[发明专利]一种面向区块链分片存储策略的区块数据分配方法

权利要求书

1.一种面向区块链分片存储策略的区块数据分配方法，其特征在于，具体步骤包括如下：

步骤(1.1)、基于节点的存储容限和访问分布，建立共识单元；

步骤(1.2)、建立优化模型；

其操作步骤方法如下；将拥有n个区块的区块链不重复地分配到一个节点个数为m的共识单元中，模型的目标函数和约束条件表示如下：

其中，i表示区块的序号，j、k表示节点的序号，s_i表示第i个区块的数据大小，l_j表示第j个节点存储容限，矩阵C为共识单元中各节点间相互访问的通信成本矩阵，ACP_j表示节点j查询各区块的概率分布，表示k节点查询i区块的概率，x_ij表示分配结果，x_ij＝1表示将i区块分配给j节点，x_ij＝0则i区块未分配给j节点；

先求解该步优化问题的松弛解，使x_ij取值范围取到0-1之间，求解得到分数可行解x′_ij；构建二分图，图的左侧顶点表示区块集合，图的右侧顶点表示节点槽集合，每个槽的大小为1，将得到的分数可行解作为权值映射到二分图的各个边上；最后求解二分图的完美匹配，得到的最终权值集合就是优化模型中的整数解x_ij；

步骤(1.3)、根据上一步的分配情况计算出共识单元的剩余存储空间，并计算经过分配后共识单元中节点查询i区块需要产生的最小通信花费C_i；再利用贪心算法，得到局部最佳分配；

步骤(1.4)、重新计算剩余空间，重复步骤(1.3)，直到共识单元中所有节点的剩余存储空间不够存储任何一个区块。

2.根据权利要求1所述的一种面向区块链分片存储策略的区块数据分配方法，其特征在于，在步骤(1.1)中，所述的建立共识单元是：让共识单元中的每个节点存储所有的区块头信息，当一个节点查询获取一个新的区块时，节点通过区块头中的默克尔哈希值验证获取的区块是否有效；接着比较共识单元用来存储数据的空间与区块链的总数据量大小，当存储数据的空间小于区块链的总数据量时，重新划分组建共识单元。

3.根据权利要求1所述的一种面向区块链分片存储策略的区块数据分配方法，其特征在于，在所述步骤(1.3)中，定义权重函数如下：

其中，权重函数的值等于当将区块i分配给节点j后，查询i区块会产生的通信花费，表示的就是已分配和预分配的通信花费差值；取出权重值最小的对应的下标j^*，接着取的值最大的i^*，将区块i^*分配给j^*节点，令