[发明专利]一种区块链分片赋能的知识图谱文件存储方法

权利要求书

1.一种区块链分片赋能的知识图谱文件存储方法，首先，说明相关概念：

定义1：知识图谱过程文件

指知识图谱构建过程中的产出的文件成果；

定义2：区块链账本

指用于存储知识图谱文件的基础设施；

定义3：分片

是解决区块链可扩展性的一种链上解决方案，区块链节点被划分为若干独立的网络分区，事务分别交由不同的分片并行处理，以提高整个系统的吞吐量；

定义4：领导者节点

是指在每个分片中通过资产抵押机制选举出一个领导者节点，该节点负责进行交易选择，区块生成以及验证来自其他分片的区块；

定义5：跟随者节点

是指在每个分片中除领导者节点之外的其他节点，跟随者节点负责参与所在分片的共识过程；

定义6：可验证随机函数

是指一种将输入映射为可验证的伪随机输出的加密方案，在本方法中被用于网络分片时节点划分，从而防止恶意节点占领某分片；

定义7：共识机制

是指在区块链网络中通过特殊节点的投票在短期内完成对交易的验证和确认；

其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：生成区块链交易；

从数据库导出知识图谱构建时的过程文件并进行哈希加密，用户使用生成的哈希值构建一笔交易并发送到区块链网络；

步骤2.：进行区块链网络分片；

整个区块链网络中的节点划分为N个子网，同时验证交易；

步骤3：选举领导者节点；

每个分片中选出领导者节点来完成特殊任务，包括评估交易、选择交易、生成区块、验证区块；

步骤4：交易分配及执行；

交易被分配到不同的分片中执行，每个分片独立执行共识，包括如下子步骤：

步骤4.1：领导者节点评估交易的开销，包括计算成本、存储空间和通信开销，根据开销及收益来决定是否处理该交易；

步骤4.2：领导者节点对收集的交易进行排序，并将其存储在交易列表中，将该列表广播给本分片的所有跟随者节点；

步骤4.3：在收到交易列表后，跟随着节点验证并模拟执行这些交易，根据模拟执行结果，计算新生成块的哈希摘要广播给分片中其它节点；

步骤5：进行分片间通信；

当一个分片产生一个区块时，它需要广播给其他网络分片的领导者节点，领导者节点将其放入缓冲区，检查区块结构的合法性，遍历区块中所有交易来检查交易的合法性，根据交易分配表来检测是否存在双花现象；

步骤6：其他分片的领导者节点对有效的区块进行签名确认，将确认消息发送给生成该区块所在分片的领导者节点；

步骤7：生成块的分片的领导者节点收到来自其他分片的领导者节点的消息，若其他分片的领导者节点返回冲突消息，则其他分片被通知删除缓冲区中的无效区块，若都为确认消息，则通知节点将该区块添加到账本中。

2.如权利要求1所述的一种区块链分片赋能的知识图谱文件存储方法，其特征在于，步骤2进行区块链网络分片时，采用随机验证函数来随机选择节点加入分片，防止恶意节点占领一个分片，每个节点生成一对密钥(SK，PK)，其中SK表示私钥，PK表示公钥；

节点通过result＝VRF_HASH(SK，info)生成一个随机数，具体含义为：求值函数VRF_HASH根据私钥SK和一个全网公开的原始随机数info，计算生成随机数result；根据预先设置的网络分片数量，选取截断的result结果的位数，保证网络分片数量大于result截取值，进而将该节点分配给对应的网络分片；

同时，节点通过proof＝VRF_PROVE(SK，info)计算零知识证明，具体含义为：计算证明函数VRF_PROVE根据私钥SK和全网公开的原始随机数info计算随机数和证明的拼接得到结果为proof；

节点将result和proof都递交给验证者，验证者通过验证函数计算result和info是否匹配，进而能够检验该节点是否被正确地分配到对应网络分区。