[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

说明书

本发明公开了一种基于自适应窗口分片的联盟链性能优化方法及装置，该方法在同一窗口内对交易进行DAG排序，将交易划分成子交易集合；根据自适应分片算法对节点进行分片，将子交易集合分发到对应分片的节点上；各分片节点对接收到的子交易集合进行并发共识，并发生成区块，各分片将新区块同步到其他节点；对节点区块状态进行检查，从而判断是否更新主链。该方法利用窗口管理通过DAG技术分析交易依赖关系进行交易排序，保证交易全序性，通过分片技术将无依赖关系交易在不同分片上执行达到并发生成区块，通过自适应分片算法选择分片节点确保联盟链安全及高效。该方法能够大大提高联盟链性能，并能保证交易的全序性、结果一致性、安全性。

技术领域

本发明属于联盟链技术领域，尤其涉及一种基于自适应窗口分片的联盟链性能优化方法及装置。

背景技术

当前联盟链在很多领域得到广泛应用，但是联盟链的性能满足不了业务需求，目前针对联盟链的性能优化有针对单一链下的共识优化、网络优化等，或者是采用多链分片的思想，将交易分发到不同的分片链上，分片链再进行通信，那么联盟链处理能力为这些分片的总和，但是这种做法和跨链优化比较类似，其中分片间涉及到交易事务性、原子性等问题。

为了保证联盟链内交易的全序性，传统的联盟链区块生成不能并发，针对交易并发执行优化或者区块的并发生成优化，如果不保证全序性会造成交易执行结果不一致或者双花等问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于自适应窗口分片的联盟链性能优化方法及装置，该方法利用窗口管理通过DAG技术分析交易依赖关系进行交易排序保证交易全序性，通过分片技术将无依赖关系交易在不同分片上执行达到并发生成区块，通过自适应分片算法选择分片节点确保联盟链安全及高效。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

根据本发明的第一方面，提供一种基于自适应窗口分片的联盟链性能优化方法，该方法包括：

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；

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，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。

进一步地，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。

进一步地，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。

进一步地，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。

进一步地，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。

进一步地，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；