一种基于区块链的智能兵棋编辑规则数据的协作方法与流程

本发明涉及区块链应用领域，涉及基于区块链的智能兵棋编辑规则的数据协作方法。

背景技术：

1、区块链是一种计算机技术在互联网时代的创新应用模式，结合了数据加密、分布式存储、点对点传输、共识机制等多种技术，在未来学术研究与实际应用中被认为具有非常广阔的发展前景，是信息互联网向价值互联网转变的重要基石和有力推手。在处理大规模交易数据时，应用场景对区块链系统的实时安全性提出了新的要求。智能兵棋编辑规则是一个很好的应用场景，值得研究者进行研究。

技术实现思路

1、本发明设计了基于区块链的智能兵棋编辑规则的数据协作方法，其特征在于，方法应用于其特征在于，数据协作方法应用于一个数据协作系统，数据协作系统用于协助将智能兵棋规则编辑的数据存储进区块链中；

2、数据协作系统上的用户包含类别用户节点，并且下设有分区处理中心；类别用户节点为进行具体数据存储的用户，协作节点用于协作其他类别用户节点工作，其他类别用户节点可以申请成为协作节点；分区处理中心用于协助类别用户节点进行领任务的工作；

3、所述数据协作系统用于协助将智能兵棋规则编辑的数据存储进区块链中的具体方法包括：

4、1）为类别用户节点设立在所述数据协作系统上的身份；

5、1.1 设置身份标识包；

6、为所述类别用户节点设立一个身份标识包，所述身份标识包用于标识在数据协作系统上通行的身份，所述身份标识包中包含默认身份标识、应用身份标识，所述默认身份标识、所述应用身份标识为单一身份标识，默认为每一个所述身份标识包中有且只有一个默认身份标识，默认为每一个所述身份标识包中存在一个以上应用身份标识；所述默认身份标识与所述应用身份标识之间可以相互转换，所述默认身份标识用于表示用户在所述数据协作系统中的默认的通行的身份，是必须经过认证的身份，所述应用身份标识用于表示在所述数据协作系统可以使用的其他身份，一个以上的应用身份标识可以与一个默认身份标识绑定变为复合身份标识，复合身份标识的公钥地址默认为身份标识的公钥地址；所述类别用户节点用于表示所述数据协作系统中的用户；所述单一身份标识用于表示只有一个默认身份标识、应用身份标识构成的身份的标识，表示用户的单一的身份；所述复合身份标识为包含一个以上的默认身份标识、应用身份标识的身份的标识，用于表示用户的多个身份。

7、1.2 具体设置默认身份标识、应用身份标识；

8、所述默认身份标识、所述应用身份标识中包含类别前缀、分区字符串、区分标识；所述类别前缀用于区分所述默认身份标识以及所述应用身份标识，所述类别前缀的组成为0或1以及分割符加上用户的id，所述分割符为除去用户的id以及0、1以外的由管理员指定的符号，所述分割符用于分割0或1与用户的id，其中，0表示为默认身份标识，1表示应用身份标识；所述分区字符串用于表示所有所述默认身份标识、所述应用身份标识可以进行数据操作的负载空间的编号，所述区分标识为每一个所述默认身份标识或所述应用身份标识的公钥地址，每一个所述默认身份标识以及所述应用身份标识的公钥地址都独一无二；当进入负载空间之前，所述类别用户节点可以设置并且切换所述单一身份标识、所述复合身份标识，作为进入负载空间的身份，并由管理员进行审定身份；并且，所述单一身份标识、所述复合身份标识可以拥有一个以上的身份映像，所述身份映像用于表示所述单一身份标识、所述复合身份标识在负载空间里操作完毕后可以留下的身份的标识，所述身份映像包含单一身份标识、复合身份标识的公钥地址，所述身份映像上打上区间时间戳，所述区间时间戳用于表示所述单一身份标识、所述复合身份标识在所述负载空间中操作的时间区间；管理员提前设置负载空间，所述负载空间用于负责存放各个智能兵棋规则的编辑功能的操作数据，所述编辑功能包含规则初始化、机动规则修改、攻击规则修改、侦察规则修改、修正规则修改、规则导出以及上传，每一个负载空间存放的数据相互之间不存在交集。

9、2)为在负载空间操作设置权限

10、2.1 为类别用户节点设置身份等级；

11、当所述类别用户节点在不同负载空间中进行相应操作时，先验证所述类别用户节点使用的所述单一身份标识、所述复合身份标识的两个等级，第一个等级为使用的单一身份标识或复合身份标识的权限等级，第二个等级为使用的单一身份标识或复合身份标识的操作等级；其中，权限等级的设置过程如下：

12、依据所述单一身份标识或者所述复合身份标识中的分区字符串来计算权限等级，管理员判定所述负载空间的等级后，根据所述分区字符串中所述负载空间的编号，将对应的所述负载空间的等级相加的和与周期浮动模e进行取模运算得到实数c，并将对应的所述负载空间的等级相加的和除以周期浮动模e的值得到的结果记录为实数p，权限等级被赋值为p*e*δ+c； 所述周期浮动模e用于通过控制权限等级来控制能够在各个负载空间上操作的所述类别用户节点的个数；管理员首先确定操作周期，操作周期为所述数据协作系统工作的时间周期，每一个操作周期由管理员确定周期浮动模，所述周期浮动模为大于1的正整数，当在操作周期内进行操作的类别用户节点的个数越多，所述周期浮动模的值越大；δ为0到1的实数，使e*δ为正整数；负载空间的编号为大于1的正整数。

13、操作等级的设置过程如下：

14、所述操作等级的计算方式为，根据所述权限等级确定基础值，并且设置操作印；所述操作印根据所述身份映像上的区间时间戳，类别用户节点上传区块的数据量大小进行计算操作等级，设区块时间戳的时间差等于，k为类别用户节点在等级i的负载空间操作的编号，i为类别用户节点在等级i的负载空间操作从1开始的编号,为类别用户节点在等级i的负载空间中编号k的操作的起始时间，为类别用户节点在等级i的负载空间中编号k的操作的结束时间，为类别用户节点在等级i的负载空间中编号k的操作的时间差； 为类别用户节点在等级i的负载空间的时间差的平均值；为类别用户节点在所有负载空间的时间差的平均值；根据吞吐量t计算规范化时间差y，公式为， d i为随机数，在等级i的负载空间内上一个操作周期内进行操作的类别用户节点的个数的值越大， d i的值越小， d i的值在0到1之间； d i的值与在等级i的负载空间内上一个操作周期内进行操作的类别用户节点的个数成反比，n为负载空间的最高等级值， h i为规范因子， h i表示在上一个操作周期内、在等级i的负载空间上可以由管理员设置不同的实数的值， h i用于计算规范时间差， h i的值与在等级i的负载空间内上一个操作周期内进行操作的类别用户节点的个数成反比；所述规范时间差用于计算临界值以更新操作等级的值；管理员将类别用户节点上一个操作周期上传的数据量除以规范化时间差得到的结果作为临界值，所述操作印将基础值加上临界值作为操作等级；本发明中所有时间的单位、数据量的单位都由管理员确定，由管理员确定；吞吐量 t为上一个操作周期平均每秒完成的交易数；平均吞吐量为所有操作周期平均每秒完成的交易数；t1为规范调节值，所述规范调节值用于根据吞吐量t、平均吞吐量、的值调节规范化时间差y的值， i为负载空间的等级；t1的计算公式如下：。

15、所述操作印用于计算操作等级，所述临界值用于计算更新操作等级的值；所述规范化时间差y用于计算操作等级增加的值；不同的权限等级，基础值不同，权限等级越高，基础值越高；所述基础值用于根据权限等级确定操作等级开始计算的基础的值；为上一个操作周期计算的规范化时间差y的平均值；第一个操作周期的、 h i、 d i的值由管理员确定，设定所有计算的值取小数点后四舍五入保留两位。

16、2.2 为类别用户节点设置权限通过的方式；

17、类别用户节点在负载空间进行操作时，包含两种权限通过的方法，第一种方法为根据权限等级进行判断是否允许类别用户节点进入负载空间进行操作，即由管理员确定每一个负载空间可以进入操作的最小权限等级，权限等级超过最小权限等级则允许类别用户节点进入负载空间；第二种方法为在第一种方法的基础上，进一步限制可以进入负载空间的类别用户节点，即确定每一个负载空间可以进入操作的最小操作等级，并且在所述单一身份标识或所述复合身份标识中的分区字符串中能够找到进入的负载空间的编号；当类别用户节点进入负载空间后，进行分区排序，所述分区排序用于说明在同一个负载空间内类别用户节点领任务的规则；进行分区排序的步骤为，按照所述负载空间中的类别用户节点的个数的多少、类别用户节点进入负载空间的时间进行分类类别用户节点，管理员设置负载空间的偏好，负载空间的偏好为权限等级或者操作等级，所述负载空间的偏好为类别用户节点在负载空间里领任务的判断的标准；所述分区处理中心设置容忍区间，所述容忍区间为一个实数区间，所述容忍区间用于限制领同一个任务的类别用户节点的个数；首先，所述分区处理中心设立发起时间，所述发起时间用于说明用户开启任务前最短的等待的时间；当需要任务的开启时，进行任务的分配，分配的过程为，按照类别用户节点进入负载空间的先后时间，将类别用户节点动态地分配给同一个任务，并且，分配给同一个任务的两个以上的类别用户节点的负载空间的偏好的绝对值之差不被包含在一个容忍区间内；当任务的开启后经过发起时间的长度后，分配给同一个任务的类别用户节点按照负载空间的偏好的值从高到低进行排序，按照排序的顺序将任务分配给类别用户节点，分配的规则为，如果类别用户节点在管理员规定的时间内响应，立刻停止分配，响应的类别用户节点获得任务；如果类别用户节点进入负载空间后，没有被分配任务的类别用户节点可以选择离开负载空间或者等待临时任务；如果负载空间存在临时任务，类别用户节点没有被分配到任务，并且类别用户节点对应的负载空间的偏好的值在任务设置的信用区间内，所述信用区间为一个半开区间，表示负载空间的偏好的值大于 x的类别用户节点可以领临时任务，最先响应的类别用户节点获得临时任务； x为实数。

18、3)设置向区块链写入数据的过程；

19、3.1 为数据写入作准备；

20、类别用户节点获得任务或临时任务后，与放置的区块之间建立单向写入渠道，区块生成器负责区块的生成，当区块生成后同时记录区块的高度，在单向写入渠道中标明区块的高度；链下汇集区用于缓冲写入一个区块的数据；标明的区块的高度被命名为标明高度，说明将要写入的区块的高度，同时构建链下汇集区，所述链下汇集区用于汇集将放入所述标明高度区块的数据；类别用户节点通过单向写入渠道向所述链下汇集区写入数据，写入数据的方式包含独自工作模式、协同工作模式、混合工作模式；所述独自工作模式用于说明由承担任务的类别用户节点一次性完成写入数据以及上传数据，所述协同工作模式用于表示一个以上的类别用户节点协力完成写入、上传数据，所述混合工作模式为承担任务的类别用户节点或者一个以上的类别用户节点协同完成通过预定时间的方式完成写入、上传数据；所述链下汇集区中以字节为最小单位来划分地址。

21、3.2 设置独自工作模式的工作方法；

22、所述独自工作模式的工作方法为，写入数据时在所述链下汇集区中指定位置插入映像标识符，所述映像标识符中标明复合身份标识或单一复合身份标识中公钥地址，从写入数据的位置作为起止地址到所述映像标识符的位置之间的区域之间的区域被锁定，并求所述映像标识符的地址减去写入数据的位置的地址之差之间的数据作为提前锁定数据量，将提前锁定数据量计算加到单向写入数据量里；所述提前锁定数据量用于说明类别用户节点需要写入的数据量；所述单向写入数据量用于说明需要写入的数据量；当类别用户节点通过单向写入渠道在链下汇集区中无法插入映像标识符，即累计统计的单向写入数据量超出一个区块的容量时，将链下汇集区中的数据上传到标明高度的区块中；当插入映像标识符后，经过发起的时间后，从所述链下汇集区中插入映像标识符的位置的地址开始，到地址最大的映像标识符的位置为止之间的空间内，找寻与映像标识符中公钥地址值的最接近的最多 m s个公钥地址所在的映像标识符，插入的映像标识符虚拟指向找寻的映像标识符,s为权限等级加上操作等级的和，s的值不同， m s的值不同， m s越大， m s的值由管理员确定，虚拟指向用于标识存放区块一起打包的数据；当找寻不到 m s个公钥地址，找寻与映像标识符中公钥地址之差的绝对值小于 d s的公钥地址所在的映像标识符，并虚拟指向找寻的映像标识符； m s为正整数；所述映像标识符用于标明写入数据的截止地址；所述单向写入渠道用于搭建区块写入数据的渠道； d s用于限制虚拟指向的映像标识符；

23、所述分区处理中心将所述链下汇集区中起始地址与映像标识符、或者两个映像标识符之间的存储的数据打包，按照所述链下汇集区的地址从小到大的顺序，先存放映像标识符与虚拟指向映像标识符作为结束地址之间的打包数据，最后把所述链下汇集区中的其余数据存放进区块，如果生成下一个区块同时记录下一个区块的高度，并在单向写入渠道中标明区块的高度，再生成下一个链下汇集区缓冲数据。

24、3.3 设置协同工作模式的工作方法；

25、所述协同工作模式的工作模式为承担任务的类别用户节点发布任务，没有获得任务的类别用户节点可以选择参与写入以及上传数据，承担任务的类别用户节点再查看单一身份标识或复合身份标识的操作等级或权限等级，进行组队，组队时的状态变化对为 ( g 1 , g 2 ,…,g j ,…,g v)，状态变化对用于记录组队的类别用户节点完成数据上传任务的状态；其中( g 1 ,g 2 ,…,g j ,…,g v)为剩余工作状态机，所述剩余工作状态机用于表示照相的状态变迁图，在区块的时间钟中自由取照相的时间，记录组队的类别用户节点的工作状态；从组队的开始起计时，1,2，...j，...，v为正整数，( g 1 ,g 2 ,…,g j ,…,g v)分别代表在第1个时间单位、第2个时间单位、...,第j个时间单位，...,第v个时间单位时组队的类别用户节点的工作状态表示成剩余状态机，时间单位的大小以及正整数v的值由管理员决定，j为正整数，代表时间单位的编号，v代表组成状态变化对的剩余状态机的个数，g表示剩余工作状态机；首先，协作节点将所有需要写入的数据分为v份不相交的数据，作为任务数据，所述任务数据为在指定的时间单位完成需要写入的数据；在第j个时间单位之前，必须完成写入的工作第j个任务数据，组队的类别用户节点进行向所述链下汇集区的写入数据的工作，协作节点在区块的时间钟计时中第j-1个时间单位以及j个时间单位之间的过程中自由取照相的时间，时间单位由管理员确定，记录为z；在第r次照相的时间时，记录第j个任务数据未完成写入的数据以及参与写入的组队的类别用户节点，作为一个二维组，二维组标识进剩余状态机的节点，r表示第j-1个时间单位以及第j个时间单位之间照相的次数的编号，、分别代表第j个任务数据在第r次照相时未完成写入的数据量以及参与写入的组队的单一身份标识或复合身份标识的公钥地址，按照照相的时间的先后关系，将剩余状态机的节点相连组成 g j；如果从组队的开始起到计时时间时，的值大于第j个任务数据的量的γ * θ，θ为大于0.8小于1的小数，γ为大于0.9小于1的小数，组内通知参与组队的类别用户节点；最终在j个时间单位照相的时间上，变为空集∅；并且最终组队的类别用户节点根据完成的写入的数据量分配协商一致后，记入操作等级的计算中；区块的时间钟用于计时。

26、3.4 设置混合工作模式的工作方法；

27、所述混合工作模式的工作方法为，需要写入的类别用户节点可以进行预约时间制度，所述预约时间制度用于说明类别用户节点预约时间进行数据写入的工作；所述预约时间制度的过程为，设立预约时间轴，所述预约时间轴用于标识类别用户节点预约时间写入的工作，预约时间轴上的时间的最小单位由管理员确定，并划定时间单位，并在预约时间轴上划定预约的时间范围以及对应的预约上限，所述预约的时间范围用于表示预约写入的时间范围，所述预约上限用于表示在预约的时间范围内每一个预约的时间点最多接受预约的个数；所述预约的时间点用于说明预约写入的时间点；当类别用户节点进行预约时，在预约时间轴上取即时时间为 tt 0，即时时间为预约时取的时间，预约的时间延迟为t，预约的时间延迟用于控制预约的时间范围，在预约时间轴上时间 tt 0+t后划定的预约的时间范围内选择预约的时间点，并且满足预约的时间点上预约的个数没有超过预约上限，预约的时间点与其他预约的时间点至少间隔大于u个时间单位，并预约的时间点上标注所述单一身份标识或者所述复合身份标识的公钥地址、操作等级、贡献工作量；所述贡献工作量用于说明类别用户节点预约写入时同意分配给协作节点的工作量，其他类别用户节点也可以设立预约的时间点，如果预约的时间点被占用并超出预约上限，并且满足使用的所述单一身份标识或者所述复合身份标识的操作等级大于预约的时间点上标注的最小的操作等级，其他类别用户节点可以在预约的时间点前后l个时间单位的范围内，并且没有超出预约上限的前提下，重新选择预约的时间点，并将原有的预约时间点上公钥地址、操作等级、贡献工作量标注在重新选择的预约的时间点上，原有的预约时间点上标注所述单一身份标识或者所述复合身份标识的公钥地址以及操作等级、贡献工作量；管理员可以选择对预约的时间范围进行封存，即将预约的时间范围内的预约时间点上标注的操作等级的值改为；管理员限定每个预约的时间点预约写入的数据量以及类别用户节点在每一个操作周期可设置的预约的时间点的个数，并设定贡献工作量，贡献工作量不大于预约的时间点上预约写入的数据量，协作节点负责在预约的时间点进行区块链的写入工作，并将贡献工作量记入协作节点的操作等级的计算的工作量中，写入完成后，相应的在预约时间轴上预约的时间点被删除，l、u为正整数。