[发明专利]一种数据查询和验证方法、系统、设备及存储介质

说明书

本发明公开了一种数据查询和验证方法、系统、设备及存储介质，属于区块链技术领域。区块链网络节点接收包含有区块的状态哈希值的查询指令，根据数据映射关系，依次查找到对应的版本号、主键、以及对应的值value；其中，所述的版本号为区块的高度，所述区块的状态哈希值是指将包含有前一区块的状态哈希值，区块状态数据信息，区块的版本号进行哈希计算得到；所述的数据映射关系，以及区块的状态哈希值存储在区块链网络节点上。本发明不需要构建树形结构来读取历史值和改变当前值，这对于数据读写的效率提升会有比较大的帮助，可以有效用于节点状态数据的索引及数据验证。

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，尤其涉及一种数据查询和验证方法、系统、设备及存储介质。

背景技术

当前区块链系统的数据读写的解决方案中，通常会采用默克尔树(Merkle Tree)的结构，例如比特币的系统中通过默克尔树进行SPV验证、以太坊的系统中通过默克尔前缀树(Merkle Patricia Tree，简称MPT)进行数据的读写等。而现有的默克尔树结构的缺陷在于：所存储的数据限制了系统的读取性能，查询一笔交易的数据需要通过多次读操作来完成。例如，对于一颗20层的默克尔树，查询一个叶子节点的数据需要进行20次读操作来完成，导致数据查询的效率仅为普通数据库的查询效率的1/20，对于每秒能完成10万次读操作的系统，每秒仅能读取5000笔交易的数据。现有方案在节点本地数据库中写默克尔树的数据时若发生崩溃，会导致无法生成区块，对于想快速存储和读取数据信息的用户而言，无疑会带来较大的数据风险。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

为了克服上述技术问题，本发明提供了一种数据查询和验证方法、系统、设备及存储介质。读写操作可以并发互不影响的执行，并且这些数据可以平铺存储在普通的KVDB中，不需要构建树形结构来读取历史值和改变当前值，这对于数据读写的效率提升会有比较大的帮助。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

一种数据查询方法，区块链网络节点接收包含有区块的状态哈希值的查询指令，根据数据映射关系，依次查找到对应的版本号、主键、以及对应的值value；其中，所述的版本号为区块的高度，所述的数据对应关系包括区块的状态哈希值和区块的版本号之间的对应关系，主键和区块的版本号拼成新的主键，与值value之间的对应关系；所述区块的状态哈希值是指将包含有前一区块的状态哈希值，区块状态数据信息，区块的版本号进行哈希计算得到；所述的数据映射关系，以及区块的状态哈希值存储在区块链网络节点上。

进一步地，所述的数据映射关系，以及区块的状态哈希值存储在区块链网络节点的KV数据库中。进一步地，将本区块的版本号与主键拼成新的主键，与值value一起构成所述的区块状态数据信息。进一步地，所述数据映射关系还包括本区块的版本号和本区块的状态哈希值之间的对应关系。进一步地，所述数据映射关系还包括最新版本号的主键，与值value的对应关系。

本发明还提出了一种数据验证方法，在区块链网络节点上，根据以上所述的一种数据查询方法，查找到数据的版本号、主键、对应的值value，计算出区块状态数据信息，根据前一区块的状态哈希值，区块状态数据信息，版本号计算区块的状态哈希值，进行比较，如果哈希值相符，则数据未被篡改，验证通过；否则，数据有误或被改动。

进一步地，将区块的版本号与主键拼成新的主键，与值value一起构成所述的区块状态数据信息。进一步地，所述数据映射关系还包括本区块的版本号和本区块的状态哈希值之间的对应关系。进一步地，所述数据映射关系还包括最新版本号的主键，与值value的对应关系。

相应地，本发明提出了一种数据查询系统，根据以上所述的一种数据查询方法，包括：

用于接收包含有区块的状态哈希值的查询指令的接收单元；