一种信息广播方法、设备及存储介质与流程

本发明涉及区块链等技术领域，尤其涉及一种信息广播方法、设备及存储介质。

背景技术：

区块链网络中，当成功产生一个新区块的时候，需要将区块广播到全网络，chain33和比特币等区块链网络采用了近似比较常见的类gossip的病毒式区块信息传播协议，通过模仿社交行为中的类似谣言或病毒传播的方式，一传十，十传百，迅速把信息传递到全网络，因此也被称为epidemicprotocol(流行病协议)。

目前的gossip或类gossip实现简单，传播迅速，但存在由于区块冗余过多而导致的泛洪问题和负载过重，占用大量网络带宽，最终拖慢整个区块链的交易速度。区块信息冗余传播过多的一个主要原因是当一个区块进行广播的时候，是并行广播出去的，由于网络时延和带宽等异构问题，接收节点的邻接节点之间无法确认是否收到，只能再次发起广播，导致同一节点多次收到重复信息而引起冗余。

技术实现要素：

1.发明要解决的技术问题

为了克服上述技术问题，本发明提供了一种信息广播方法、设备及存储介质。可以通过记录和传递信息的传播路径，合并传播路,通过路径信息逐级减少无效传播的方式来减少区块信息的冗余传播；进一步地，可以加快到达最终一致性的收敛速度。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

一种信息广播方法，包括：在设定时间内接收至少一个发送节点发来的第一信息及第二信息，合并在设定时间内所有发送节点发来的第二信息，再加入本节点信息作为本节点的第二信息，和第一信息一起发送到除记载在第二信息以外的其他节点；其中，所述第一信息为区块信息或交易信息；所述第二信息包括转发第一信息历经的路径信息。

可选地，所述合并所有发送节点的第二信息，再加入本节点信息作为本节点的第二信息，和第一信息一起发送到其他节点，进一步地为：合并所有发送节点的第二信息，再加入本节点信息作为本节点的第二信息，和第一信息一起发送到除第二信息记录的路径信息以外的节点上。

可选地，所述在设定时间内接收至少一个发送节点发来的第一信息及第二信息后，进一步还包括，缓存第一信息。

可选地，所述路径信息包括能够唯一识别第一信息传播经过的节点信息。

可选地，所述在设定时间内未接收到任何节点发来的第一信息及第二信息后，进一步等待设定时间，以接收第一信息及第二信息。

一种设备，所述设备包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行如以上所述的方法。

一种存储有计算机程序的存储介质，该程序被处理器执行时实现如以上任一项所述的方法。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

可以通过记录和传递信息的传播路径，合并传播路,通过路径信息逐级减少无效传播的方式来减少区块信息的冗余传播；进一步地，可以加快到达最终一致性的收敛速度。

附图说明

图1为本发明提供的一种信息广播方法的流程图。

图2为本发明实施例2提供的一种信息广播方法的广播示意图。

图3本发明的一种设备结构示意图。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图及实施例对本发明作详细描述。

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

本发明中所述的第一、第二等词语，是为了描述本发明的技术方案方便而设置，并没有特定的限定作用，均为泛指，对本发明的技术方案不构成限定作用。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

实施例1

一种信息广播方法，包括：

s101、在设定时间内接收至少一个发送节点发来的第一信息及第二信息；

s102、合并在设定时间内所有发送节点发来的第二信息，再加入本节点信息作为本节点的第二信息，和第一信息一起发送到除记载于第二信息以外的其他节点；

其中，所述第一信息为区块信息或交易信息；所述第二信息包括转发第一信息历经的路径节点信息。所述路径信息包括能够唯一识别第一信息传播经过的节点信息，是指第一信息被广播到过的节点的标识，所述标识足以唯一识别出节点，可以是节点的名称，节点的编号等，总之，是节点不同其他节点的标识。

所述设定时间，可根据需要进行设定，比如可以是100ms，200ms，300ms等数值，也可以是其他数值，可以根据网络带宽资源，广播的速度等方面综合考虑进行设定。

区块信息或交易信息被广播时，同时携带着相应区块信息或交易信息历经的路径节点信息，转发时不再转发到历经的路径节点上，一方面节省了带宽资源，另一方面，带宽资源的丰富进一步加快了信息广播速度。

所述合并所有发送节点的第二信息，再加入本节点信息作为本节点的第二信息，和第一信息一起发送到其他节点，进一步地为：合并所有发送节点的第二信息，再加入本节点信息作为本节点的第二信息，和第一信息一起发送到除第二信息记录的路径节点信息以外的节点上。

如设定时间为t，在t内收到若干节点发来的区块信息或交易信息，将这些节点的第二信息合并，然后再将本节点信息加入，一起作为本节点即将转发的第二信息，和第一信息一起发送到第二信息记录的路径节点信息以外的节点上。

所述在设定时间内接收至少一个发送节点发来的第一信息及第二信息后，进一步还包括，缓存第一信息，也就是保存区块信息或交易信息在节点本地，用于验证，或用于区块打包，区块共识等。

所述在设定时间内未接收到任何节点发来的第一信息及第二信息后，进一步等待设定时间，以接收第一信息及第二信息。如设定时间为t，在t内未收到任何节点发来的区块信息或交易信息，那么会继续等待另一个t，在(t,2t]内收若收到若干节点发来的第一信息及第二信息，则进行步骤s102的内容，若继续等待另一个t，直到在(xt,yt](其中y＝x+1，x为大于等于1的整数)收到有节点发来的第一信息及第二信息为止。

实施例2

现有的广播方法中交易或区块被多次重复广播，存在冗余，且占用带宽资源，严重影响交易或区块被广播至全网的速度。在一个平行链和主链的区块链应用场景中，一笔交易在主链的节点之间广播，假如交易txa在主链的节点之间广播，为便于描述此处作简化处理，假如主链节点包括n00、n01、n02、n03、n04、n05、n06、n07，全部节点互联互通(实际情况下一般为部分节点互联),如图2所示，椭圆代表节点，箭头线代表传播路径和方向，线上标签代表信息到达顺序和合并路径信息，如n03->n04线上标签t2_no1_n03代表节点n04在第t2时刻接收到同一个区块或交易广播信息，此信息经过n01,n03传递过来；不同的接收节点收到第一信息的时间是不同的，因此，对于不同的接收节点而言，箭头线上路径信息前的t1、t2、t3对应的时刻值是不同的。

1)起始节点n01节点发起区块或交易信息传播请求，并附带节点n01传播路径信息,记为n01作为第二信息，与第一信息(区块或交易信息)一起广播出去；

2)节点n01随机选择节点n01的连接节点n03,n00,广播第一信息和第二信息到这些节点上；

3)节点n00在设定时间100ms内仅收到节点n01发来的第一信息和第二信息，节点n02添加自身节点信息到传播路径(第二信息)中，记为(n01,n00)，排除传播节点n01,n00,继续传播第一信息和第二信息到节点n03,n06,n02；

4)节点n03先后收到节点n01,n00,n02发过来的区块广播信息，在一个设定时间段(如100毫秒)内，节点n03收到的为节点n01发过来的第一信息和第二信息,节点n00,no2发过来的第一信息和第二信息则在此时间段之外，于是节点n03只合并一条路径信息，并添加自身节点到传播路径(第二信息)中，记为(n01,n03),排除传播节点(n01,n03)，继续传播第一信息和第二信息到节点n04,n05,n06；

5)节点n05先后收到节点n03,n02,n06发过来的区块或交易广播信息及对应的路径信息，在一个设定时间段(如100毫秒)内,节点n05收到节点n02,n03的区块广播信息及对应的路径信息，于是合并节点n02,n03携带的传播路径(n01,n03),(n01,n02)并添加自身节点到传播路径中，记为(n01,n02,n03,n05),排除传播节点(n01,n02,n03,n05)，继续传播到节点n04,n00。

6)节点n04先后收到节点n02,no3,n05,n06发过来的区块或交易广播信息及对应的路径信息，在一个设定时间段(如100毫秒)内,节点n04收到节点n05,n06的区块广播信息,于是合并节点n05,n06携带的传播路径(n01,n02,n03,n05)，(n01,n00,n03,n06)为(n00,n01,n02,n03,n05,n06),排除传播节点(n00,n01,n02,n03,n05,n06)后，已无需要继续广播节点，终止广播。

节点n04和节点n00并无直接传播交互事件发生，但由于传播路径的存在，节点n04间接获取到节点n00已经收到区块或交易广播消息，因此不再向节点n00广播信息，虽然可能节点n04和节点n00之间是互相连接的。

在上述广播过程中，假设节点n04在第一个设定时段(0，100]内未收到任何节点发来的第一信息及对应的第二信息，那么节点n04将会再等待100ms，即在(100，200]内，继续等待接收其他节点发来的第一信息及对应的第二信息，如果在该时段(100，200]内仍未收到，则会继续等待100ms，即时段(200，300]内，继续等待接收，直到在某一时段中接收到任一或若干节点发来的第一信息及对应的第二信息为止。

实施例3

一种设备，所述设备包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行如以上所述的方法。

一种存储有计算机程序的存储介质，该程序被处理器执行时实现如以上实施例1所述的方法。

图3为本发明一实施例提供的一种设备的结构示意图。

如图3所示，作为另一方面，本申请还提供了一种设备500，包括一个或多个中央处理单元(cpu)501，其可以根据存储在只读存储器(rom)502中的程序或者从存储部分508加载到随机访问存储器(ram)503中的程序而执行各种适当的动作和处理。在ram503中，还存储有设备500操作所需的各种程序和数据。cpu501、rom502以及ram503通过总线504彼此相连。输入/输出(i/o)接口505也连接至总线504。

以下部件连接至i/o接口505：包括键盘、鼠标等的输入部分506；包括诸如阴极射线管(crt)、液晶显示器(lcd)等以及扬声器等的输出部分507；包括硬盘等的存储部分508；以及包括诸如lan卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分509。通信部分509经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器510也根据需要连接至i/o接口505。可拆卸介质511，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器510上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分508。

特别地，根据本申请公开的实施例，上述任一实施例描述的方法可以被实现为计算机软件程序。例如，本申请公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括有形地包含在机器可读介质上的计算机程序，所述计算机程序包含用于执行上述任一实施例描述的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分509从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质511被安装。

作为又一方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例的装置中所包含的计算机可读存储介质；也可以是单独存在，未装配入设备中的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质存储有一个或者一个以上程序，该程序被一个或者一个以上的处理器用来执行描述于本申请的方法。

附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这根据所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以通过执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以通过专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本申请实施例中所涉及到的单元或模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中，例如，各所述单元可以是设置在计算机或移动智能设备中的软件程序，也可以是单独配置的硬件装置。其中，这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模块本身的限定。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离本申请构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。