区块链数据存储系统和方法与流程

本技术涉及互联网，更具体地说，涉及区块链数据存储系统和方法。

背景技术：

1、区块链一般被理解为一个分布式的账本，它实质上也是一个分布式计算和存储系统。区块链有多个节点，不同的节点通过一定的计算规则达成共识，并且将共识后的交易执行结果以区块的形式存储至数据库中，多个区块组成了区块链。由于不同节点的计算速度不同，会出现节点之间数据不一致的情形，需要在数据库中读取节点对应的数据进行同步操作。存储在数据库中的交易执行结果和节点对应的数据可以统称为区块链数据。由于区块链数据的读写频率非常高，区块链数据随着交易量的增加而增多。如果区块链数据的读写效率较低，会对区块链的性能造成影响。因此如何有效提高区块链数据的读写效率成为目前需要解决的一个技术问题。

2、现有技术公开号为cn 107704196 b的文献提供一种区块链数据存储系统和方法，该发明通过内存数据库的读写性能较高，节点将区块链数据分别写入内存数据库和磁盘数据库进行存储，能够有效提高区块链数据的存储。由于内存数据库的容量有限，通过磁盘数据库可以对节点的区块链数据提供永久存储。当节点在内存数据库中读取区块链数据失败时，能够通过磁盘数据库进行读取。并且读取到的区块链数据同步至内存数据库，便于下次直接在内存数据库中进行读取，有效提高了读取速度。

3、上述中的现有技术方案虽然通过现有技术的结构可以实现与有关的有益效果，但是仍存在以下缺陷：随着信息技术的快速发展，数据存储的需求日益增长。传统的数据存储方式往往存在数据安全性低、易篡改、易丢失等问题。区块链技术以其去中心化、不可篡改、高度安全等特性，被广泛应用于数据存储领域。然而，现有的区块链数据存储系统仍存在存储效率低、数据检索速度慢等问题，无法满足大规模数据存储和高效检索的需求。

4、鉴于此，我们提出区块链数据存储系统和方法。

技术实现思路

1、1.要解决的技术问题

2、本技术的目的在于提供区块链数据存储系统和方法，解决了上述背景技术中的技术问题，实现了采用分布式存储架构，通过优化数据存储和检索算法，提高了存储效率和数据检索速度的技术效果。

3、2.技术方案

4、本技术技术方案提供了区块链数据存储系统，包括分布式存储节点、数据加密模块、区块链网络、数据索引模块及数据检索模块；

5、所述分布式存储节点设置有多个，用于存储数据块，每个所述分布式存储节点均可独立地存储和计算处理数据存储和检索请求；

6、在数据存储分布式存储节点前，所述数据加密模块负责对数据进行加密处理，确保数据在存储和传输过程中的机密性；

7、多个所述分布式存储节点之间通过点对点的方式进行通信和数据交换，网络中的每个分布式存储节点都维护一个完整的区块链账本，确保数据的完整性和不可篡改性；

8、所述数据索引模块用于建立数据块与分布式存储节点之间的索引关系；

9、所述数据检索模块根据用户的数据检索请求，数据检索模块通过数据索引模块查找数据块的位置，并从对应的分布式存储节点中获取数据。

10、通过采用上述技术方案，每个节点都能够独立地存储、管理和响应数据的存取请求，而整个系统则通过网络通信、数据复制和一致性机制保证了整体的高可用性和数据一致性，通过优化检索算法和缓存机制，提高了数据检索的速度和性能，满足了用户快速获取数据的需求。

11、作为本技术文件技术方案的一种可选方案，所述分布式存储节点负责存储部分数据，并通过区块链网络进行数据同步和验证。

12、通过采用上述技术方案，分布式存储节点在区块链网络中不仅能独立存储数据，还能在无需中心化机构干预的情况下，通过点对点的方式实现数据的同步和验证，从而构建了一个去中心化、可信且高效的存储环境。

13、作为本技术文件技术方案的一种可选方案，还包括数据安全保护模块，用于确保数据的安全性和可靠性。

14、通过采用上述技术方案，利用区块链的分布式特性，数据被多个节点分散存储，即使部分节点遭受攻击或故障，也能通过其余节点恢复数据，提高了系统的容错能力和数据的可靠性。

15、作为本技术文件技术方案的一种可选方案，还包括系统性能优化模块，用于提高系统的处理能力和响应速度。

16、通过采用上述技术方案，通过配置内存、处理器硬件资源提升系统的运行速度和响应能力，减少后台运行的程序、优化内存使用，可以充分利用系统资源，提高系统的运行效率；对于涉及网络通信或数据库访问操作的系统，使用并发和异步操作可以提高系统的处理能力，通过多线程和异步任务充分利用系统资源，避免阻塞和等待，提高系统的并发性和响应速度。

17、作为本技术文件技术方案的一种可选方案，所述数据加密模块包括对称加密算法和非对称加密算法。

18、通过采用上述技术方案，当数据需要被加密时，数据加密模块根据对称加密算法或非对称加密算法，对原始数据进行加密，这样，数据就被转换为了一个只有拥有相应解密密钥或方法的人才能理解的格式，只有拥有相应密钥的用户才能访问和操作数据。

19、作为本技术文件技术方案的一种可选方案，所述区块链网络采用去中心化的架构。

20、通过采用上述技术方案，通过去中心化、安全、可追溯的区块链网络，其中每个分布式存储节点都保存了完整的区块链账本，确保数据的完整性和不可篡改性。

21、作为本技术文件技术方案的一种可选方案，系统采用分布式索引架构，即每个分布式存储节点不仅存储数据块，还存储与分布式存储节点相关的索引信息，每个分布式存储节点维护一部分索引数据，这些索引数据可指向本地存储的数据块，也可指向分布式存储节点上的数据块，数据索引模块能够实现跨分布式存储节点的数据检索，确保无论数据块存储在何处，都能快速找到并获取。

22、作为本技术文件技术方案的一种可选方案，所述数据检索请求包括查询的数据标识符，数据标识符包括区块号、交易id、关键字，数据检索模块对请求进行解析，明确用户想要检索的具体数据内容，通过与数据索引模块交互，利用通过查询哈希表、搜索b+树、遍历倒排索引信息查找数据块的位置，找出与请求匹配的数据块所在的分布式存储节点的标识或存储路径。

23、本技术技术方案还提供了区块链数据存储方法，包括以下方法步骤：

24、s1、待存储的数据首先经过数据加密模块进行加密处理，确保数据的机密性；

25、s2、加密后的数据被分片处理成多个数据块，并存储在分布式存储节点中，每个数据块都通过哈希算法生成唯一的哈希值，用于标识和验证数据块的完整性；

26、s3、数据索引模块将数据块的哈希值与存储节点的地址信息进行关联，建立数据索引，用户通过哈希值快速定位到数据块的位置；

27、s4、用户发起数据检索请求，数据检索模块根据请求的哈希值在数据索引中查找数据块的位置，一旦找到对应的数据块，数据检索模块会从存储节点中获取数据块，并进行解密处理，最终将完整的数据返回给用户。

28、3.有益效果

29、本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

30、1.本技术通过多个分布式存储节点共同存储数据，提高了系统的可靠性和容错能力；将数据进行分片处理，便于存储和传输，提高了存储效率；通过区块链网络连接分布式存储节点，实现去中心化存储，保证了数据存储的安全性和一致性；通过数据索引模块和数据检索模块的优化算法，提高了数据检索速度，满足了用户快速获取数据的需求，本发明的区块链数据存储系统解决了现有技术中存在的问题，提高了存储效率和数据检索速度，适用于大规模数据存储和高效检索的场景。