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申请/专利权人：天津大学

摘要：本发明涉及一种基于余数系统的自适应区块数据压缩方法，包括以下步骤：初始化，利用区块链网络底层Kademlia协议提供的节点发现、资源定位机制，各个节点以键值对Key‑Value的形式，构建并维护邻居列表；交易规范化；交易易压缩：节点将将每一笔交易转换为一个N行NC列的余数矩阵ΦN，生成对应的承诺；节点将生成的承诺插入到布隆过滤器中；当待打包的所有交易，其对应的承诺都被插入布隆过滤器后，节点开始创造新区块；节点将新区块广播至网络中；接收到新区块后，节点根据区块链协议，验证包括nonce在内的其余内容；节点将其追加至本地区块链的尾部；交易恢复。

主权项：1.一种基于余数系统的自适应区块数据压缩方法，包括以下步骤：1初始化：第1步：预置一组包括N个模数的余数基ΨN＝{m0,m1…,mN-1}，其中模数位宽为b，模数两两互质，按从小到大的顺序排列；N个模数的最小公倍数被称之为“动态范围”；第2步：各个节点从ΨN中选出一个包含L，0LN，个元素的子集ψL＝{m′0,m′1…m′L-1|m′i∈ΨN}，ψL中的元素称为“本地模数”；第3步：利用区块链网络底层Kademlia协议提供的节点发现、资源定位机制，各个节点以键值对Key-Value的形式，构建并维护邻居列表；每一个键值对被称为一个Slot；其中，Key是模数集ΨDs＝ΨN-ψL中的任一元素m″i，0iN-L-1；对应的Value是一个列表，其元素为选择m″i为本地模数的节点的IP地址；第4步：各个节点遵循区块链协议，签发或监听、验证新的交易，验证成功的交易缓存在交易池，其中部分将在被规范化、压缩后，打包进入新区块；2交易规范化：第1步：节点将长度为LT的交易转化为二进制序列，在末尾补零，使得二进制序列的长度为2的幂，补零长度记为NP；第2步：节点将补零后的二进制序列等分为多个LCbits的片段；片段数量记为NC，则有NP＝NC·LC-LT第3步：节点将每一笔交易规范化得到的NP、NC保存在本地；3交易压缩：第1步：节点将每一个片段转化为对应的整数Xj，0jNC-1；基于ΨN，节点对执行求模运算，将每一笔交易转换为一个N行NC列的余数矩阵ΦN，其中Φij是Xj对mi求模的结果；第2步：为保证ΦN的数据完整性，对于该矩阵的每一行节点按如下方式生成对应的承诺： 其中，hashTX是该笔交易对应的哈希值，i是该行对应的模数在ΨN中的索引值，“+”表示拼接；节点将生成的承诺插入到布隆过滤器中；第3步：节点开始创造新区块；区块体不再包含完整的交易，而只包含对应的哈希值；布隆过滤器则被添加至区块头，形成新区块头；节点将新区块广播至网络中；第4步：接收到新区块后，节点根据区块体中的哈希值，在本地交易池找到对应的交易，验证其有效性，并重新基于ΨN对规范化的交易执行求摸运算得到ΦN；节点根据ΦN重新生成承诺来验证布隆过滤器的有效性；第5步：新区块验证成功后，节点将其追加至本地区块链的尾部；上链时，对于每一笔交易，节点根据其在系统初始化时选定的本地模数集ψL，从ΦN中选出对应的行，追加在交易哈希值的后面；一笔交易被表示为分散存储在各个节点上的余数行，使得区块数据整体得到压缩；4交易恢复。

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百度查询： 天津大学 基于余数系统的自适应区块数据压缩方法