[发明专利]一种MPT结构的账户树的数据压缩方法及系统

说明书

本发明涉及区块链技术领域，提供了一种MPT结构的账户树的数据压缩方法及系统，其方法包括：根据用户节点发起的创建账户地址请求，为所述用户节点创建账户地址；获取所创建的账户地址的创建序号，对所述创建序号预处理后，形成所述用户节点对应的定长的地址简码；获取所述地址简码的有效位，使用所述有效位构建MPT结构的账户树。其对MPT结构的账户树进行了压缩，充分利用了账户树的中间节点，使得中间节点上也存储有账户，避免了资源的浪费，减小了账户树的存储空间。同时由于减小了账户树的存储空间，使得账户树能够常驻内存，避免了账户数据在内存和硬盘中的反复迁移置换，减少了区块链在执行交易时的计算压力和时间成本。

技术领域

本发明涉及区块链的技术领域，尤其涉及账户树优化的技术领域，具体涉及一种MPT结构的账户树的数据压缩方法及系统。

背景技术

MPT树是使用账户模型的区块链最常用的一种组织账户存取的数据结构。这种结构同时兼具默克尔(Merkel)属性和帕特里夏(Patricia trie)属性。所述默克尔属性是指，树上的每一个节点，都记录了其所有子节点汇总后的哈希。而帕特里夏属性是一种压缩后的字典树属性，字典属性是指节点的key值，就是其在树上的路径，对比key值的过程就是在树上寻址的过程。这种结构使得账户树对数据的变动特别敏感，能够快速对比两颗树是否完全相同且迅速找到差异性；同时，也能够更快的检索到指定key值的节点。

但用MPT树组织账户的存取也存在一些问题，比如账户地址都是固定长度的，这将导致在组织形成树结构的过程中产生大量中间节点。以16叉的MPT树为例，第1层只有一个根节点，第2层有16个节点，第3层有256个节点，以此类推。而地址普遍由用户的公钥与一些数据拼装后计算hash得到，所以地址长度一般在32字节以上。即便以32字节计算，其在MPT树中形成的深度也将达到64层以上。

16叉的MPT树每下探一层，都将产生当前层16倍的节点。32位定长地址的账户全部位于MPT树的第65层，而从根节点到65层中间的2至64层节点，并没有存储任何数据，只是为了组织路径而被创建。这将造成巨大的资源浪费，单单以64层计算，就产生了16^63个中间节点，而整颗树上的中间节点数则更是难以计数。

中间节点除了造成巨大的资源浪费外，还导致数据在内存和硬盘之间反复迁移。因为如此浩繁的树节点不可能全部常驻内存，64G的内存也不过只有16^9字节，这注定树结构中只有非常小一部分的节点会常驻内存，其余大部分的节点都将不得不置换到硬盘上。这将导致区块链在执行交易的时候，账户数据不得不在内存和硬盘中反复迁移置换，从而给节点带来巨大的计算压力和时间成本。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种MPT结构的账户树的数据压缩方法及系统，其对MPT结构的账户树进行了压缩，充分利用了账户树的中间节点，使得中间节点上也存储有账户，避免了资源的浪费，减小了账户树的存储空间。同时由于减小了账户树的存储空间，使得账户树能够常驻内存，避免了账户数据在内存和硬盘中的反复迁移置换，减少了区块链在执行交易时的计算压力和时间成本。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种MPT结构的账户树的数据压缩方法，包括以下步骤：

根据用户节点发起的创建账户地址请求，为所述用户节点创建账户地址；

获取所创建的账户地址的创建序号，对所述创建序号预处理后，形成所述用户节点对应的定长的地址简码；

获取所述地址简码的有效位，使用所述有效位构建MPT结构的账户树。

进一步地，根据构建的所述MPT结构的账户树执行区块链交易，具体为：

获取所述区块链交易涉及的账户地址，按照预设拼接算法反向截取出所述地址简码；

获取所述地址简码的有效位作为key值；