[发明专利]一种基于区块链的BCTkPQ查询方法

说明书

本发明公开一种基于区块链的BCTkPQ查询方法，该方法包括步骤1：构建协作查询框架CQM；步骤2：构造来源‑目的地S‑D索引，构造每个事务中的业务逻辑关系；步骤3：在S‑D索引的基础上，根据用户发送的查询请求构造路径‑得分P‑SC索引，建立路径和事务分数间的映射关系，P‑SC索引与S‑D索引构成一个二级索引；步骤4：获取查询请求中路径p的事务中属性O上权重W的得分最高的前k个事务。本发明基于CQM模型和二级索引，能够实现基于区块链的BCTkPQ快速查询，查询效率会随着CP节点数和用户数的增加而提升。

技术领域

本发明涉及路径查询技术领域，尤其涉及一种基于区块链的BCTkPQ查询方法。

背景技术

目前，区块链作为加密货币系统的基石，已经受到了业界和学术界的高度关注。区块链已经成功应用于各种现实场景，如物联网、智慧医疗、供应链、数据库架构、数据服务外包等。区块链可以被看作是由互相不完全信任的节点通过共识协议维护的分布式数据库。根据不同的场景，区块链可以根据具体的业务逻辑，设计具体的交易模型。其中，常见的交易模型是基于金融交易的，用来表示银行或金融机构之间的转账信息。显然，在金融交易场景下，区块链可以安全并完整地存储用户的金融账单和日常转账记录。所有的交易数据蕴含着有用的信息和知识，表达了用户在不同场景下的商业偏好，可以用来提高数据分析、数据安全、推荐系统等应用服务的质量。因此，多样化查询处理的需求越来越大。

传统的查询方法是将查询请求发送到维护完整块和事务的完整节点，并通过遍历整条区块链的所有区块，获取符合条件的事务。显然，这种解决方案的效率是过低的，无法满足大量的查询需求。低效的主要原因是，整个节点需要遍历存储在本地存储中的所有区块链数据，从而导致过高的计算工作负载。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供一种基于区块链的BCTkPQ查询方法。对于区块链中的top-k交易路径查询(Blockchaintop-kPathQuery,BCTkPQ)，即返回给定查询路径p中满足指定条件的前k个事务。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种基于区块链的BCTkPQ查询方法，包括如下步骤：

步骤1：构建协作查询框架CQM(Collaborative QueryModel)包含三个关键部分，即应用程序编程接口API、由一组协作对等点CP(CollaborativePeer)维护的协作网络CN(CollaborativeNetwork)和存储原始交易数据的区块链BC(BlockChain)；其中API包含分发器和响应器；

步骤2：构造来源-目的地S-D(Source-Destination)索引，构造每个事务中的业务逻辑关系，过程如下：

步骤2.1：初始化三个集合S，D，E，用于存储每个事务的逻辑；

步骤2.2：定义T_x为区块链上的事务，按照一般的账户间的财务转移操作，定义T_x结构为，T_x＝{ID，T_xHash，from，to，O}，其中ID表示T_x的序列号，T_xHash表示T_x的哈希值，from,to字段是表示T_x传输操作的业务逻辑，称为事务路径p，O为事务其余属性，当区块链事务T_x具有m个属性时，O为{attr₁,attr₂,……,attr_m}，attr为某一个属性；

步骤2.3：遍历区块链上所有事务，将T_x的from字段和to字段分别添加到S集合和D集合中；

步骤2.4：将当前事务的路径保存到E集合中，即p→from,to。