一种面向开放数据维护的多链架构区块链系统

本发明涉及区块链领域，特别是涉及一种面向开放数据维护的多链架构区块链系统。

背景技术：

1、以分布式存储技术为主的区块链系统，如filecoin、sia、storj，旨在解决传统云存储环境下由于服务器宕机、遭受dos攻击等原因而导致的数据间歇性或永久性停止服务的问题。此类系统具有一些相同的特征：区块链节点扮演存储服务商的角色，为用户提供存储私人数据的角色，根据存储所消耗的空间和存储时间向用户收取费用；区块链节点通过共识算法生成新区块并更新区块链账本，其中新区块中包括对提供了较多服务的存储服务商的激励措施。然而，这一类区块链系统只面向私人数据的存储，由拥有私人数据的用户提供花费，但是在面对数据拥有主体不确定的开放数据时，节点用来存储公共数据(即开放数据)，但是没有收益，而维护开放数据又需要大量成本，因此，会造成大量公共数据疲于维护或维护质量低下，可见，针对存储开放数据的节点缺少了存储动力和相应的激励措施。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种面向开放数据维护的多链架构区块链系统，以解决节点缺少存储动力和激励措施的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种面向开放数据维护的多链架构区块链系统，包括：原生区块链系统、双向互通跨链系统以及中心化系统；

4、所述原生区块链系统为已经公布且正在运行的区块链系统；所述双向互通跨链系统包括多个双向互通区块链w以及双向互通区块链0；w为双向互通区块链的序号，w为大于0的整数；所述中心化系统包括多个中心化数据库，所述中心化数据库用于存储公开数据；

5、所述双向互通区块链0包括第ⅰ类存储模块、第ⅱ类存储模块、第ⅲ类存储模块以及激励结算模块；

6、多个双向互通区块链w，通过第ⅰ类信道与所述第ⅰ类存储模块相连接，用于将所述双向互通区块链w中经过共识机制产生的第ⅰ类区块数据包存储至所述第ⅰ类存储模块中；

7、所述第ⅰ类存储模块，用于计算所述第ⅰ类区块数据包的第ⅰ类存储贡献；

8、所述原生区块链系统，通过第ⅱ类信道与所述第ⅱ类存储模块相连接，用于将所述原生区块链系统中经过共识机制产生的第ⅱ类区块数据包存储至所述第ⅱ类存储模块中；

9、所述第ⅱ类存储模块，用于计算所述第ⅱ类区块数据包的第ⅱ类存储贡献；

10、所述中心化系统，通过第ⅲ类信道与所述第ⅲ类存储模块相连接，用于将所述公开数据对应的第ⅲ类区块数据包存储至所述第ⅲ类存储模块中；

11、所述第ⅲ类存储模块，用于计算所述第ⅲ类区块数据包的第ⅲ类存储贡献；

12、所述激励结算模块，用于根据第ⅰ类存储贡献、第ⅱ类存储贡献以及第ⅲ类存储贡献计算存储激励，将所述存储激励在智能合约中存证，并在所述双向互通区块链0生成新区块链时，根据存证信息，通过所述新区块链的coinbase交易将激励发放至做出存储贡献的节点。

13、可选的，所述第ⅰ类信道的处理流程，具体包括：

14、任一双向互通区块链w经过共识机制选出双向互通区块链w的出块节点；w为双向互通区块链的序号，w∈w；

15、所述双向互通区块链w的出块节点在双向互通区块链w的网络层广播双向互通区块链w的最新区块数据包；

16、剩余的双向互通区块链的网络层节点接收到所述双向互通区块链w的最新区块数据包；

17、双向互通区块链w的网络层节点，通过双向互通区块链系统定义的网络层协议，通过自身对应网络层接口，将双向互通区块链w的最新区块数据包广播至双向互通区块链系统的网络中；

18、双向互通区块链0的网络层节点，通过双向互通区块链系统定义的网络层协议，通过自身对应网络层接口，接收到双向互通区块链w的最新区块数据包；

19、双向互通区块链0的网络层节点，将双向互通区块链w的最新区块数据包，传入第ⅰ类存储模块。

20、可选的，所述第ⅱ类信道的处理流程，具体包括：

21、任一原生区块链y经过共识机制选出原生区块链y的出块节点；

22、所述原生区块链y的出块节点在原生区块链y的网络层广播原生区块链y的最新区块数据包；

23、判断双向互通区块链0的网络层节点是否拥有原生区块链y的全节点身份；

24、若是，拥有原生区块链y的全节点身份的双向互通区块链0的节点，通过原生区块链y的网络层协议，获取原生区块链y的最新区块数据包，并存储到本地；

25、若否，原生区块链y的网络层节点接收到原生区块链y的最新区块数据包；拥有原生区块链y的全节点身份的双向互通区块链0的搬运节点，通过双向互通区块链0的网络层协议，将原生区块链y的最新区块数据包，在双向互通区块链0的网络广播；双向互通区块链0的网络层节点，通过双向互通区块链系统定义的网络层协议，通过自身对应网络层接口，接收到原生区块链y的最新区块数据包；双向互通区块链0的网络层节点，将原生区块链y的最新区块数据包，传入第ⅱ类存储模块。

26、可选的，所述第ⅲ类信道的处理流程，具体包括：

27、双向互通区块链0的网络层节点，利用自身在所述中心化系统中的身份，复制任一所述中心化数据库的公开数据，并将任一所述中心化数据库的公开数据，传入第ⅲ类存储模块。

28、可选的，所述第ⅰ类存储模块的处理流程，具体包括：

29、双向互通区块链0的网络层节点，将双向互通区块链w的最新区块数据包，输入到数据存储证明协议中；

30、双向互通区块链0的网络层节点，针对于挑战检验，生成对双向互通区块链w的最新区块数据包的存储证据；

31、双向互通区块链0的网络层节点，针对于双向互通区块链w的最新区块数据包的存储证据，计算第ⅰ类存储贡献，并将第ⅰ类存储贡献输出给激励结算模块。

32、可选的，所述第ⅱ类存储模块的处理流程，具体包括：

33、双向互通区块链0的网络层节点访问证据链的原生区块链合约，查询原生区块链y在双向互通区块链0上的状态；

34、判断原生区块链y在双向互通区块链0上的状态是否为最新状态；

35、若否，双向互通区块链0的网络层节点，按照第ⅱ类信道的处理流程，将原生区块链y的最新区块数据包，传入第ⅱ类存储模块；

36、若是，双向互通区块链0的网络层节点，将原生区块链y的最新区块数据包，输入到数据存储证明协议中；

37、双向互通区块链0的网络层节点，针对于挑战检验，生成对原生区块链y的最新区块数据包的存储证据；

38、双向互通区块链0的网络层节点，针对于原生区块链y的最新区块数据包的存储证据，计算第ⅱ类存储贡献，并将第ⅱ类存储贡献输出给激励结算模块。

39、可选的，所述第ⅲ类存储模块的处理流程，具体包括：

40、双向互通区块链0的网络层节点，将中心化数据库的公开数据输入到数据存储证明协议中；

41、双向互通区块链0的网络层节点，针对于挑战检验，生成对中心化数据库的公开数据的存储证据；

42、双向互通区块链0的网络层节点，针对于中心化数据库的公开数据的存储证据，计算第ⅲ类存储贡献，并将第ⅲ类存储贡献输出给激励结算模块。

43、可选的，所述存储激励s为：

44、s＝ρ(i)c(i)+ρ(ii)c(ii)+ρ(iii)c(iii)；

45、其中，ρ(i)为第ⅰ类权重系数，ρ(ii)为第ⅱ类权重系数，ρ(iii)为第ⅲ类权重系数，c(i)为第ⅰ类存储贡献；c(ii)为第ⅱ类存储贡献；c(iii)为第ⅲ类存储贡献。

46、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明实施例针对公共环境下的开放数据的存储激励缺失的问题，通过提供一个集外部数据调用、跨链、多链为一体的区块链架构，通过智能合约公开验证和存证，为公共环境下开放网络中几类亟待维护的开放数据的存储提供贡献量化和激励，为激励驱动的公共开放数据库的构建提供了架构和技术支持。