区块链系统、区块查找方法和区块链后向同步方法技术领域
本申请涉及区块链技术领域，具体涉及一种区块链系统、区块查找方法和区块链
后向同步方法。
背景技术
众所周知，一个区块链系统中区块链包括若干形成一条链的区块。目前区块链系
统中通用的链是一个前向链表，即一个区块中记录着它前面一个区块的哈希，这样根据当
前区块就能查找并且获取到前一个区块的哈希，进而向网络上的其它节点去获取对应的区
块。
由于区块链的特性，决定了当前区块只能记载之前区块的哈希值，而不能记载之
后区块的哈希值，导致当前的区块查找方式只能是如上所述的从后向前的方式。因此，当前
缺乏一种可以在保障安全性的同时实现快速查找区块，并进一步实现从前往后查找区块的
区块链系统、区块查找方法和区块链后向同步方法。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种可以在保障安全性的同时实现
快速查找区块，进一步实现从前往后查找区块的区块链系统、区块查找方法和区块链后向
同步方法。
第一方面，本发明提供一种区块链系统，所述区块链系统的区块链的每个区块中
各自存有系数为N的自然验证码集合和若干多重验证码集合。
所述系数为N的自然验证码集合用于存储当前区块之前N个区块的验证码。
所述系数为N的多重验证码集合用于存储序号为N的倍数且不超过当前区块序号
的各区块的验证码，所述多重验证码集合以N个为一组。
其中，N为大于1的正整数。
第二方面，本发明提供一种适用于上述区块链系统的区块查找方法，该方法包括：
读取本地节点所存储区块链的最新区块中的多重验证码集合；
获取所查找区块的第一序号，计算出所查找区块所对应的索引区块的第二序号；
根据所述第二序号在所读取的多重验证码集合中查找对应的第二验证码；
获取第二验证码对应的索引区块并验证，从中读取自然验证码集合并查找第一序
号对应的第一验证码；
获取第一验证码对应的所查找区块并验证。
其中，所述索引区块为所查找区块之后第一个序号为N的倍数的区块。
第三方面，本发明提供一种区块链后向同步方法，包括：
按序号从小到大记录区块链中各所需同步区块的序号；
根据所记录的各序号计算出对应的各索引区块的序号；
根据所计算出的各索引区块的序号在本地查找各索引区块：若未查找到，则根据
上述区块查找方法获取所查找的索引区块；
根据所记录的各序号在所查找到的各索引区块中获取对应的各验证码，根据各验
证码获取对应的各所需同步区块并验证。
第四方面，本发明还提供一种设备，包括一个或多个处理器和存储器，其中存储器
包含可由该一个或多个处理器执行的指令以使得该一个或多个处理器执行根据本发明各
实施例提供的区块查找方法和/或区块链后向同步方法。
第五方面，本发明还提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，该计算
机程序使计算机执行根据本发明各实施例提供的区块查找方法和/或区块链后向同步方
法。
本发明诸多实施例提供的区块链系统、区块查找方法和区块链后向同步方法通过
在区块链的各区块中存储系数为N的自然验证码集合和多重验证码集合作为索引，从而提
供了一种在保障安全性的同时实现快速查找区块的区块查找方法，并进一步以该区块查找
方法为基础提供了一种实现从前往后进行区块链同步的区块链后向同步方法。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它
特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明一实施例提供的区块查找方法的流程图。
图2为本发明一实施例提供的区块链后向同步方法的流程图。
图3为本发明一实施例提供的一种设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描
述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了
便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相
互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
在本实施例中，所述区块链系统的区块链的每个区块中各自存有系数为N的自然
验证码集合和若干多重验证码集合。
所述系数为N的自然验证码集合用于存储当前区块之前N个区块的验证码。
所述系数为N的多重验证码集合用于存储序号为N的倍数且不超过当前区块序号
的各区块的验证码，所述多重验证码集合以N个为一组。
其中，N为大于1的正整数。
具体地，在本实施例中，N＝256，所述验证码为哈希值。在更多实施例中，还可以根
据实际需求将N配置为不同的数值，例如，根据区块链系统的规模(预期的区块数量的数量
级的大小)，配置不同大小的系数N；并可根据实际需求将验证码配置为根据本领域常用的
不同算法生成的不同类型的验证码，可实现相同的技术效果。
以下通过列举本实施例中区块链各区块中所存储的自然验证码集合和多重验证
码集合对本实施例提供的区块链系统进行详细说明。其中，Hi即序号为i的区块的哈希值，i
为正整数。
各区块中所存储的自然验证码集合：
在序号为1的区块中存储的自然验证码集合不包括哈希值；
在序号为2的区块中存储的自然验证码集合包括【H1】；
在序号为3的区块中存储的自然验证码集合包括【H1、H2】；
在序号为4的区块中存储的自然验证码集合包括【H1、H2、H3】；
……
在序号为255的区块中存储的自然验证码集合包括【H1、H2、……、H254、H255】；
在序号为256的区块中存储的自然验证码集合包括【H1、H2、……、H255、H256】；
在序号为257的区块中存储的自然验证码集合包括【H2、H3、……、H256、H257】；
……
在序号为876的区块中存储的自然验证码集合包括【H621、H622、……、H875、H876】；
依此类推。
各区块中所存储的多重验证码集合：
在序号为1-255的区块中所存储的多重验证码集合不包括哈希值；
在序号为256-511的区块中存储的多重验证码集合包括【H256】；
在序号为512-767的区块中存储的多重验证码集合包括【H256、H512】；
在序号为768-1023的区块中存储的多重验证码集合包括【H256、H512、H768】；
……
在序号为65536-65791的区块中存储的多重验证码集合包括【H256、H512、……、
H65536】；
在序号为65792-66047的区块中存储的多重验证码集合包括【H256、H512、……、
H65536】，【H65792】；
……
在序号为131328-131583的区块中存储的多重验证码集合包括【H256、H512、……、
H65536】，【H65792、H66048、……、H131072】、【H131328】；
依此类推。
上述实施例提供的区块链系统通过在区块链的各区块中存储系数为N的自然验证
码集合和多重验证码集合作为索引，使系统具备了实现在保障安全性的同时进行区块的快
速查找和后向同步的可能性。
图1为本发明一实施例提供的区块查找方法的流程图。图1所示的方法适用于上述
任一实施例提供的区块链系统。
如图1所示，在本实施例中，本发明提供的区块查找方法包括：
S11：读取本地节点所存储区块链的最新区块中的多重验证码集合；
S13：获取所查找区块的第一序号，计算出所查找区块所对应的索引区块的第二序
号；
S15：根据所述第二序号在所读取的多重验证码集合中查找对应的第二验证码；
S17：获取第二验证码对应的索引区块并验证，从中读取自然验证码集合并查找第
一序号对应的第一验证码；
S19：获取第一验证码对应的所查找区块并验证。
其中，所述索引区块为所查找区块之后第一个序号为N的倍数的区块。
具体地，以下通过一个在上述N＝256，验证码为哈希值的区块链系统中进行一次
区块查找的实例来进行详细说明上述区块查找方法。
根据当前本地节点存储的最新区块序号为156789的区块链查找序号为83257的区
块：
在步骤S11中，读取本地节点所存储区块链的最新区块：序号为156789的区块中的
多重验证码集合：
【H256、H512、……、H65536】，【H65792、H66048、……、H131072】、【H131328、H131584、……、H156672】。
在步骤S13中，获取所查找区块的第一序号83257，计算出83257对应的索引区块的
第二序号。
83257mod 256＝57；83257-57+256＝83456；
因此第二序号为83456。
在步骤S15中，根据第二序号83456在步骤S11读取的多重验证码集合：【H256、
H512、……、H65536】，【H65792、H66048、……、H131072】、【H131328、H131584、……、H156672】中查找对应的第
二验证码H83456。
在步骤S17中，从区块链系统的其它节点获取序号为83456的索引区块，从中读取
自然验证码集合：【H83201、H83202、……、H83456】，并查找第一序号83257对应的第一验证码
H83257。
在步骤S19中，从区块链系统的其它节点获取序号为83257的所查找区块，并用第
一验证码H83257进行验证。
上述实施例提供的区块查找方法利用上述区块链系统的各区块中存储系数为N的
自然验证码集合和多重验证码集合作为索引提供了一种在保障安全性的同时实现快速查
找区块的区块查找方法，并使系统具备了实现区块链后向同步的可能性。
图2为本发明一实施例提供的区块链后向同步方法的流程图。
如图2所示，在本实施例中，本发明提供的区块链后向同步方法包括：
S21：按序号从小到大记录区块链中各所需同步区块的序号；
S23：根据所记录的各序号计算出对应的各索引区块的序号；
S25：根据所计算出的各索引区块的序号在本地查找各索引区块：若未查找到，则
根据上述区块查找方法获取所查找的索引区块；
S27：根据所记录的各序号在所查找到的各索引区块中获取对应的各验证码，根据
各验证码获取对应的各所需同步区块并验证。
具体地，以下通过一个后向同步实例对上述区块链后向同步方法进行详细说明：
在步骤S21中，按序号从小到大记录区块链中各所需同步区块的序号：21-45，99-
432，1049-2000。
在步骤S23中，根据所记录的各序号计算出对应的各索引区块的序号：
21-45、99-256对应的索引区块的序号为256；
257-432对应的索引区块的序号为512；
1049-1280对应的索引区块的序号为1280；
1281-1536对应的索引区块的序号为1536；
1537-1792对应的索引区块的序号为1792；
1793-2000对应的索引区块的序号为2048。
在步骤S25中，根据所计算出的各索引区块的序号在本地查找各索引区块：查找到
序号为512和2048的索引区块，未查找到序号为256、1280、1536和1792的索引区块。
根据图1所示的方法，从当前区块链的最新区块中读取多重验证码集合，并从中查
找出H256、H1280、H1536、H1792；从其它节点获取序号为256、1280、1536和1792的各索引区块，并
分别用H256、H1280、H1536、H1792进行验证。
在步骤S27中，根据所记录的各序号21-45，99-432，1049-2000，从各索引区块存储
的自然验证码集合中获取对应的各验证码H21-H45、H99-H432、H1049-H2000；从其它节点获取序号
为21-45，99-432，1049-2000的区块，并分别用H21-H45、H99-H432、H1049-H2000进行验证，验证通
过后将各区块的数据进行存储，最终实现了区块链的后向同步。
上述实施例提供的区块链后向同步方法利用上述系统和区块查找方法实现了在
保障安全性的同时从前往后进行区块链同步。
附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程
序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代
表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用
于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标
注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上
可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这根据所涉及的功能而定。也要
注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以通
过执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以通过专用硬件与计算
机指令的组合来实现。
描述于本申请实施例中所涉及到的单元或模块可以通过软件的方式实现，也可以
通过硬件的方式来实现。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中。其中，这些单元或模
块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模块本身的限定。
图3为本发明一实施例提供的一种设备的结构示意图。
如图3所示，作为另一方面，本申请还提供了一种设备300，包括一个或多个中央处
理单元(CPU)301，其可以根据存储在只读存储器(ROM)302中的程序或者从存储部分308加
载到随机访问存储器(RAM)303中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 303中，还存
储有设备300操作所需的各种程序和数据。CPU 301、ROM302以及RAM 303通过总线304彼此
相连。输入/输出(I/O)接口305也连接至总线304。
以下部件连接至I/O接口305：包括键盘、鼠标等的输入部分306；包括诸如阴极射
线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分307；包括硬盘等的存储部分308；
以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分309。通信部分309经由诸如因
特网的网络执行通信处理。驱动器310也根据需要连接至I/O接口305。可拆卸介质311，诸如
磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器310上，以便于从其上读出
的计算机程序根据需要被安装入存储部分308。
特别地，根据本公开的实施例，上述任一实施例描述的区块查找方法和/或区块链
后向同步方法可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序
产品，其包括有形地包含在机器可读介质上的计算机程序，所述计算机程序包含用于执行
区块查找方法和/或区块链后向同步方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可
以通过通信部分309从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质311被安装。
作为又一方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介
质可以是上述实施例的装置中所包含的计算机可读存储介质；也可以是单独存在，未装配
入设备中的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质存储有一个或者一个以上程序，该
程序被一个或者一个以上的处理器用来执行描述于本申请的区块查找方法和/或区块链后
向同步方法。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人
员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术
方案，同时也应涵盖在不脱离本申请构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任
意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能
的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。