[发明专利]一种支持时间范围和属性范围复合查询的区块链索引方法

权利要求书

1.一种支持时间范围和属性范围复合查询的区块链索引方法，其特征在于，包括基于区块序号及区块创建时间的B+树索引和基于交易属性的层次索引；所述基于区块序号及区块创建时间的B+树索引实现了基于区块序号或交易时间到区块存储地址的快速查询；所述基于交易属性的层次索引实现了基于交易属性到交易存储地址的快速查询；具体包括以下步骤：

步骤1：构建基于区块序号及区块创建时间的B+树索引，其包括步骤A1-步骤A3：

步骤A1：采集新的区块数据，分别提取4个参数：区块序号/区块高度、区块创建时间、区块所在的区块链文件名和区块位于区块链文件中的地址偏移量；

步骤A2：新建B+树结点，结点中键的格式为“blockNum, timestamp”，其中blockNum为区块序号，timestamp为区块创建时间；结点中指针的格式为“blockfile_offset”，其中blockfile为区块所在的区块链文件名，offset为区块位于区块链文件中的地址偏移量；分别填入步骤A1采集的4个参数；

步骤A3：基于新结点中键的blockNum部分，并依照B+树结点插入算法插入该新结点至B+树，以持续更新整颗B+树索引；

步骤2：构建基于交易属性的层次索引，其包括步骤B1-步骤B3：

步骤B1：采集新的区块数据，提取新区块的所有交易中索引所需的属性值及相应交易的存储地址；

步骤B2：基于新的交易属性值，更新第1层位图索引，该索引依据交易属性确定了包含指定交易属性值的每个交易所在的区块；

步骤B3：基于新的交易属性值，更新第2层B+树索引，该索引为每个区块单独构建，其依据交易属性确定了被查询交易的存储地址。

2.如权利要求1所述的区块链索引方法，其特征在于，所述步骤B2中第1层位图索引的更新包括如下步骤：

步骤B21：基于新区块中的交易属性值采样并维护位图索引所需的等深直方图的平衡，直方图的每个桶代表了交易属性其中的一个取值范围，所有桶所代表的互不相交的取值范围合在一起，即覆盖了该属性的所有取值；

步骤B22：追加表达新区块中交易属性取值范围的位向量新行到位图索引；位图索引为区块链中的每个新区块分别维护一个位向量，位向量的长度等于直方图的桶数；位向量的第i位为1时，表明该区块含有一些交易，这些交易属性的取值位于直方图第i个桶对应的属性取值范围；第i位为0时，表明该区块中所有交易的交易属性取值，都不位于直方图第i个桶对应的属性取值范围。

3.如权利要求1所述的区块链索引方法，其特征在于，所述步骤B3中第2层B+树索引的更新包括如下步骤：

步骤B31：针对新区块中每个交易数据，分别提取索引所需的3个参数：交易属性值、交易所在的区块链文件名和交易位于区块链文件中的地址偏移量；

步骤B32：新建B+树结点，结点中的键为交易属性；结点中的指针的格式为“blockfile_offset”，其中blockfile为交易所在的区块链文件名，offset为交易位于区块链文件中的地址偏移量，分别填入步骤B31所采集的3个参数；

步骤B33：基于新结点中键的具体取值，依照B+树结点插入算法插入新结点至B+树，以持续更新整颗B+树索引。