(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202211219789.0 (22)申请日 2022.10.08 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115296824 A (43)申请公布日 2022.11.04 (73)专利权人 中国科学院合肥物质科 学研究院 地址 230031 安徽省合肥市蜀山区蜀山湖 路350号 专利权人 安徽中科智链信息科技有限公司 　 安徽中科晶格技 术有限公司 (72)发明人 李晓风　程龙乐　赵赫　谭海波　 许金林　余斌　 (74)专利代理 机构 合肥天明专利事务所(普通 合伙) 34115 专利代理师 苗娟(51)Int.Cl. H04L 9/32(2006.01) H04L 9/40(2022.01) (56)对比文件 CN 111984733 A,2020.1 1.24 US 20210919 26 A1,2021.0 3.25 CN 107528 886 A,2017.12.2 9 CN 109873808 A,2019.0 6.11 CN 111770017 A,2020.10.13 CN 110754070 A,2020.02.04 CN 114465933 A,2022.05.10 KR 20200048246 A,2020.0 5.08 CN 108920723 A,2018.1 1.30 审查员 廖薇 (54)发明名称 基于多尺度节点管理的区块链网络分级传 输方法及存 储介质 (57)摘要 本发明的一种基于多尺度节点管理的区块 链网络分级传输方法及存储介质， 其方法依照区 块链网络规模选取划分力度， 将网络节点集合划 分为多个尺度， 在每个尺度下将节点按照ID值大 小划分为多个均匀区间， 在不同尺度下的不同区 间内各选 择一个节点作为传输节 点的邻节点， 采 用基于传输速度的邻节点更新方式。 通过节点间 的网络传输速度更新各区间内的邻节 点， 即采用 传输速度更快的节点代替老节点作为节点的邻 节点， 让节 点与邻节点之间始终保持最高的数据 传输速度。 基于多尺度节点管理模型， 在不同的 传输级别时， 数据发送节点将数据转发给对应尺 度等级下的邻节点； 本发明降低了传输级别， 降 低了传输时延， 提高了网络利用率， 提高了最大 吞吐量。 权利要求书2页 说明书9页 附图2页 CN 115296824 B 2022.12.16 CN 115296824 B 1.一种基于多尺度节点管理的区块链网络分级传输方法， 其特 征在于， 包括以下步骤， S1、 依照整个区块链网络规模设定尺度划分力度n， 即当尺度等级Scale ‑level=1时网 络中节点均分为n个区间； 当划分至每个区间内包含的节点数小于等于划分力度n时， 则不 再 继续划分新的尺度； S2、 初始化邻节点列表； 当一个新节点加入网络时， 依据其ID值， 判断该节点位于尺度 等级Scale ‑level=1所处的区间， 并从该区间的兄弟区间中各随机选取一个节点加入此新 节点的邻节点列表； 再重复此方法， 在其他各个尺度下， 选取相应的节点， 加入其邻节点列 表； 节点的兄弟区间为节点所属区间的上一个尺度的区间的所有子区间； S3、 数据发送； S4、 数据接收转发； 其中， 所述 步骤S2中初始化邻节点列表包括以下步骤， 本地节点在不同的尺度 下都有唯一的所属区间， 节点的父区间为节点所属区间的上一 个尺度的区间， 节点的子区间为节点所属区间的下一个尺度的所属区间， 节点的兄弟区间 为节点所属区间的上一个尺度的区间的所有子区间； 每个节点在不同的尺度下， 所有兄弟 区间中， 选择一个节点作为其邻节点， 则 在每个尺度下， 各个节 点都有n个邻节 点， 若节点ID 位数为m， 则一共有 个邻节点； 当节点a与P2P网络中的另一个节点c建立连接时， 节点a根据节点c的ID值， 确定节点c 在不同尺度等级下 的所属区间， 当该区间内已存在一个邻节点b时， 则将节点c作为后备节 点， 并在心跳周期内， 节点a比较与节点b和节点c的网络响应速度， 若与节 点c的网络 响应速 度大于与节点b的网络响应速度， 则将节点c替换节点b成为该区间内的节点a的邻节点， 反 之， 则保持节点b作为该区间内的节点a的邻节点 不变； 所述步骤S3中数据发送包括以下步骤， 数据发送节点发送区块链系统中的交易、 区块 数据时， 首先将数据按照区块链相关协议打包成标准的数据格式， 同时附加传输级别数据 项， 此时是数据被第一次发送， 所以传输级别值为 1； 并根据传输级别值 1确定尺度等级也为 1， 选择数据发送节点在该尺度等级 下的所有邻节点， 将附加了传输级别的数据发送给该节 点的这些邻节点； 所述S4中数据接收转发包括以下步骤， 首先进行接收数据的验证， 对交易、 区块数据的 有效性进行验证， 同时需要对传输级别数据项进行验证， 其值最小为1， 最大不超过最大尺 度等级； 然后对传输级别的签名进行验证， 判断签名的有效性； 接收到的数据验证通过之 后， 将进行数据转发的判断， 首先将接收数据中的传输级别值加1， 作为数据转发邻节点选 择的尺度等级， 首先判断该尺度等级是否超过了本区块链系统的最大尺度等级； 判断该尺 度等级下是否存在邻节点， 若不存在邻节点则不再转发数据， 若存在则向这些邻节点转发 数据。 2.根据权利要求1所述的基于多尺度节点管理的区块链网络分级传输方法， 其特征在 于： 所述步骤S1中包括尺度划分步骤如下： S11、 将网络中的所有节点按照ID值从小到大依次排列， 并确定划分力度n；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115296824 B 2S12、 设置尺度等级Scale ‑level=1， 将网络中的节点集合按照划分力度均分为n个区 间， 即区间1 1, 区间12……区间1n； S13、 设置尺度等级Scale ‑level=2， 将尺度等级1下的n个区间分别均分为 n个区间； S14、 当划分至每个区间内包含的节点数小于等于划分力度n时， 则不再  继续划分新的 尺度； 此时的尺度等级尺度Scale ‑level=k， 将尺度等级k ‑1下的nk‑1个区间分别均分为n个 区间； 若节点 ID位数为m， 计算出系统尺度最大值 为 。 3.根据权利要求2所述的基于多尺度节点管理的区块链网络分级传输方法， 其特征在 于： 所述S4中数据接收转 发还包括数据转 发之后， 下一批接收到数据的节点， 重复以上数据 接收转发过程， 直到区块链系统P2P网络中大部分节点都接收到 了该数据。 4.根据权利要求3所述的基于多尺度节点管理的区块链网络分级传输方法， 其特征在 于： 所述S4中数据接收转发之后还 包括新节点加入/节点退 出： 各节点所处网络状态不可控， 无法要求节点的网络带宽， 甚至无法要求它们处于稳定 的网络中， 节点可随时离线， 也有新节点随时加入； 当有新的节点加入时， 首先计算出该节点对应的ID值， 然后通过一开始区块链节点划 分好的区间， 将其分配到相应的区间内， 然后， 通过更新邻节点完成整个区块链的节点的更 新； 当有节点由于某种因素导致的离线或者退出， 在系统进行邻接点更新时， 会重新给那 些以退出节点为邻接点的节点分配新的邻接点。 5.一种计算机可读存储介质， 存储有计算机程序， 所述计算机程序被处理器执行时， 使 得所述处理器执行如权利要求1至4中任一项所述方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115296824 B 3