[发明专利]区块链中交易数据的存储方法、验证方法、及区块链系统

说明书

本发明公开了一种区块链中交易数据的存储方法、验证方法、及区块链系统，本存储方法首先获取区块链中的重要度参数；然后根据每笔交易的重要度参数从区块链所有交易中选出若干笔交易，使得若干笔交易在节点验证时，被验证的几率大于剩余交易被验证的几率；根据剩余交易构建第二Merkle子树，根据若干笔交易构建第一Merkle子树，并构建总Merkle树，使得第一Merkle子树中的任意一个叶子节点至总Merkle树的根节点的距离小于第二Merkle子树中的任意一个叶子节点至总Merkle树的根节点的距离。较于现有技术，任意轻节点通过本存储方法去验证第一Merkle子树中的交易数据时，可以减少至少哈希运算量，而且减少了主节点发送数据的大小，提高传输速度，降低传输负载，提高了效率。

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，特别涉及一种区块链中交易数据的存储方法、验证方法、及区块链系统。

背景技术

区块链在创建新的区块时，参与共识的节点需要对“矿工”节点中的交易信息的同一性进行验证，防止出现篡改数据的情况。节点验证从Merkle根开始比较，出现Merkle根不同的情况时则向下一级开始比较哈希值，哈希值则说明数据存在差异，需要进一步向下延伸比较。重复比较哈希值的过程，找出所有哈希值不同的数据分组，对比分组中的每个数据，找出存在差异的数据。一个新产生的区块中存在大量的数据，节点进行验证时需要对比大量的哈希值和数据。Merkle树的数据存储方法复杂，需要进行大量的运算，造成验证的效率降低。

但目前区块链的Merkle树存储方法还存在有以下缺陷：

(1)在Merkle树中，交易数据是随机排列的，不会根据交易数据的重要程度进行分类处理，不论金额多少都是将交易数据存放在Merkle树最底层的叶子节点上，所以目前Merkle树存储方法在验证任意交易时都需要进行相同次数的哈希运算。而区块链在通常情况下，金额越大的交易被验证的可能性越大，这使得验证大金额交易要与不经常验证的小金额交易进行相同次数的哈希运算。

(2)在轻节点(轻节点：未拥有完整的区块链账本的节点，其在同步时可以不同步区块里的交易信息，只同步区块头信息，其的硬盘占用较少，因此能够存放在移动设备上)对某一笔具体交易进行验证时，通过已知的交易以及所在分组利用哈希算法求出该组数据的哈希值。全节点(全节点：拥有完整区块链账本的节点，其需要占用内存同步所有的区块链数据，能够独立校验区块链上的所有交易并实时更新数据，主要负责区块链的交易的广播和验证)根据Merkle树的结构发送验证所需的所有哈希值，轻节点重复哈希运算，直至得到根哈希值。此过程中，全节点需要向轻节点传输大量的哈希值，造成传输数据的时间较长，网络负载较大等问题，同时由于轻节点需要进行的哈希运算次数较多而限制了验证效率。因此如何减少轻节点的哈希运算和全节点传输的哈希值数量也是目前亟待解答的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种区块链中交易数据的存储方法、验证方法、及区块链系统。能够减少运算量，提升存储和验证效率。

本发明的第一方面，提供了一种区块链中交易数据的存储方法，包括以下步骤：

获取区块链中的重要度参数，所述重要度参数包括每笔交易对应的交易金额和/或参与每笔交易对应的节点数量；

根据每笔交易的所述重要度参数从所述区块链所有交易中选出若干笔交易，使得所述若干笔交易在节点验证时，被验证的几率大于所述所有交易除所述若干笔交易之外的剩余交易被验证的几率；

根据所述若干笔交易构建第一Merkle子树、所述剩余交易构建第二Merkle子树，根据所述第一Merkle子树与所述第二Merkle子树构建总Merkle树，使得所述第一Merkle子树中的任意一个叶子节点至所述总Merkle树的根节点的距离小于所述第二Merkle子树中的任意一个叶子节点至所述总Merkle树的根节点的距离。

根据本发明的实施例，至少具有如下技术效果：