[发明专利]一种区块链邻近节点的维护方法及系统

说明书

本发明公开了一种区块链邻近节点的维护方法及系统，其中方法包括：初始化一个最大堆，最大堆的元素为邻近节点的邻近指数及邻近节点编号，邻近节点为区块链中除自身节点外的其他节点；接收邻近节点发送的交易数据，根据自身节点与邻近节点的通信距离及交易数据中包含的交易数量确定邻近节点的邻近指数；更新最大堆中邻近节点的邻近指数，并更新最大堆；读取最大堆的堆顶元素，将需要广播的信息发送给堆顶元素对应的邻近节点以进行广播。本发明中的邻近指数综合考虑了节点与邻近节点间的通信距离及邻近节点的数据处理能力，最大堆根据邻近指数对邻近节点进行科学排序，将需要广播的信息通过堆顶元素对应的邻近节点进行广播，能提高广播的效率。

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，尤其是涉及一种区块链邻近节点的维护方法及系统。

背景技术

区块链网络的整体性能是制约区块链技术大规模应用的核心瓶颈之一，整体性能指标包括系统吞吐量和交易延迟。目前，业界主要是通过提升共识算法的效率来提高整体性能。然而，我们经过研究发现，如果不采取合适的广播策略，网络内节点间相互广播的信息会严重制约节点间达成共识的效率。而系统广播的优化策略需要依赖各个节点能够及时找到各自最合适的邻近节点，仅将需要广播的信息直接发送给该节点即可。因此，研究邻近节点的高效维护算法是解决这一问题的关键。

目前业界普遍的策略是，节点每收到一个网络请求，都将该请求的发送者的公钥和IP压入栈中，并在需要全网广播信息的时候，从栈顶弹出一个元素，并将广播信息仅仅发给该节点。

现有技术中，将与自身节点进行最新通信交互的节点作为最可靠的邻近节点，仅考虑了该节点最有可能仍然在线，而忽略了自身节点与邻近节点的距离及邻近节点的交易处理能力，而这两个指标也是影响广播速度的关键因素。

发明内容

本发明的目的是提供一种区块链邻近节点的维护方法及系统，以解决现有技术中广播时忽略节点间的距离和节点的交易处理能力而影响广播速度的技术问题。

本发明的目的，可以通过如下技术方案实现：

一种区块链邻近节点的维护方法，包括以下步骤：

初始化一个最大堆，所述最大堆的元素为邻近节点的邻近指数及邻近节点编号，所述邻近节点为区块链中除自身节点外的其他节点；

接收所述邻近节点发送的交易数据，根据自身节点与所述邻近节点的通信距离及所述交易数据中包含的交易数量确定所述邻近节点的邻近指数，所述通信距离是根据所述交易数据的发送时间和接收时间确定的；

更新所述最大堆中所述邻近节点的邻近指数，并更新所述最大堆；

读取所述最大堆的堆顶元素，将需要广播的信息发送给所述堆顶元素对应的所述邻近节点以进行广播。

可选地，根据自身节点与所述邻近节点的通信距离及所述交易数据中包含的交易数量确定所述邻近节点的邻近指数包括：

读取所述交易数据的发送时间和接收时间，获取所述交易数据中包含的交易数量，判断所述交易数量是否等于1，若是则根据所述自身节点与所述邻近节点的通信距离更新所述邻近节点的邻近指数；

若所述交易数量不等于1，则根据所述自身节点与所述邻近节点的通信距离、所述交易数量及预设的衰减因子更新所述邻近节点的邻近指数。

可选地，所述根据所述自身节点与所述邻近节点的通信距离更新所述邻近节点的邻近指数包括：

利用如下公式计算所述邻近节点的邻近指数：

；

其中，为邻近节点的邻近指数，其初始值为0，为交易数据的接收时间，为交易数据的发送时间，为自身节点与所述邻近节点的通信距离。