专利汇可以提供一种适用于能源区块链的分层交易方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提出一种适用于 能源 区 块 链 的分层交易方法,根据参与 节点 的地理 位置 进行片区划分;一个片区内所有参与节点共同维护一个子链账本,参与节点为能源产销者;每个片区虚拟设置一个共有账户,该共有账户的金额为片区所有参与节点的账户金额之和;在每一个片区的参与节点中选取1个作为子链主节点,其余参与节点为从节点;全部片区的子链主节点形成主链,从主链中选取1个子链主节点作为主链主节点;所有主节点共同维护一个主链账本。本发明针对能源区块链特有的交易按照地理位置分布特点,将记账内容局限在关联度最高的少数节点中,极大的节省了存储空间;两层的交易具有更好的 稳定性 ,灵活简单,实用性高。,下面是一种适用于能源区块链的分层交易方法专利的具体信息内容。
1.一种适用于能源区块链的分层交易方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)分层交易的区块链构建:根据参与节点的IP地址查找其IP地理信息库按照其地理位置进行片区划分;一个片区内所有参与节点共同维护一个子链账本,该子链账本记录了所有涉及该片区的交易,所述参与节点为能源产销者;每个片区虚拟设置一个共有账户,该共有账户的金额为片区所有参与节点的账户金额之和;在每一个片区的参与节点中选取1个作为子链主节点,其余参与节点为从节点;全部片区的子链主节点形成主链,从主链中选取
1个子链主节点作为主链主节点;所有主节点共同维护一个主链账本;
2)客户端发送交易请求:客户端根据自己的IP地址查找所属片区后,向所属子链主节点发送交易请求,子链主节点通过实用拜占庭容错算法PBFT算法将交易请求扩散到片区内参与点中;
3)片区内参与节点在PBFT共识达成之后将交易记录到自己的交易池中;
4)当子链记账周期到达,子链主节点对交易进行记账:
4-1)子链主节点从自己的交易池中按入池的时间顺序选取交易,并将选取的交易记录打包为区块并广播到分区所有从节点;在打包区块时,如交易的对方客户端的IP地址不在当前分区,出现跨区交易,则根据对方客户端的IP地址查找所在分区,子链主节点一方面根据跨区转账数额构造从片区内共有账户中转入或转出的虚拟交易,并将虚拟交易关联交易记录后打包到区块中;另一方面向分区所有从节点广播生成虚拟交易的主链交易请求到分区所有从节点;
4-2)子链主节点广播的区块经实用拜占庭容错算法PBFT在片区内达成共识后,各参与节点保存该区块到本地的子链账本中;当出现跨区交易时广播的虚拟交易的主链交易请求被片区内2/3以上的从节点签名回复后,子链主节点再构造关联了虚拟交易的主链交易并在主链中广播该主链交易;主链交易的账户为发起主链交易的子链主节点所在片区的共有账户;
5)主链收集主链交易:各主链节点收到广播的主链交易请求后,将关联了子链虚拟交易的主链交易存储到主链节点的交易池中;
6)当主链记账周期到达,主链主节点对收集到的主链交易记录进行记账:主链主节点从自己的交易池中按入池的时间顺序选取主链交易,并将选取的主链交易记录打包为区块并在主链广播;主链主节点广播的区块经实用拜占庭容错算法PBFT在主链内达成共识后,各参与节点保存该区块到本地的主链账本中。
2.如权利要求1所述方法,其特征在于,还包括,客户端查询片区内的交易:
7-1)客户端向所在分区广播交易查询请求;
7-2)分区内的参与节点接收到交易查询请求后,查找本地的子链账本中是否保存有该交易记录,如是,则签名查询结果并返回给客户端,如否,则返回查询失败给客户端;
7-3)客户端接收到分区内的参与节点数2/3以上的签名查询结果则认为交易成功。
3.如权利要求2所述方法,其特征在于,当客户端查询跨区交易:
7-1)客户端向所在分区广播交易查询请求;
7-2)分区内的参与节点接收到交易查询请求后,查找本地的子链账本中是否保存有该交易记录;如是且发现该交易记录关联有虚拟交易,则从节点向客户端返回签名的本分区内交易查询结果和虚拟交易;
7-3)客户端的子链主节点向主链广播主链交易查询请求,主链内的参与节点接收到主链交易查询请求后,查找本地的主链账本中是否保存有该主链交易记录,如是,则返回签名的主链交易查询结果;
7-4)客户端的子链主节点向客户端转发主链内的参与节点返回的签名的主链交易查询结果;子链主节点在接收到主链参与节点数2/3以上的签名的主链交易查询结果后,向对方客户端所在分区的子链主节点发送分区交易查询请求;
7-5)对方客户端的子链主节点接收到分区交易查询请求后,在所在分区内广播该分区交易查询请求;分区内的参与节点接收到分区交易查询请求后,查找本地的子链账本中是否保存有该交易记录,如是,则向子链主节点返回签名查询结果和虚拟交易;对方客户端接收到分区内的参与节点数2/3以上的签名查询结果和虚拟交易后,向客户端的子链主节点转发;客户端的子链主节点再向客户端转发来自于另一个分区的签名查询结果和虚拟交易;
7-6)客户端判断在设定时间内是否接收到返回的分区内的参与节点数2/3以上的本分区内交易查询结果和虚拟交易、主链参与节点数2/3以上的签名的主链交易查询结果以及对方客户端所在分区内的参与节点数2/3以上的签名查询结果和虚拟交易,如是,则认为交易成功,否则认为交易未成功。
4.如权利要求1所述方法,其特征在于,客户端在生成交易请求时、子链主节点在生成虚拟交易、主链交易请求和主链交易时均会产生一个哈希值,所述哈希值用于使用交易双方身份标识、时间戳、交易数额、交易发起端的数字签名来对应此次交易;
虚拟交易关联交易记录的方法是,在虚拟交易的区块中存入客户端在生成交易请求的哈希值;
主链交易关联虚拟交易的方法是,在主链交易的区块中存入子链主节点在虚拟交易的哈希值;
客户端的子链主节点向主链广播主链交易查询请求时,该主链交易查询请求中包含有主链交易的哈希值;
客户端的子链主节点向对方客户端的子链主节点发送分区交易查询请求,该分区交易查询请求包含有对应主链交易的哈希值。
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