一种基于共识算法的智能合约区块链处理方法及系统与流程

本发明涉及电子器件区块链，特别是一种基于共识算法的智能合约区块链处理方法及系统。

背景技术：

1、目前，随着物联网和边缘计算等新兴技术的快速发展，边缘侧区块链技术应运而生，边缘侧区块链结合了区块链的分布式、不可篡改和安全等特性，以及边缘计算的低延迟和高效率等优势，为分布式智能合约、数据隐私保护和分布式共识等场景提供了解决方案。这种结合在处理大规模设备间数据交互、智能合约执行和可信数据共享等领域具有巨大潜力。

2、区块链作为底层平台支持，整个平台的流通数据均通过区块链底层支持进行共享流通，所有上链存储操作和链上数据查询操作均通过区块链底层支持，区块链使用去中心化存储，在边缘侧区块链技术的发展过程中，仍然面临一些挑战和问题，例如，边缘区块链资源受限，如何在有限的资源下实现区块链的高效运行是一个难题，同时，边缘侧区块链系统的安全性和隐私保护等方面也需要不断创新和改进，保证了数据的安全流通和存储安全。

技术实现思路

1、鉴于现有的基于共识算法的智能合约区块链处理方法及系统中存在的问题，提出了本发明。

2、因此，本发明的目的是提供一种基于共识算法的智能合约区块链处理方法及系统，能够在边缘区块链资源受限和传输不安全情况下，采用基于共识算法的智能合约区块链处理方法进行改进。

3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

4、第一方面，本发明实施例提供了一种基于共识算法的智能合约区块链处理方法，其包括，建立智能合约部署环境，基于整个部署环境建立消链管理，用户通过应用界面发送消链请求至交易池，遍历交易池内所有的消链请求；定期清理边缘侧区块链数据上的消链请求，将定期清理后的消链请求存储在云端，备份消链请求中的交易数据，对消链请求进行一致性检查；构建边缘侧区块链合约管理库，将合约部署到区块链网络中，参与区块链网络的节点构造交易，自动排除恶意节点；采用不定时校验方法对边缘侧区块链上的数据进行校验，实时监控智能合约区块链的状态。

5、作为本发明所述基于共识算法的智能合约区块链处理方法的一种优选方案，其中：所述部署环境包括边缘侧区块链管理服务区、边缘侧区块链数据管理服务区、边缘侧区块链合约管理服务区以及边缘侧区块链验证服务区，所述边缘侧区块链管理服务区包括基于整个部署环境建立消链管理，所述消链管理包括创建新区块链网络，关闭现有的区块链网络，所述新区块链网络包括处理用户的消链请求，所述处理用户的消链请求包括将消链请求中的交易数据归档；

6、监控新区块链网络状态，若新区块链网络断开，则网络节点失联，导致现有的区块链网络未关闭，交易数据未归档；

7、若新区块链网络未断开，则网络节点保持连接，现有区块链网络关闭，所述交易数据归档；

8、所述交易池包括将未归档的交易数据进行遍历，所述遍历包括将交易池内所有的消链请求进行打包，所述打包包括通知用户对消链请求进行二次处理；

9、所述二次处理包括获取归档数据执行检查，若归档数据和交易数据一致，则消链管理无异常，判定为部署环境合理；

10、若归档数据和交易数据不一致，则消链管理异常，此时修复部署环境。

11、作为本发明所述基于共识算法的智能合约区块链处理方法的一种优选方案，其中：所述修复部署环境包括定期清理边缘侧区块链数据上的消链请求，所述定期清理包括设定时间间隔t自动执行清理；

12、所述清理包括备份消链请求中的交易数据，将备份数据和区块链数据对比，当备份数据和区块链数据一致时，则释放存储空间；

13、当备份数据和区块链数据不一致时，记录不一致内容和位置信息，对消链请求进行一致性检查，所述一致性检查包括根据设定的时间间隔t预设修复备份数据策略，所述修复备份数据策略包括从现有区块链网络上重新下载区块链数据获取二次区块链数据，将二次区块链数据和备份数据进行对比；

14、若数据对比一致，则修复成功，流程结束；若数据对比不一致，则修复失败，则触发告警，采用人工干预修复。

15、作为本发明所述基于共识算法的智能合约区块链处理方法的一种优选方案，其中：所述构建边缘侧区块链合约管理库包括将智能合约通过共识算法下发到存储空间中，共识算法具体步骤如下：

16、用户通过应用程序构造交易提议；

17、根据节点收到的交易提议生成提议结果；

18、将提议结果按照规则进行排序；

19、独立验证各节点区块链中的交易；

20、所述构造交易提议包括基于智能合约获取函数名节点和背书节点，所述函数名节点包括智能合约的唯一标识，所述唯一标识的具体公式为：

21、f(x，y，z)＝h(s(x，t)，n)，其中，x为发送公钥，y为接收公钥，z为传输数据，s(x，t)为函数名节点的智能合约唯一标识，所述背书节点包括基于智能合约唯一标识提议交易合法性，所述生成提议结果包括基于智能合约唯一标识进行判断，若背书节点大于或等于智能合约唯一标识时，验证失败；若背书节点小于智能合约唯一标识时，验证失败；若背书节点等于智能合约唯一标识时，验证成功，获取背书节点列表数据，所述排序包括基于智能合约唯一标识时s(x，t)进行排序，按照智能合约唯一标识的数值大小进行排序；

22、所述独立验证各节点区块链中的交易包括基于排序后的提议结果独立验证，若数据未按照从大到小的序列进行排序时，则验证失败；

23、若数据按照从大到小的序列进行排序时，则验证成功。

24、作为本发明所述基于共识算法的智能合约区块链处理方法的一种优选方案，其中：所述自动排除恶意节点包括结合提议结果和独立验证识别背书节点列表数据频率和规模，所述背书节点列表数据频率包括发生恶意节点行为的次数，所述规模包括在网络中涉及的恶意节点数量；

25、当背书节点列表数据频率超过了总频率n次，则表明存在恶意节点，将恶意节点进行剔除；当背书节点列表数据频率未超过n次，则表明未存在恶意节点，此时记录具体的次数；

26、当背书节点列表数据规模超过了总规模m次，则表明存在恶意节点，将恶意节点进行剔除；当背书节点列表数据规模未超过总规模m次时，则表明未存在恶意节点，此时记录具体的次数；

27、选取频率和规模未存在恶意节点的状态，若两者记录的具体次数均都超过总频率n和总规模m时，此时进入警戒，将剔除恶意节点；

28、若背书节点列表数据频率超过总频率n次，则背书节点列表数据规模未超过总频率m次时，此时提醒作业人员观察恶意节点；

29、若背书节点列表数据频率未超过总频率n次，则背书节点列表数据规模超过总频率m次时，此时提醒作业人员观察恶意节点；

30、所述总频率n是分析新区块链网络频率，所述总规模m是分析新区块链网络性能。

31、作为本发明所述基于共识算法的智能合约区块链处理方法的一种优选方案，其中：所述对边缘侧区块链上的数据进行校验包括对观察的恶意节点根据固定时间预测校验，所述校验包括将边缘侧区块链上的数据和云端上归档数据进行对比；

32、若区块链上的数据和云端上归档数据一致，则数据传输安全，不会触发报警，此时进行安全保障；

33、若区块链上的数据和云端上归档数据不一致，则数据传输不安全，则触发报警。

34、作为本发明所述基于共识算法的智能合约区块链处理方法的一种优选方案，其中：所述安全保障包括监控区块链上的数据是否完整，若数据缺失，则区块链上的数据不完整，此时任何试图篡改的数据行为将展示出来。

35、第二方面，本发明实施例提供了一种基于共识算法的智能合约区块链处理系统，其包括：建立模块，其建立智能合约部署环境，基于整个部署环境建立消链管理，用户通过应用界面发送消链请求至交易池，遍历交易池内所有的消链请求；清理模块，其定期清理边缘侧区块链数据上的消链请求，将定期清理后的消链请求存储在云端，备份消链请求中的交易数据，对消链请求进行一致性检查；排除模块，其构建边缘侧区块链合约管理库，将合约部署到区块链网络中，参与区块链网络的节点构造交易，自动排除恶意节点；监控模块，其采用不定时校验方法对边缘侧区块链上的数据进行校验，实时监控智能合约区块链的状态。

36、第三方面，本发明实施例提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其中：所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的基于共识算法的智能合约区块链处理方法的任一步骤。

37、第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中：所述计算机程序被处理器执行时实现上述的基于共识算法的智能合约区块链处理方法的任一步骤。

38、本发明有益效果为：本发明通过建立智能合约部署环境，定期清理边缘侧区块链数据上的消链请求，构建边缘侧区块链合约管理库，自动排除恶意节点，采用不定时校验方法对边缘侧区块链上的数据进行校验，实时监控智能合约区块链的状态，采用边缘侧区块链技术方案提高了数据安全性和智能合约可靠性的同时，实现了数据隐私保护，通过引入区块链的去中心化和不可篡改特性，结合共识算法和恶意节点自动排除机制，在边缘计算环境下建立了稳定、高效和安全的基础架构，为各种边缘计算应用提供了可信赖的支持。