本申請涉及區(qū)塊鏈，特別是涉及一種區(qū)塊鏈狀態(tài)快照生成方法、裝置、計算機設備及存儲介質(zhì)。

背景技術：

1、目前，常見的區(qū)塊鏈系統(tǒng)均以狀態(tài)樹作為賬戶和合約的歷史狀態(tài)存儲的數(shù)據(jù)結構。例如以太坊使用的mpt樹(merkle?patricia?tree，梅克爾樹)，aptos使用的jmt樹(jellyfish?merkle?tree，一種稀疏梅克爾樹)等。狀態(tài)快照一般在歸檔節(jié)點(某些區(qū)塊鏈系統(tǒng)中也稱為數(shù)據(jù)節(jié)點)上生成，生成狀態(tài)快照可以抽象為一次遍歷特定區(qū)塊下的狀態(tài)樹的全部節(jié)點的過程。

2、然而，在傳統(tǒng)技術中，由于狀態(tài)樹的節(jié)點大部分存在磁盤上，因此傳統(tǒng)技術中生成狀態(tài)快照時需要通過層序遍歷、后序遍歷等方式遍歷訪問每個狀態(tài)樹節(jié)點，這意味著大量的磁盤讀寫操作，需要消耗較多計算機資源。

技術實現(xiàn)思路

1、基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種能夠減少計算機資源消耗的區(qū)塊鏈狀態(tài)快照生成方法、裝置、計算機設備及存儲介質(zhì)。

2、第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N區(qū)塊鏈狀態(tài)快照生成方法。所述方法包括：

3、獲取初始區(qū)塊的第一節(jié)點集合以及關聯(lián)區(qū)塊的區(qū)塊狀態(tài)變量，所述關聯(lián)區(qū)塊包括與初始區(qū)塊以及目標區(qū)塊相關聯(lián)的區(qū)塊；所述區(qū)塊狀態(tài)變量包括當前區(qū)塊相較于前一區(qū)塊的節(jié)點變化信息；

4、基于所述第一節(jié)點集合以及每個所述關聯(lián)區(qū)塊的區(qū)塊狀態(tài)變量，確定所述目標區(qū)塊的第二節(jié)點集合，并將所述第二節(jié)點集合作為所述目標區(qū)塊的狀態(tài)快照。

5、在其中一個實施例中，所述區(qū)塊狀態(tài)變量包括區(qū)塊狀態(tài)增量以及區(qū)塊狀態(tài)減量，所述區(qū)塊狀態(tài)增量包括所述當前區(qū)塊相較于前一區(qū)塊的增量節(jié)點集合，所述區(qū)塊狀態(tài)減量包括所述當前區(qū)塊相較于前一區(qū)塊的減量節(jié)點集合。

6、在其中一個實施例中，若所述初始區(qū)塊的區(qū)塊高度大于所述目標區(qū)塊的區(qū)塊高度，則關聯(lián)區(qū)塊包括所述初始區(qū)塊與目標區(qū)塊之間的中間區(qū)塊以及初始區(qū)塊；

7、若所述初始區(qū)塊的區(qū)塊高度小于所述目標區(qū)塊的區(qū)塊高度，則關聯(lián)區(qū)塊包括所述初始區(qū)塊與目標區(qū)塊之間的中間區(qū)塊以及目標區(qū)塊。

8、在其中一個實施例中，若所述初始區(qū)塊的區(qū)塊高度大于所述目標區(qū)塊的區(qū)塊高度，所述基于所述第一節(jié)點集合以及所述每個關聯(lián)區(qū)塊的區(qū)塊狀態(tài)變量，確定所述目標區(qū)塊的第二節(jié)點集合包括：

9、基于所述初始區(qū)塊的節(jié)點集合以及所述初始區(qū)塊的區(qū)塊狀態(tài)變量，確定前一區(qū)塊的節(jié)點集合；

10、基于前一區(qū)塊的節(jié)點集合以及所述中間區(qū)塊的區(qū)塊狀態(tài)變量，依次確定每一所述中間區(qū)塊的節(jié)點集合，直至確定所述目標區(qū)塊的第二節(jié)點集合。

11、在其中一個實施例中，所述基于所述初始區(qū)塊的節(jié)點集合以及所述初始區(qū)塊的區(qū)塊狀態(tài)變量，確定前一區(qū)塊的節(jié)點集合包括：

12、在所述初始區(qū)塊的節(jié)點集合中，刪除與所述初始區(qū)塊的區(qū)塊狀態(tài)增量對應的節(jié)點，以及插入與所述初始區(qū)塊的區(qū)塊狀態(tài)減量對應的節(jié)點后，得到所述前一區(qū)塊的節(jié)點集合。

13、在其中一個實施例中，若所述初始區(qū)塊的區(qū)塊高度小于所述目標區(qū)塊的區(qū)塊高度，所述基于所述第一節(jié)點集合以及所述每個關聯(lián)區(qū)塊的區(qū)塊狀態(tài)變量，確定所述目標區(qū)塊的節(jié)點集合包括：

14、基于所述初始區(qū)塊的節(jié)點集合以及所述初始區(qū)塊后一區(qū)塊的區(qū)塊狀態(tài)變量，確定后一區(qū)塊的節(jié)點集合；

15、基于后一區(qū)塊的節(jié)點集合以及所述中間區(qū)塊的區(qū)塊狀態(tài)變量，依次確定每一所述中間區(qū)塊的節(jié)點集合，直至確定所述目標區(qū)塊的第二節(jié)點集合。

16、在其中一個實施例中，所述基于所述初始區(qū)塊的節(jié)點集合以及所述初始區(qū)塊后一區(qū)塊的區(qū)塊狀態(tài)變量，確定后一區(qū)塊的節(jié)點集合包括：

17、在所述初始區(qū)塊的節(jié)點集合中，插入與所述后一區(qū)塊的區(qū)塊狀態(tài)增量對應的節(jié)點，以及刪除與所述后一區(qū)塊的區(qū)塊狀態(tài)減量對應的節(jié)點后，得到所述后一區(qū)塊的節(jié)點集合。

18、在其中一個實施例中，所述基于所述第一節(jié)點集合以及所述每個關聯(lián)區(qū)塊的區(qū)塊狀態(tài)變量，確定所述目標區(qū)塊的第二節(jié)點集合還包括：

19、基于每個所述關聯(lián)區(qū)塊的區(qū)塊狀態(tài)變量，確定總區(qū)塊狀態(tài)變量；

20、基于所述第一節(jié)點集合以及所述總區(qū)塊狀態(tài)變量，確定所述目標區(qū)塊的節(jié)點集合。

21、在其中一個實施例中，所述總區(qū)塊狀態(tài)變量包括總區(qū)塊狀態(tài)增量以及總區(qū)塊狀態(tài)減量；所述基于每個所述關聯(lián)區(qū)塊的區(qū)塊狀態(tài)變量，確定總狀態(tài)變量包括：

22、基于每個所述關聯(lián)區(qū)塊的區(qū)塊狀態(tài)減量，確定總區(qū)塊狀態(tài)減量；

23、基于每個所述關聯(lián)區(qū)塊的區(qū)塊狀態(tài)增量，確定總區(qū)塊狀態(tài)增量。

24、在其中一個實施例中，所述基于所述初始區(qū)塊的節(jié)點集合以及所述總狀態(tài)變量，確定所述目標區(qū)塊的節(jié)點集合包括：

25、若所述初始區(qū)塊的區(qū)塊高度大于所述目標區(qū)塊的區(qū)塊高度，則在所述初始區(qū)塊的節(jié)點集合中，刪除與所述總區(qū)塊狀態(tài)增量對應的節(jié)點，以及插入與所述總區(qū)塊狀態(tài)減量對應的節(jié)點后得到所述目標區(qū)塊的節(jié)點集合；

26、若所述初始區(qū)塊的區(qū)塊高度小于所述目標區(qū)塊的區(qū)塊高度，則在所述初始區(qū)塊的節(jié)點集合中，插入與所述總區(qū)塊狀態(tài)增量對應的節(jié)點，以及刪除與所述總區(qū)塊狀態(tài)減量對應的節(jié)點后得到所述目標區(qū)塊的節(jié)點集合。

27、第二方面，本申請還提供了一種區(qū)塊鏈狀態(tài)快照生成裝置。所述裝置包括：

28、數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取初始區(qū)塊的第一節(jié)點集合以及關聯(lián)區(qū)塊的區(qū)塊狀態(tài)變量，所述關聯(lián)區(qū)塊包括與初始區(qū)塊以及目標區(qū)塊相關聯(lián)的區(qū)塊；所述區(qū)塊狀態(tài)變量包括當前區(qū)塊相較于前一區(qū)塊的節(jié)點變化信息；

29、狀態(tài)快照生成模塊，用于基于所述第一節(jié)點集合以及每個所述關聯(lián)區(qū)塊的區(qū)塊狀態(tài)變量，確定所述目標區(qū)塊的第二節(jié)點集合，并將所述第二節(jié)點集合作為所述目標區(qū)塊的狀態(tài)快照。

30、第三方面，本申請還提供了一種計算機設備。所述計算機設備包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)上述第一方面中任一區(qū)塊鏈狀態(tài)快照生成方法的步驟。

31、第四方面，本申請還提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)。所述計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述第一方面中任一區(qū)塊鏈狀態(tài)快照生成方法的步驟。

32、上述區(qū)塊鏈狀態(tài)快照生成方法、裝置、計算機設備及存儲介質(zhì)，通過獲取初始區(qū)塊的第一節(jié)點集合以及關聯(lián)區(qū)塊的區(qū)塊狀態(tài)變量，關聯(lián)區(qū)塊包括與初始區(qū)塊以及目標區(qū)塊相關聯(lián)的區(qū)塊；區(qū)塊狀態(tài)變量包括當前區(qū)塊相較于前一區(qū)塊的節(jié)點變化信息；再基于第一節(jié)點集合以及每個關聯(lián)區(qū)塊的區(qū)塊狀態(tài)變量，確定目標區(qū)塊的第二節(jié)點集合，并將第二節(jié)點集合作為目標區(qū)塊的狀態(tài)快照。獲取初始區(qū)塊的節(jié)點集合，以及關聯(lián)區(qū)塊的區(qū)塊狀態(tài)變量后，即可推算確定目標區(qū)塊的狀態(tài)快照，在不需要遍歷全量狀態(tài)樹的情況下確定目標區(qū)塊的狀態(tài)快照，有效減少了計算機資源消耗，也提高了狀態(tài)快照的生成效率。

33、本申請的一個或多個實施例的細節(jié)在以下附圖和描述中提出，以使本申請的其他特征、目的和優(yōu)點更加簡明易懂。

技術特征：

1.一種區(qū)塊鏈狀態(tài)快照生成方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述區(qū)塊狀態(tài)變量包括區(qū)塊狀態(tài)增量以及區(qū)塊狀態(tài)減量，所述區(qū)塊狀態(tài)增量包括所述當前區(qū)塊相較于前一區(qū)塊的增量節(jié)點集合，所述區(qū)塊狀態(tài)減量包括所述當前區(qū)塊相較于前一區(qū)塊的減量節(jié)點集合。

3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，

4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，若所述初始區(qū)塊的區(qū)塊高度大于所述目標區(qū)塊的區(qū)塊高度，所述基于所述第一節(jié)點集合以及所述每個關聯(lián)區(qū)塊的區(qū)塊狀態(tài)變量，確定所述目標區(qū)塊的第二節(jié)點集合包括：

5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述初始區(qū)塊的節(jié)點集合以及所述初始區(qū)塊的區(qū)塊狀態(tài)變量，確定前一區(qū)塊的節(jié)點集合包括：

6.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，若所述初始區(qū)塊的區(qū)塊高度小于所述目標區(qū)塊的區(qū)塊高度，所述基于所述第一節(jié)點集合以及所述每個關聯(lián)區(qū)塊的區(qū)塊狀態(tài)變量，確定所述目標區(qū)塊的節(jié)點集合包括：

7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述初始區(qū)塊的節(jié)點集合以及所述初始區(qū)塊后一區(qū)塊的區(qū)塊狀態(tài)變量，確定后一區(qū)塊的節(jié)點集合包括：

8.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一節(jié)點集合以及所述每個關聯(lián)區(qū)塊的區(qū)塊狀態(tài)變量，確定所述目標區(qū)塊的第二節(jié)點集合還包括：

9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于，所述總區(qū)塊狀態(tài)變量包括總區(qū)塊狀態(tài)增量以及總區(qū)塊狀態(tài)減量；所述基于每個所述關聯(lián)區(qū)塊的區(qū)塊狀態(tài)變量，確定總狀態(tài)變量包括：

10.根據(jù)權利要求9所述的方法，其特征在于，所述基于所述初始區(qū)塊的節(jié)點集合以及所述總狀態(tài)變量，確定所述目標區(qū)塊的節(jié)點集合包括：

11.一種區(qū)塊鏈狀態(tài)快照生成裝置，其特征在于，所述裝置包括：

12.一種計算機設備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)權利要求1至10中任一項所述的方法的步驟。

13.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權利要求1至10中任一項所述的方法的步驟。

技術總結
本申請涉及一種區(qū)塊鏈狀態(tài)快照生成方法、裝置、計算機設備及存儲介質(zhì)。所述方法包括：獲取初始區(qū)塊的第一節(jié)點集合以及關聯(lián)區(qū)塊的區(qū)塊狀態(tài)變量，所述關聯(lián)區(qū)塊包括與初始區(qū)塊以及目標區(qū)塊相關聯(lián)的區(qū)塊；所述區(qū)塊狀態(tài)變量包括當前區(qū)塊相較于前一區(qū)塊的節(jié)點變化信息；基于所述第一節(jié)點集合以及每個所述關聯(lián)區(qū)塊的區(qū)塊狀態(tài)變量，確定所述目標區(qū)塊的第二節(jié)點集合，并將所述第二節(jié)點集合作為所述目標區(qū)塊的狀態(tài)快照。本申請獲取初始區(qū)塊的節(jié)點集合，以及關聯(lián)區(qū)塊的區(qū)塊狀態(tài)變量后，即可推算確定目標區(qū)塊的狀態(tài)快照，在不需要遍歷全量狀態(tài)樹的情況下確定目標區(qū)塊的狀態(tài)快照，有效減少了計算機資源消耗，也提高了狀態(tài)快照的生成效率。

技術研發(fā)人員：張啟銳,汪小益,姚文豪,張帥,李曉靜
受保護的技術使用者：杭州高新區(qū)（濱江）區(qū)塊鏈與數(shù)據(jù)安全研究院
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/11/26