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现有技术中区块链通量优化受限于单条链的共识算法、网络带宽等因素，但单链系统的性能提升空间很小，并且由于主链模式受限于主链性能，存在性能瓶颈。因此现有的研究方案中多采取多链并行模式，但现有方案对于多链并行模式的研究尚未深入，目前的多链方案并行方案尚不成熟，仍然存在各种薄弱之处，存在区块链整体扩容瓶颈、应用扩展障碍等。 本项目属于提供一种用于无主链多分片区块链的事务处理系统，包括：客户端，用于创建和管理本地账户集合信息并定期获取本地账户集合的全网最新状态、基于账户间的交易需求生成包含源分片和目的分片信息的事务并发送给事务对应的分片执行；区块链平台，用于处理接收和执行区块链上账户状态改变的事务，其包括多个分片，每个分片包括所有运行相同区块链协议的节点；每个分片基于接收到的事务，改变本分片上对应账户的状态并将事务对应交易打包进新区块以完成事务的执行。本发明改进了区块结构，采用了三阶段处理机制，解决了跨片事务执行顺序不可预测的问题以及区块链的扩展性问题，实现了更小的存储计算开销，减轻节点运营负担，实现了通量提升。

第一方面，提供一种用于无主链多分片区块链的事务处理系统，包括：客户端，用于创建和管理本地账户集合信息并定期获取本地账户集合的全网最新状态、基于账户间的交易需求生成包含源分片和目的分片信息的事务并发送给事务对应的分片执行；区块链平台，用于处理接收和执行区块链上账户状态改变的事务，其包括多个分片，每个分片包括所有运行相同区块链协议的节点；每个分片基于接收到的事务，改变本分片上对应账户的状态并将事务对应交易打包进新区块以完成事务的执行。 其中，所述区块链平台上每个分片打包的新区块包括：本分片的区块头、其他分片的快照信息、与本分片相关的多个事务集合；其中，所述与本分片相关的多个事务集合包括以本分片为源分片的事务集合、和/或以本分片为目的分片的事务集合，其中，每个集合中的事务按执行顺序进行堆叠。新区块的本分片区块头中包含该区块对应的区块事务根hash；新区块的每一个其他分片的快照信息包含该其他分片的某一高度的区块头信息以及该其他分片中处理的所有与本分片相关的事务集合的merkle根hash、集合编号、集合验证路径；新区块的事务集合被赋予不同的集合编号。

现有技术中区块链通量优化受限于单条链的共识算法、网络带宽等因素，但单链系统的性能提升空间很小，并且由于主链模式受限于主链性能，存在性能瓶颈。因此现有的研究方案中多采取多链并行模式，但现有方案对于多链并行模式的研究尚未深入，目前的多链方案并行方案尚不成熟，仍然存在各种薄弱之处，存在区块链整体扩容瓶颈、应用扩展障碍等。本项目改进了区块结构，解决了事务执行顺序不可预测的问题，同时，本发明的区块链事务处理系统对跨片事务采用三阶段事务并行处理机制，通过增加反馈机制来提高分片区块链的扩展性，实现在复杂环境下跨片交易的处理，并通过共识机制保证片内全局状态认知进度一致，保证区块链的安全性。本发明通过区块整体打包验证执行实现更小的存储计算开销，减轻节点运营负担，在保证事务执行顺序统一的情况下，实现通量提升。并通过在共识过程中增加对于其他分片的状态认知信息，让节点知道其他分片事务处理进度，并通过引入超时合约实现事务处理的定时原子性。

孙毅  男  博导  中国科学院计算技术研究所 研究领域 区块链、分布式应用 李军 男 硕导 计算技术研究所 研究领域 分布式总账（区块链） “区块链”是基于分布式系统和密码学而形成的概念与技术的集合，属于一种网络信任技术（Networked Trust Tech）。区块链系统采用多中心的分布式部署方式，无单一中心控制，平等地协作完成数据验证和一致性存储。每个中心的数据记录以及与之关联的执行代码 （或脚本，Script）在逻辑上存储在区块（Block）中，这些块又在逻辑上顺序串联起来构成链条（Chain），其中应用了数字签名等密码学技术保证数据的真实性、实时性与时序性。因此在应用场景上能够以技术建立参与方之间端到端的信任，是可被广泛应用的FinTech。 能够完善的克服现有P2P网络中对于P2SP架构的索引服务不完善并且网络系统安全性差的缺陷。

(1)本项目采用三阶段事务处理机制，相对于现有技术下的两阶段处理机制，本发明增加了反馈阶段，解决了因缺乏反馈机制导致的应用扩展性问题。(2)本发明的区块链事务处理系统改进了区块结构，尤其是在区块中增加其他分片快照信息、后续阶段的事务集合中增加了执行该事务集合中事务前序阶段的分片相关信息，通过验证机制，保障了有相关性和顺序性事务的执行顺序不出错。(3)基于本项目区块链事务处理系统产生的区块结构，本发明区块链事务处理系统采用集合验证的方式验证区块，极大的降低了区块验证的计算和存储开销。(4)本项目的区块链事务系统中区块共识包含了节点各种共有状态，保证了区块链上节点全局状态认知的统一。(5)本项目的区块链事务系统中采用了超时处理合约，有效的保证了交易时效性。(6)本项目的区块链事务处理系统的分片机制简单，扩展性强，无单链瓶颈限制，解决了现有技术下的因单链瓶颈限制带来的区块链规模扩展性问题。

技术许可、技术转让；寻求资源对接，最好有明确的目标合作区域、目标合作领域、目标合作企业等；目标合作投融资机构等