CN107729371B - 区块链的数据索引及查询方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明适用计算机技术领域，提供了一种区块链的数据索引及查询方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：遍历预设区块链中的事务数据，获取事务数据中符合预设最长频繁公共模式的数据模式组，该数据模式组中包括多个数据模式，为数据模式组中的各个数据模式建立对应的索引视图链，为区块链中的事务数据建立对应的索引，根据事务数据与各个数据模式的对应关系，将索引存储到各个数据模式对应的索引视图链的相应索引视图中，从而建立了区块链的数据索引，进而提高区块链的数据查询效率。

Description

区块链的数据索引及查询方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明属于计算机技术领域，尤其涉及一种区块链的数据索引及查询方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

区块链技术，也被称作分布式账本技术，是一种互联网数据库技术，是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式，具有去中心化、公开透明、安全可信等特点。区块链中每个区块包含块头和块身，块头的作用是链接到前面的块，为区块链提供完整性，块身则包含块创建过程中的事务数据。当需要查询区块链中的事务数据时，通过块身可以查询到当前区块的事务数据，通过块头可以找到区块链中当前区块的前一个区块。

由于区块链中含有大量记录交易记录的事务数据，区块链的许多应用都会涉及对区块链中数据的分析，例如，智能合约执行系统在判断是否执行合约中的条款时，需要首先对区块链中的交易数据进行分析，然后根据区块链中的数据分析结果进行判断。目前，在对区块链中某种数据模式下数据进行查询时，需要从区块链上最新加入的区块开始，先查询该区块块身中的事务数据，再通过块头回溯到前一个区块中查询，依次类推，遍历整条区块链的事务数据。这样难以高效地对数据进行查询与分析，因为一方面，每次查询都对每个区块中的事务数据访问一遍，耗费大量的时间。另一方面，对于经常同时访问的几类数据，难以发现数据间的关联，不能针对数据间的关系建立索引，进一步降低了对应数据的查询速度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种区块链的数据索引及查询方法、装置、设备及存储介质，旨在解决由于现有技术无法提供一种对区块链中的数据进行有效查询的方法，导致区块链的数据查询效率低下的问题。

一方面，本发明提供了一种区块链的数据索引方法，所述方法包括下述步骤：

遍历预设区块链中的事务数据，获取所述事务数据中符合预设最长频繁公共模式的数据模式组，所述数据模式组中包括多个数据模式；

为所述数据模式组中的各个数据模式建立对应的索引视图链；

为所述区块链中的事务数据建立对应的索引，根据所述事务数据与所述各个数据模式的对应关系，将所述索引存储到所述各个数据模式对应的索引视图链的相应索引视图中。

另一方面，本发明提供了一种区块链的数据查询方法，其特征在于，所述区块链具有如所述区块链的数据索引方法中所述的索引视图链，所述方法还包括：

接收用户输入的区块链数据查询请求，获取所述区块链数据查询请求包含的查询关键词；

根据所述查询关键词在所述区块链的各个所述索引视图链中查询所述查询关键词对应的索引；

当查询到所述查询关键词对应的索引时，获取所述查询到的索引在所述区块链中对应的事务数据并输出。

另一方面，本发明提供了一种区块链的数据索引装置，所述装置包括：

模式组获取单元，用于遍历预设区块链中的事务数据，获取所述事务数据中符合预设最长频繁公共模式的数据模式组，所述数据模式组中包括多个数据模式；

视图链构建单元，用于为所述数据模式组中的各个数据模式建立对应的索引视图链；以及

索引存储单元，用于为所述区块链中的事务数据建立对应的索引，根据所述事务数据与所述各个数据模式的对应关系，将所述索引存储到所述各个数据模式对应的索引视图链的相应索引视图中。

另一方面，本发明还提供了一种计算设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如所述区块链的数据索引方法的步骤。

另一方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述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实现如所述区块链的数据索引方法的步骤。

本发明通过遍历预设区块链中的事务数据，获取事务数据中符合预设最长频繁公共模式的数据模式组，该数据模式组中包括多个数据模式，为数据模式组中的各个数据模式建立对应的索引视图链，为区块链中的事务数据建立对应的索引，根据事务数据与各个数据模式的对应关系，将索引存储到各个数据模式对应的索引视图链的相应索引视图中，从而建立了区块链的数据索引，进而提高区块链的数据查询效率。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的区块链的数据索引方法的实现流程图；

图2是本发明实施例二提供的区块链的数据查询方法的实现流程图；

图3是本发明实施例三提供的区块链的数据索引装置的结构示意图；

图4是本发明实施例四提供的区块链的数据索引装置的结构示意图；以及

图5是本发明实施例五提供的计算设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述：

实施例一：

图1示出了本发明实施例一提供的区块链的数据索引方法的实现流程，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

在步骤S101中，遍历预设区块链中的事务数据，获取事务数据中符合预设最长频繁公共模式的数据模式组，该数据模式组中包括多个数据模式。

在本发明实施例中，数据模式体现了数据的结构形式，数据模式组中包括多个数据模式，最长频繁公共模式是指一组数据模式，这组数据模式由不少于m个数据模式组成，且这组数据模式同时出现不少于k次。当接收到区块链数据索引请求时，遍历预设区块链中的事务数据，获取事务数据中符合预设最长频繁公共模式的数据模式组，即获取区块链事务数据中被频繁使用的各个数据模式组，从而保证这些数据模式组中的数据模式是频繁出现或频繁使用的。

优选地，在获取事务数据中符合最长频繁公共模式的数据模式组时，首先获取事务数据的数据模式，并根据获取的数据模式构建事务数据对应的数据模式的项集，然后从区块链的所有事务数据对应的数据模式项集中，获取同时在不少于k个数据模式项集中出现的至少m个数据模式，最后将获取的这些至少m个数据模式组合为数据模式组，并将组合得到的数据模式组设置为符合最长频繁公共模式的数据模式组，从而提高了获取数据模式组的准确性。

在步骤S102中，为数据模式组中的各个数据模式建立对应的索引视图链。

在本发明实施例中，索引视图链由一个以上索引视图链接形成，其中的索引视图用于存储区块链中的事务数据对应的索引，索引视图中包含对应的最长频繁公共模式的信息(即该最长频繁公共模式由哪几个数据模式组成)、该最长频繁公共模式对应的数据在区块链上的索引信息以及该索引视图的散列函数，散列函数是将值从一个大的定义域映射到一个较小值域的函数。为了有序存储区块链中的所有事务数据的索引，在获取事务数据中符合最长频繁公共模式的数据模式组之后，为获取的数据模式组中每个数据模式建立对应的索引视图链。

作为示例地，区块链中共有两个数据模式组，数据模式组1和数据模式组2，其中，数据模式组1为{模式A，模式B，模式C}，数据模式组2为{模式A，模式B，模式D}，在为数据模式组中的各个数据模式建立对应的索引视图链时，首先对第一个数据模式组中的数据模式建立索引视图链，即，对数据模式A、数据模式B、数据模式C分别建立索引视图链，然后只需要对第二个数据模式组中的数据模式D建立索引视图链(因为数据模式A、数据模式B和数据模式C已经有对应的索引视图链了)，从而避免重复建立相同的索引视图链，进而提高数据处理的效率。

在步骤S103中，为区块链中的事务数据建立对应的索引，根据事务数据与各个数据模式的对应关系，将索引存储到各个数据模式对应的索引视图链的相应索引视图中。

在本发明实施例中，建立了对应的索引视图链之后，首先为区块链中的事务数据建立对应的索引，然后根据遍历区块链中的事务数据时得到的事务数据与各个数据模式之间的对应关系，将索引存储到为各个数据模式建立的索引视图链的相应索引视图中。这样，通过为区块链中的事务数据加上对应的索引，建立了区块链的数据索引，进而提高区块链的数据查询效率。

优选地，在将索引存储到各个数据模式对应的索引视图链的相应索引视图中之前，首先检测各个数据模式对应的索引视图链中是否存在可存储索引的相应索引视图，当各个数据模式对应的索引视图链中不存在可存储索引的相应索引视图时，在各个数据模式对应的索引视图链中构建可存储索引的相应索引视图，从而通过使用链结构，实现了对索引视图链中的索引视图的扩展。

优选地，当区块链更新时，不需要再重新遍历区块链中的所有事务数据，只需遍历区块链中更新的事务数据，为更新的事务数据建立对应的索引，并根据更新的事务数据与数据模式组中的各个数据模式的对应关系，将更新的事务数据对应的索引存储到各个数据模式对应的索引视图链的相应索引视图中，从而提高了区块链的数据索引效率，提高了区块链数据索引的实用性。

实施例二：

图2示出了本发明实施例二提供的区块链的数据查询方法的实现流程，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

在步骤S201中，接收用户输入的区块链数据查询请求，获取区块链数据查询请求包含的查询关键词。

本发明实施例适用于区块链，尤其适用于使用本发明实施例一获得的具有对应索引视图链的区块链，从而方便用户对区块链中的事务数据进行查询。在本发明实施例中，在接收用户输入的区块链数据查询请求之前，首先遍历区块链中的事务数据，获取事务数据中符合预设最长频繁公共模式的数据模式组，然后为数据模式组中的各个数据模式建立对应的索引视图链，并为区块链中的事务数据建立对应的索引，之后，根据事务数据与各个数据模式的对应关系，将索引存储到各个数据模式对应的索引视图链的相应索引视图中，从而建立了区块链的数据索引，进而提高区块链的数据查询效率。当接收用户输入的区块链数据查询请求，获取接收到的区块链数据查询请求包含的查询关键词，以用于后续的查询过程。

在步骤S202中，根据查询关键词在区块链的各个索引视图链中查询该查询关键词对应的索引。

在本发明实施例中，根据查询关键词在预先为区块链构建的各个索引视图链中进行索引查询，获取区块链数据查询请求对应的查询关键词在各个索引视图链中对应的索引，以根据获取的索引进行后续的查询过程。

在步骤S203中，当查询到查询关键词对应的索引时，获取查询到的索引在区块链中对应的事务数据并输出。

在本发明实施例中，当查询到查询关键词对应的索引时，说明区块链中包含用户输入的查询关键词对应的事务数据，此时，首先根据索引视图链中的索引与区块链事务数据的对应关系，获取查询关键词对应的该索引在区块链中对应的事务数据，然后将获取的事务数据设置为查询结果，最后输出这个查询结果，当未查询到查询关键词对应的索引时，说明区块链中不包含用户输入的查询关键词对应的事务数据，此时，不需要再进行后续的查询步骤，从而提高了区块链的数据查询效率。

实施例三：

图3示出了本发明实施例三提供的区块链的数据索引装置的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，其中包括：

模式组获取单元31，用于遍历预设区块链中的事务数据，获取事务数据中符合预设最长频繁公共模式的数据模式组，该数据模式组中包括多个数据模式。

在本发明实施例中，当接收到区块链数据索引请求时，模式组获取单元31遍历预设区块链中的事务数据，获取事务数据中符合预设最长频繁公共模式的数据模式组，即获取区块链事务数据中被频繁使用的各个数据模式组，从而保证这些数据模式组中的数据模式是频繁出现或频繁使用的。

优选地，在获取事务数据中符合最长频繁公共模式的数据模式组时，首先获取事务数据的数据模式，并根据获取的数据模式构建事务数据对应的数据模式的项集，然后从区块链的所有事务数据对应的数据模式项集中，获取同时在不少于k个数据模式项集中出现的至少m个数据模式，最后将获取的这些至少m个数据模式组合为数据模式组，并将组合得到的数据模式组设置为符合最长频繁公共模式的数据模式组，从而提高了获取数据模式组的准确性。

视图链构建单元32，用于为数据模式组中的各个数据模式建立对应的索引视图链。

在本发明实施例中，为了有序存储区块链中的所有事务数据的索引，在获取事务数据中符合最长频繁公共模式的数据模式组之后，视图链构建单元32为获取的数据模式组中每个数据模式建立对应的索引视图链。

索引存储单元33，用于为区块链中的事务数据建立对应的索引，根据事务数据与各个数据模式的对应关系，将索引存储到各个数据模式对应的索引视图链的相应索引视图中。

在本发明实施例中，建立了对应的索引视图链之后，索引存储单元33首先为区块链的事务数据建立对应的索引，然后根据遍历区块链中的事务数据时得到的事务数据与各个数据模式之间的对应关系，将索引存储到为各个数据模式建立的索引视图链的相应索引视图中。这样，通过为区块链中的事务数据加上对应的索引，建立了区块链的数据索引，进而提高区块链的数据查询效率。

在本发明实施例中，区块链的数据索引装置的各单元可由相应的硬件或软件单元实现，各单元可以为独立的软、硬件单元，也可以集成为一个软、硬件单元，在此不用以限制本发明。

实施例四：

图4示出了本发明实施例四提供的区块链的数据索引装置的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，其中包括：

模式组获取单元41，用于遍历预设区块链中的事务数据，获取事务数据中符合预设最长频繁公共模式的数据模式组，该数据模式组中包括多个数据模式。

在本发明实施例中，当接收到区块链数据索引请求时，模式组获取单元41遍历预设区块链中的事务数据，获取事务数据中符合预设最长频繁公共模式的数据模式组，即获取区块链事务数据中被频繁使用的各个数据模式组，从而保证这些数据模式组中的数据模式是频繁出现或频繁使用的。

优选地，在获取事务数据中符合最长频繁公共模式的数据模式组时，首先获取事务数据的数据模式，并根据获取的数据模式构建事务数据对应的数据模式的项集，然后从区块链的所有事务数据对应的数据模式项集中，获取同时在不少于k个数据模式项集中出现的至少m个数据模式，最后将获取的这些至少m个数据模式组合为数据模式组，并将组合得到的数据模式组设置为符合最长频繁公共模式的数据模式组，从而提高了获取数据模式组的准确性。

视图链构建单元42，用于为数据模式组中的各个数据模式建立对应的索引视图链。

在本发明实施例中，为了有序存储区块链中的所有事务数据的索引，在获取事务数据中符合最长频繁公共模式的数据模式组之后，视图链构建单元42为获取的数据模式组中每个数据模式建立对应的索引视图链。

视图检测单元43，用于检测数据模式对应的索引视图链中是否存在可存储索引的相应索引视图。

视图构建单元44，用于当各个数据模式对应的索引视图链中不存在可存储索引的相应索引视图时，在数据模式对应的索引视图链中构建可存储索引的相应索引视图。

在本发明实施例中，在将索引存储到各个数据模式对应的索引视图链的相应索引视图中之前，首先通过视图检测单元43检测各个数据模式对应的索引视图链中是否存在可存储索引的相应索引视图，当各个数据模式对应的索引视图链中不存在可存储索引的相应索引视图时，通过视图构建单元44在各个数据模式对应的索引视图链中构建可存储索引的相应索引视图，从而通过使用链结构，实现了对索引视图链中的索引视图的扩展。

索引存储单元45，用于为区块链中的事务数据建立对应的索引，根据事务数据与各个数据模式的对应关系，将索引存储到各个数据模式对应的索引视图链的相应索引视图中。

在本发明实施例中，建立了对应的索引视图链之后，索引存储单元45首先为区块链中的事务数据建立对应的索引，然后根据遍历区块链的事务数据时得到的事务数据与各个数据模式之间的对应关系，将索引存储到为各个数据模式建立的索引视图链的相应索引视图中。这样，通过为区块链中的事务数据加上对应的索引，建立了区块链的数据索引，进而提高区块链的数据查询效率。

索引建立单元46，用于当区块链更新时，遍历区块链中更新的事务数据，为更新的事务数据建立对应的索引。

视图更新单元47，用于根据更新的事务数据与各个数据模式的对应关系，将更新的事务数据对应的索引存储到各个数据模式对应的索引视图链的相应索引视图中。

在本发明实施例中，当区块链更新时，不需要再重新遍历区块链中的所有事务数据，只需通过视图更新单元46遍历区块链中更新的事务数据，为更新的事务数据建立对应的索引，并根据更新的事务数据与数据模式组中的各个数据模式的对应关系，将更新的事务数据对应的索引存储到各个数据模式对应的索引视图链的相应索引视图中，从而提高了区块链的数据索引效率，提高了区块链数据索引的实用性。

在本发明实施例中，区块链的数据索引装置的各单元可由相应的硬件或软件单元实现，各单元可以为独立的软、硬件单元，也可以集成为一个软、硬件单元，在此不用以限制本发明。

实施例五：

图5示出了本发明实施例五提供的计算设备的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本发明实施例的计算设备5包括处理器50、存储器51以及存储在存储器51中并可在处理器50上运行的计算机程序52。该处理器50执行计算机程序52时实现上述各个区块链的数据索引方法实施例中的步骤，例如，图1所示的步骤S101至S103。或者，处理器50执行计算机程序52时实现上述各装置实施例中各单元的功能，例如，图3所示单元31至33、图4所示单元41至47的功能。

在本发明实施例中，该处理器50执行计算机程序52时实现上述各个区块链的数据索引方法实施例中的步骤时，遍历预设区块链中的事务数据，获取事务数据中符合预设最长频繁公共模式的数据模式组，该数据模式组中包括多个数据模式，为数据模式组中的各个数据模式建立对应的索引视图链，为区块链中的事务数据建立对应的索引，根据事务数据与各个数据模式的对应关系，将索引存储到各个数据模式对应的索引视图链的相应索引视图中，从而建立了区块链的数据索引，进而提高区块链的数据查询效率。该计算设备5中处理器50在执行计算机程序52时实现的步骤具体可参考实施例一中方法的描述，在此不再赘述。

实施例六：

在本发明实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各个区块链的数据索引方法实施例中的步骤，例如，图1所示的步骤S101至S103。或者，该计算机程序被处理器执行时实现上述各装置实施例中各单元的功能，例如，图3所示单元31至33、图4所示单元41至47的功能。

在本发明实施例中，遍历预设区块链中的事务数据，获取事务数据中符合预设最长频繁公共模式的数据模式组，该数据模式组中包括多个数据模式，为数据模式组中的各个数据模式建立对应的索引视图链，为区块链中的事务数据建立对应的索引，根据事务数据与各个数据模式的对应关系，将索引存储到各个数据模式对应的索引视图链的相应索引视图中，从而建立了区块链的数据索引，进而提高区块链的数据查询效率。该计算机程序被处理器执行时实现的区块链的数据索引方法进一步可参考前述方法实施例中步骤的描述，在此不再赘述。

本发明实施例的计算机可读存储介质可以包括能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质，例如，ROM/RAM、磁盘、光盘、闪存等存储器。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种区块链的数据索引方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

遍历预设区块链中的事务数据，获取所述事务数据中符合预设最长频繁公共模式的数据模式组，所述数据模式组中包括多个数据模式；

为所述数据模式组中的各个数据模式建立对应的索引视图链；

为所述区块链中的事务数据建立对应的索引，根据所述事务数据与所述各个数据模式的对应关系，将所述索引存储到所述各个数据模式对应的索引视图链的相应索引视图中。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述区块链更新时，遍历所述区块链中更新的事务数据，为所述更新的事务数据建立对应的索引；

根据所述更新的事务数据与所述各个数据模式的对应关系，将所述更新的事务数据对应的索引存储到所述各个数据模式对应的索引视图链的相应索引视图中。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述事务数据中符合预设最长频繁公共模式的数据模式组的步骤，包括：

获取所述事务数据的数据模式，根据所述获取的数据模式构建所述事务数据对应的数据模式项集；

从所述区块链的所有事务数据对应的数据模式项集中，获取同时在不少于k个数据模式项集中出现的至少m个数据模式；

将所述获取的至少m个数据模式组合为数据模式组，并将所述组合得到的数据模式组设置为符合所述最长频繁公共模式的数据模式组。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述索引存储到所述各个数据模式对应的索引视图链的相应索引视图中的步骤之前，所述方法还包括：

检测所述各个数据模式对应的索引视图链中是否存在可存储所述索引的所述相应索引视图；

当所述各个数据模式对应的索引视图链中不存在可存储所述索引的所述相应索引视图时，在所述各个数据模式对应的索引视图链中构建可存储所述索引的所述相应索引视图。

5.一种区块链的数据查询方法，其特征在于，所述区块链具有如权利要求1-4任一项所述的索引视图链，所述方法还包括：

接收用户输入的区块链数据查询请求，获取所述区块链数据查询请求包含的查询关键词；

根据所述查询关键词在所述区块链的各个所述索引视图链中查询所述查询关键词对应的索引；

当查询到所述查询关键词对应的索引时，获取所述查询到的索引在所述区块链中对应的事务数据并输出。

6.一种区块链的数据索引装置，其特征在于，所述装置包括：

模式组获取单元，用于遍历预设区块链中的事务数据，获取所述事务数据中符合预设最长频繁公共模式的数据模式组，所述数据模式组中包括多个数据模式；

视图链构建单元，用于为所述数据模式组中的各个数据模式建立对应的索引视图链；以及

索引存储单元，用于为所述区块链中的事务数据建立对应的索引，根据所述事务数据与所述各个数据模式的对应关系，将所述索引存储到所述各个数据模式对应的索引视图链的相应索引视图中。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

索引建立单元，用于当所述区块链更新时，遍历所述区块链中更新的事务数据，为所述更新的事务数据建立对应的索引；以及

视图更新单元，用于根据所述更新的事务数据与所述各个数据模式的对应关系，将所述更新的事务数据对应的索引存储到所述各个数据模式对应的索引视图链的相应索引视图中。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

视图检测单元，用于检测所述各个数据模式对应的索引视图链中是否存在可存储所述索引的所述相应索引视图；以及

视图构建单元，用于当所述各个数据模式对应的索引视图链中不存在可存储所述索引的所述相应索引视图时，在所述各个数据模式对应的索引视图链中构建可存储所述索引的所述相应索引视图。

9.一种计算设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述方法的步骤。

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