

具有供应链监管职责的监管机构完成身份认证后，组建点对点许可区块链网络模型；所有监管机构直接成为该模型中的超级节点，并由模型生成私钥和公钥；

步骤2、供应链各环节成员入网授权

供应链各个环节成员入网前需要通过监管机构的CA认证(CertificateAuthority)，获得数字证书，以可信身份进入区块链网络；所有供应链成员入网后成为普通节点；全网节点派发私钥和公钥，允许全网节点自由交易；所述全网节点包括普通节点、候选节点和超级节点；

步骤3、采用改进的DPoS+BFT混合共识机制选取超级节点，候选节点