一种提案超时阈值的动态调节方法、装置及电子设备与流程

本说明书实施例涉及网络技术领域，尤其涉及一种提案超时阈值的动态调节方法、装置及电子设备。

背景技术：

现有的区块链系统，例如采用bft共识算法额系统，在其共识过程中都会预设个出块超时的时间阈值，在预设的时间范围内，不管有没有用户的交易到来，都会生成一个区块。在这种半同步网络假设共识协议的区块链系统中，经过视图切换或共识轮数增长后，共识机制通过逐渐递增提案超时阈值来测试网络情况。当提案超时阈值的增大，必然导致交易入快的延迟。同时对于应用相对较少的区块链系统来说，没有任何交易内容的空块的比例特别大，占用了很多的磁盘空间，也间接减慢了后续检索的速度。

技术实现要素：

本说明书实施例提供一种提案超时阈值的动态调节方法、装置及电子设备，用以解决现有技术中没有交易也生成大量空白区块、且出块速度较慢的问题。

为了解决上述技术问题，本说明书实施例采用下述技术方案：

第一方面，提供了一种提案超时阈值的动态调节方法，应用于区块链系统，所述方法包括：

每个节点设置并记录参与的共识轮数r及空白计数nil_r；其中空白计数为节点发送或接收的无交易内容的提案的个数；

提案共识节点向交易时获取交易，如果交易池为空，则所述提案共识节点发送无交易内容的空白提案；

所述提案共识节点及收到提案的其他共识节点不对所述空白提案进行第一阶段投票，并递增自身空白计数nil_r；

设置所述第一阶段投票的提案超时阈值与共识轮数r正相关，而与所述空白计数nil_r负相关。

第二方面，提供了一种提案超时阈值的动态调节装置，应用于区块链系统，所述装置包括：

设置模块：用于每个节点设置并记录参与的共识轮数r及空白计数nil_r；其中空白计数为节点发送或接收的无交易内容的提案的个数；

提案获取模块：用于提案共识节点向交易时获取交易，如果交易池为空，则所述提案共识节点发送无交易内容的空白提案；

第一阶段投票模块：用于设置所述提案共识节点及收到提案的其他共识节点不对所述空白提案进行第一阶段投票，并递增自身空白计数nil_r；

超时阈值设置模块：用于设置所述第一阶段投票的提案超时阈值与共识轮数r正相关，而与所述空白计数nil_r负相关。

第三方面，提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器和存储器，其中存储器包含可由该一个或多个处理器执行的一个或多个计算机程序，以使得该一个或多个处理器执行根据本发明各实施例提供的提案超时阈值的动态调节方法。

第四方面，本发明还提供一种存储有计算机程序的存储介质，该计算机程序使计算机执行根据本发明各实施例提供的提案超时阈值的动态调节方法。

本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：当交易池中没有交易时，则不出块。通过对节点的无交易内容的空白提案进行计数，并以此动态调节第一阶段投票的提案超时阈值，这样在应用系统空闲很长一段时间后，有用户交易到达后，仍然可以快速达成共识并出块。另外，以固定频率进行共识节点间出块超时时间的协商，调整共识步调。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本说明书实施例提供的提案超时阈值的动态调节方法的步骤示意图；

图2为本说明书实施例提供的提案超时阈值的动态调节装置的结构示意图；

图3为本说明书实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本说明书实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本说明书具体实施例及相应的附图对本说明书实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本说明书实施例保护的范围。

以下结合附图，详细说明本说明书各实施例提供的技术方案。

实施例一

参照图1所示，为本说明书实施例提供的一种提案超时阈值的动态调节方法，应用于区块链系统，所述方法包括：

步骤101：每个节点设置并记录参与的共识轮数r及空白计数nil_r；其中空白计数为节点发送或接收的无交易内容的提案的个数；

步骤102：提案共识节点向交易时获取交易，如果交易池为空，则所述提案共识节点发送无交易内容的空白提案；

步骤103：所述提案共识节点及收到提案的其他共识节点不对所述空白提案进行第一阶段投票，并递增自身空白计数nil_r；

步骤104：设置所述第一阶段投票的提案超时阈值与共识轮数r正相关，而与所述空白计数nil_r负相关。

所述方法还可以进一步包括：当第一阶段投票的超时等待时间达到所述提案超时阈值后，开始第二阶段投票，所有的节点对第一阶段没有收到有效阈值的投票进行表决后，进入下一轮共识，同时各节点递增共识轮数r。

需要说明的是：由于在其他共识节点(voter)收到空白提案(proposal)后也不进行投票，则计票不会达到法定票数，所以共识节点在第一阶段投票会进入proposal超时等待时间，在超时等待时间到达后在开始第二轮投票。

所述提案超时阈值的设置可以进一步包括：设置提案超时的基础时间阈值；第一阶段投票的提案超时阈值为所述基础时间阈值的m倍，其中m＝r-nil_r+1。

例如：在区块链系统中，首先设置基础时间阈值timeout为q秒；在第4轮共识中(r＝3，由于此时第4轮共识尚未结束，因此轮数尚未递增)，出现了首次空白计数，(nil_r＝1)，则本轮第一阶段投票的提案超时阈值proposal_wait为3q秒。

可以看出当出现持续的无交易时，系统不会出空快，且提案超时阈值的设置将随着空白计数的增加而进行调整，因此当从交易池获取到了新的交易时，仍可以正常、快速的共识投票并出块。

需要说明的是：本发明实施例的技术方案适用于采用半同步网络假设共识协议的区块链系统，如采用bft共识的区块链系统。

所述方法还可以包括空白计数同步的步骤：

设置空白计数的更新轮数；

以所述更新轮数为间隔，所有共识节点向其他共识节点广播自身节点的空白计数nil_r，以所有空白计数nil_r的最大值更新所有节点的空白计数nil_r。

通过本说明书技术方案，当交易池中没有交易时，则不出块。通过对节点的无交易内容的空白提案进行计数，并以此动态调节第一阶段投票的提案超时阈值，这样在应用系统空闲很长一段时间后，有用户交易到达后，仍然可以快速达成共识并出块。另外，以固定频率进行共识节点间出块超时时间的协商，调整共识步调。

实施例二

参照图2所示，为本说明书实施例提供的提案超时阈值的动态调节装置的结构示意图，该装置主要包括：

设置模块201：用于每个节点设置并记录参与的共识轮数r及空白计数nil_r；其中空白计数为节点发送或接收的无交易内容的提案的个数；

提案获取模块202：用于提案共识节点向交易时获取交易，如果交易池为空，则所述提案共识节点发送无交易内容的空白提案；

第一阶段投票模块203：用于设置所述提案共识节点及收到提案的其他共识节点不对所述空白提案进行第一阶段投票，并递增自身空白计数nil_r；

超时阈值设置模块204：用于设置所述第一阶段投票的提案超时阈值与共识轮数r正相关，而与所述空白计数nil_r负相关。

所述装置还可以进一步包括第二阶段投票模块，用于当第一阶段投票的超时等待时间达到所述提案超时阈值后，开始第二阶段投票，所有的节点对第一阶段没有收到有效阈值的投票进行表决后，进入下一轮共识，同时各节点递增共识轮数r。

所述超时阈值设置模块可以进一步包括：设置提案超时的基础时间阈值；第一阶段投票的提案超时阈值为所述基础时间阈值的m倍，其中m＝r-nil_r+1。

需要说明的是：本发明实施例的技术方案适用于采用半同步网络假设共识协议的区块链系统，如采用bft共识的区块链系统。

进一步的，所述装置还包括空白计数同步模块，其用于：

设置空白计数的更新轮数；

以所述更新轮数为间隔，所有共识节点向其他共识节点广播自身节点的空白计数nil_r，以所有空白计数nil_r的最大值更新所有节点的空白计数nil_r。

通过本说明书技术方案，当交易池中没有交易时，则不出块。通过对节点的无交易内容的空白提案进行计数，并以此动态调节第一阶段投票的提案超时阈值，这样在应用系统空闲很长一段时间后，有用户交易到达后，仍然可以快速达成共识并出块。另外，以固定频率进行共识节点间出块超时时间的协商，调整共识步调。

应理解，本实施例二中所述的提案超时阈值的动态调节装置可以功能模块的形式执行提案超时阈值的动态调节方法所涉及的所有技术方案，并实现相应技术效果，在此不做赘述。

实施例三

图3是本说明书的一个实施例电子设备的结构示意图。请参考图3，在硬件层面，该电子设备包括处理器，可选地还包括内部总线、网络接口、存储器。其中，存储器可能包含内存，例如高速随机存取存储器(random-accessmemory，ram)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatilememory)，例如至少1个磁盘存储器等。当然，该电子设备还可能包括其他业务所需要的硬件。

处理器、网络接口和存储器可以通过内部总线相互连接，该内部总线可以是isa(industrystandardarchitecture，工业标准体系结构)总线、pci(peripheralcomponentinterconnect，外设部件互连标准)总线或eisa(extendedindustrystandardarchitecture，扩展工业标准结构)总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图3中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

存储器，用于存放程序。具体地，程序可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令。存储器可以包括内存和非易失性存储器，并向处理器提供指令和数据。

处理器从非易失性存储器中读取对应的计算机程序到内存中然后运行，在逻辑层面上形成提案超时阈值的动态调节装置。处理器，执行存储器所存放的程序，并具体用于执行前文所述的提案超时阈值的动态调节装置作为执行主体时所执行的方法操作。

上述如本说明书图1和图2所示实施例揭示的装置执行的方法可以应用于处理器中，或者由处理器实现。处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(centralprocessingunit，cpu)、网络处理器(networkprocessor，np)等；还可以是数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现场可编程门阵列(field－programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本说明书一个或多个实施例中公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本说明书一个或多个实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

该电子设备还可执行图1的方法，并实现相应装置在图1所示实施例的功能，本说明书实施例在此不再赘述。

当然，除了软件实现方式之外，本说明书实施例的电子设备并不排除其他实现方式，比如逻辑器件抑或软硬件结合的方式等等，也就是说以下处理流程的执行主体并不限定于各个逻辑单元，也可以是硬件或逻辑器件。

通过本说明书技术方案，当交易池中没有交易时，则不出块。通过对节点的无交易内容的空白提案进行计数，并以此动态调节第一阶段投票的提案超时阈值，这样在应用系统空闲很长一段时间后，有用户交易到达后，仍然可以快速达成共识并出块。另外，以固定频率进行共识节点间出块超时时间的协商，调整共识步调。

实施例四

本说明书实施例还提供一种存储有计算机程序的存储介质，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序被处理器用来执行描述于本申请的提案超时阈值的动态调节方法。

通过本说明书技术方案，当交易池中没有交易时，则不出块。通过对节点的无交易内容的空白提案进行计数，并以此动态调节第一阶段投票的提案超时阈值，这样在应用系统空闲很长一段时间后，有用户交易到达后，仍然可以快速达成共识并出块。另外，以固定频率进行共识节点间出块超时时间的协商，调整共识步调。

总之，以上所述仅为本说明书的较佳实施例而已，并非用于限定本说明书的保护范围。凡在本说明书的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书的保护范围之内。

上述一个或多个实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitorymedia)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。