[发明专利]基于自适应窗口分片的联盟链性能优化方法及装置

权利要求书

1.一种基于自适应窗口分片的联盟链性能优化方法，其特征在于，包括：

在打包阶段，生成窗口信息并广播；

在同一窗口内，获取总交易集合，根据交易依赖关系对交易进行DAG排序，将交易划分成无相互依赖关系的子交易集合；

在同一窗口内，根据自适应分片算法对联盟链内节点进行分片，将划分好的子交易集合分发到对应分片的节点上；所述自适应分片算法根据联盟链内网络节点负载情况、共识策略和安全策略三个因素，得到每个子交易集合对应的分片内的节点集合，包括超级节点、随机选出的若干骨干节点、交易相关方节点、共识签名要求节点、随机生成的安全节点、负载压力小于要求的若干节点；分片结构元素包括：分片标识、分片节点集合、分片对应的子交易集合、分片对应的窗口信息，不同分片之间相互隔离，节点会单独启动线程处理对应分片的子交易集合；

在同一窗口内，各分片内的节点对接收到的子交易集合进行并发共识，并并发生成区块，各分片将生成的区块同步到分片外其他节点；

在同一窗口内，节点在收到其他分片的区块后，按照区块生成时间进行排序；

在同一窗口内，检查链内所有节点区块状态信息，如果状态一致，则更新主链，切换至下一窗口，并全网共识同步窗口信息，执行下一批交易；如果状态不一致，则不更新主链，交易回退，切换至下一窗口，并全网共识同步窗口信息，重新提交回退的交易进行分片执行；

窗口的切换具体为：

在窗口内选择一个主节点，主节点选择策略为P = W mod n，其中P为主节点ID，W为窗口ID，n为联盟链网络节点数，mod表示取模操作；

当一批交易完成时，主节点发起窗口切换消息，对消息进行签名并进行全网广播；联盟链网络其他节点收到窗口切换消息后，验证消息签名，并检查当前窗口是否满足更新条件，若满足则进行窗口更新；联盟链网络其他节点返回窗口更新消息并对消息进行签名；切换主节点，窗口更新成功。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个分片内的交易具有依赖关系，不同分片之间的交易无相互依赖关系，不同子交易集合能够并发执行。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据各分片内的节点数，确定各分片共识算法的投票机制，每个窗口内的各分片采用的共识算法全部相同、部分相同或者全部不同。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述子交易集合的划分过程具体为：

从交易缓冲区获取总交易集合，根据交易依赖关系构建交易DAG结构；所述交易DAG结构的顶点属性包括入度、出边和交易信息，如果两个顶点的交易之间有依赖关系，则在两个顶点之间构建一条边；

遍历所述交易DAG结构，如果某顶点的入度为0，则将该顶点中的交易加入不同的新的子交易集合，后续交易对应的顶点入度减1，遍历完后将总交易集合划分成若干无相互依赖关系的子交易集合。

5.一种基于自适应窗口分片的联盟链性能优化装置，包括存储器和一个或多个处理器，所述存储器中存储有可执行代码，其特征在于，所述处理器执行所述可执行代码时，实现如权利要求1-4中任一项所述的方法。