[发明专利]一种分段式区块链存储方法和存储装置

说明书

本发明属于区块链领域，其涉及一种分段式区块链存储方法和存储装置，包括以下步骤：S1.生成新区块,将原区块链分为包括若干区块的区块段；S2.将各个区块段中区块分为包含前一区块段信息的区块和普通区块；S3.区域链中各节点只需要下载新区块对应的区块段以及所有区块段的包含前一区块段信息的区块就能够参与区块链的挖矿、共识和记账。该方法和装置降低了新加入节点参与共识记账的门槛，并使中断节点能够快速同步区块信息，使新加入节点和中断节点可以通过较短的存储时间和较小的存储空间参与区块链共识记账。

技术领域

本发明是关于一种分段式区块链存储方法和存储装置，属于区块链技术领域。

背景技术

区块链技术起源于比特币，本质上是一种通过分布式、高信任的方式集体维护一个可靠数据库的技术方案，其核心技术包括分布式账本技术、非对称加密算法以及智能合约等，具有分布式、公开透明、可追溯性以及高度信任等特征。

在现有的区块链共识记账机制中，不管是公有链还有联盟链，节点要参与共识记账必须保存已有的所有区块链上的信息，这是分布式账本的本质要求，也是解决防篡改的最有力保障。但同时，随着交易数据的增加，区块链中信息越来越多，现有节点和新加入节点要想参与共识记账就不得不耗费大量时间和空间保存所有数据的副本，从而产生大量资源浪费。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供了一种分段式区块链存储方法和存储装置，该方法和装置降低了新加入节点参与共识记账的门槛，并使中断节点能够快速同步区块信息，使新加入节点和中断节点可以通过较短的存储时间和较小的存储空间参与区块链共识记账。

为实现上述目的，本发明提供了一种分段式区块链存储方法，包括以下步骤：S1.生成新区块，并将原区块链分为包括若干区块的区块段；S2.将各个区块段中区块分为包含前一区块段信息的区块和普通区块；S3.区域链中各节点只需要下载新区块对应的区块段以及所有区块段的包含前一区块段信息的区块就能够参与区块链的挖矿、共识和记账。

进一步，若区块链存在脱机节点，脱机节点在重新进入区块链时，只需要保存新区块对应的区块段，以及区块段的包含前一区块段信息的区块中所有未保存的包含前一区块段信息的区块，并将二者进行同步下载，就能够参与区块链的挖矿、共识和记账。

进一步，各区块段中的第一个区块称为段头区块，段头区块即为包含前一区块段信息的区块，所有段头区块以保存前一段头区块信息的方式相连接。

进一步，普通区块包括区块头和区块体；段头区块包括区块头、区块体和区块尾，前一段头区块信息存储在段头区块的区块尾。

进一步，区块头包含：版本号、上一个区块的哈希地址、本区块中交易的默克尔树根的哈希值、本区块的创建时间戳、共识目标和随机参数；区块体包含：交易数量所占字节数、交易数量和交易数据；区块尾包含：段号、前段段头区块的哈希地址、区块中交易的默克尔树根的哈希值、段头区块的共识目标和随机参数。

进一步，区块链的共识采用工作量证明机制，通过调节普通区块的工作量证明难度和段头区块的工作量证明难度，对新区块的产生速度进行调整。

进一步，每个区块段中普通区块的工作量证明难度和段头区块的工作量证明难度相同，不同区块段中的普通区块的工作量证明难度和段头区块的工作量证明难度不相同，即在进入下一个区块段时，对普通区块的工作量证明难度和段头区块的工作量证明难度进行调节。

进一步，步骤S1中生成新区块的具体过程为：对于普通区块，节点完成工作量证明后，将交易记录独立打包进新区块；对于段头区块，节点同时存储上一区块哈希地址的工作量证明以及上一段头区块哈希地址的工作量证明，将交易记录独立打包进新区块；每个节点独立对新区块进行校验，并将新区块组装进区块链。

进一步，步骤S4中，每个节点独立对区块链进行选择，在工作量证明机制下选择下载段头区块累计工作量最大同时最新区块段累计工作量最大的区块链。