一种基于区块链的存储方法与流程

本发明涉及云计算，具体为一种基于区块链的存储方法。

背景技术：

1、区块链是一种分布式账本技术，它将数据分散存储在多个节点上，每个区块包含了前一个区块的哈希值，形成了一个不断增长的链条；这使得数据的修改和篡改变得非常困难，因为任何篡改行为都会破坏链条的链接关系，从而被其他节点拒绝；其对于数据存储安全来说尤为重要；

2、由于区块链存储是一种分布式存储方法，每个节点都需要存储完整的区块链数据，然而随着区块链的广泛应用和交易量的高速增长，对于每个节点而言，存储日益增长的大量数据下存储容量将成为一个显著的瓶颈，严重限制了数据存储能力。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于区块链的存储方法，以解决上述背景技术提到的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于区块链的存储方法，包括以下步骤：

3、y1：通过对区块链数据进行图形转换以得到完整图形，依据活跃节点数量和区块链数据量进行综合分析得到片段量；

4、y2：选取与片段量一致的活跃节点数量，将区块链数据以及完整图形进行切割以得到若干个数据片段以及每个数据片段对应的部分图形，将部分图形作为数据片段的通信验证图形，并将数据片段以及数据片段对应的通信验证图形发送至对应的活跃节点进行存储；当目标节点需要调取完整区块链数据时，则依据各目标节点之间的通信验证图形进行通信验证，若各通信验证图形组合之后的图形与区块链数据对应的完整图形一致时，则验证通过并允许目标节点之间进行数据传输以获取完整的区块链数据；其中选取活跃节点的具体过程为：

5、y21：获取活跃节点的工作日志以得到活跃节点的历史故障次数以及每次故障对应的故障开始时刻和故障结束时刻，并对其进行故障深度分析以得到故障系数；

6、y22：获取活跃节点的存储参数，并对其进行存储状态分析以得到活跃节点的性能值；

7、y23：获取活跃节点的处理器类型，将活跃节点的处理器类型与设定的所有的处理器类型进行比对以得到对应的处理值记为qb；将故障系数pb、性能值sb和处理值qb通过设定公式进行计算以得到各活跃节点的可靠指数sp，其中γ1、γ2、γ3分别为设定比例系数，e为自然常数；将各活跃节点依据对应的可靠指数从大至小的顺序进行排列，从前往后选取与片段量一致的活跃节点作为区块链数据的目标节点；

8、y3：清理节点存储空间并更新活跃节点，将更新后的活跃节点发送至y1和y2。

9、优选地，故障深度分析以得到故障系数的具体过程为：

10、建立时间横轴，将历史故障次数记为p1以及每次故障的故障开始时刻和故障结束时刻于时间横轴上标注以得到活跃节点的历史故障时间轨迹；计算相邻两次故障之间的间隔时长得到故障间隔，将故障间隔按照时间先后顺序进行排列并依次编号以得到每个故障间隔的标号；以标号为横坐标，以故障间隔为纵坐标得到故障间隔变化曲线图；于故障点作曲线的切线，利于数据拟合计算切线表达式，对切线表达式进行求导得到故障点的导数；将小于零的导数进行求和并取绝对值计算得到故障增发度记为p2；将大于零导数进行求导计算得到故障降发度记为p3；将故障间隔进行均值计算得到故障间隔均值记为p4；

11、将p1、p2、p3和p4代入设定的公式进行计算以得到故障系数pb，其中b1、b2、b3分别为设定的比例系数，e为自然常数。

12、优选地，存储状态分析以得到活跃节点的性能值的具体过程为：

13、获取活跃节点不同采集时刻的内存余量、存储速度和数据传输速度，并将其分别记为c1j、c2j和c3j，其中j＝1,2，3……j，j取值为正整数，j表示的是采集时刻总数，j表示的是其中任意一个采集时刻序号；将c1j、c2j和c3j代入设定的公式cb＝b4×c1j+b5×c2j+b6×c3j进行计算以得到不同采集时刻对应的节点运行值cb，其中b4、b5、b6分别为设定的比例系数；以时间为横坐标，以节点运行值为纵坐标得到节点运行值随时间变化曲线图；于运行点处作曲线的切线，并利用最小二乘法计算切线点的斜率，由此可得每个运行点的斜率记为kj；将大于零的斜率进行求和计算以得到性能释放度记为s1；将小于零的斜率进行求和并取绝对值计算以得到性能收敛度记为s2；将各运行点的节点运行值进行均值计算得到运行均值记为s3；

14、将kj、s1、s2和s3代入设定的公式进行计算以得到各活跃节点的性能值sb，其中b7、b8、b9分别为设定的比例系数，为各运行点的斜率均值，e为自然常数。

15、优选地，将区块链数据以及完整图形进行切割以得到若干个数据片段以及每个数据片段对应的部分图形，将部分图形作为数据片段的通信验证图形；其中切割的具体过程为：

16、调取各目标节点的可靠指数，并将其进行求和计算以得到可靠总值，将可靠指数除以可靠总值得到可靠占比，再将可靠占比乘以区块链数据量以得到各目标节点的片段数据量，依据各目标节点的片段数据量将区块链数据进行分割以得到各目标节点的数据片段；

17、将各目标节点的片段数据量除以区块链数据量以得到各目标节点的数量占比，再将各目标节点的数据量占比乘以基圆半径以得到各目标节点的截取半径，以各目标节点的的截取半径为半径作基圆的同心圆以得到各目标节点的同心圆；按照各目标节点的同心圆进行对完整图形进行截取以得到各目标节点的部分图形。

18、优选地，通过对区块链数据进行图形转换以得到完整图形，依据活跃节点数量和区块链数据量进行综合分析得到片段量；具体过程为：

19、步骤一：将区块链数据的字符与设定的所有字符进行比对以匹配到对应的数值，将数值按照其所属字符在区块链数据中的位置进行先后排序以得到区块数值序列；统计区块数值序列的中数值的个数，并将其乘以设定的半径转换系数得到基圆半径；

20、步骤二：依据基圆半径和区块链数值序列进行图形转换以得到区块链数据对应的完整图形；

21、步骤三：获取活跃节点数量以及存区块链数据量，并将其进行综合分析得到片段量。

22、优选地，其中图形转化的具体过程为：

23、以基圆半径作基圆，识别区块数值序列中固定值的位置，其中固定值为1-9中任意一个数值；将固定值在区块数值序列中的位置记为标记位，由此可得区块数值序列中所有的标记位，依据标记位将区块数值序列分为若干个数段；

24、统计每个数段的数值数量，由此可得每个数段的数值数量记为r1，并将其进行求和计算得到数值总数量记为r2；统计相邻两个数段之间标记位中固定值的数量记为r1，将r1、r2、r3代入设定的公式组计算可得数段对应的圆心角r1和标记位对应的标记线的颜色值r2；将标记线对应的颜色标号值与设定的所有颜色标号值进行比对以匹配到对应的颜色，由此可得每个标记线对应的颜色；将圆心角和标记线颜色按照所属数段和标记位在区块数值序列中的位置进行先后排列以得到填充参数，于起始基线顺时针为起始位置和填充方向依据填充参数对基圆进行填充以得到完整图形。

25、优选地，清理节点存储空间并更新活跃节点的具体过程为：

26、步骤一：获取所有节点的存储余量，当存储余量大于或等于设定的存储阈值时，则该存储余量对应的节点记为活跃节点；当存储余量小于设定的存储阈值时，则将该存储余量对应的节点记为待清理节点；将活跃节点更新至y1和y2；

27、步骤二：获取待清理节点的各数据片段的访问次数以及每个访问的开始时刻和结束时刻，建立时间横轴，将访次数以及每次访问开始时刻和结束时刻于时间横轴上进行标注以得到访问时间轨迹；计算相邻两次访问的访问间隔时长记为访问间隔，由此可得所有访问之间的访问间隔；将访问间隔按照对应的访问时刻进行先后标号以得到每个访问间隔对应的标号；以标号为横坐标，以访问间隔为纵坐标得到访问间隔变化曲线图；于休眠点作曲线切线，利用数据拟合计算切线表达式，对切线表达式进行求导计算得到休眠点导数记为休眠导数g1；选取休眠点对应的相邻两次访问中后一次访问的结束时刻作为休眠点的休眠时间，并将休眠时间与当前时间进行时间差值计算得到关联时长记为g2；

28、将g1和g2代入设定的公式组进行计算以得到休眠关联指数，h1、h2、h3、h45、h5、h6分别为设定的比例系数，e为自然常数，由此可得每个休眠点对应的休眠关联指数；

29、步骤三：将所有访问间隔进行均值计算得到休眠均长f1，将所有休眠指数进行均值计算得到休关均值f2，将f1和f2代入设定的公式ff＝f1×f1+f2×f2进行计算以得到清理值，其中f1、f2分别为设定的比例系数；当清理值大于设定的清理阈值时，则对清理值对应区块链数据进行清理操作；清理操作完成之后返回步骤一。

30、本发明的有益效果：

31、1、通过将区块链数据切割成若干个数据片段，并将这些数据片段分别存储到不同的活跃节点中，有效减轻了单个节点的存储压力以避免某个节点存储过多的数据而导致性能下降；

32、2、通过评估活跃节点的故障情况、运行状态以及处理器类型等因素，计算出每个活跃节点的性能值，并根据性能值确定活跃节点的可靠指数，依据活跃节点的可靠指数选择性能较好的节点作为目标节点，提高节点的运行性能和数据处理能力；

33、3、通过通信验证机制能够保证数据传输的安全性和完整性，只有当各目标节点之间的验证图形与区块链数据对应的完整图形一致时，才允许目标节点之间进行数据传输，能够有效防止数据篡改和信息泄露；

34、4、通过分析节点内区块链数据的访问记录并据此进行有针对性的数据清理，从而提高系统性能、减少存储压力，并保证节点存储空间得到有效管理和优化；

35、5、综上所述，通过合理选择存储节点、切割数据、优化存储和通信验证等方式，解决了区块链存储容量瓶颈的问题，提高了存储空间的利用率，增强了节点的运行性能，同时保障了数据传输和通信的安全性，有效地解决了区块链存储和数据处理的技术问题。