本发明涉及区块链技术、物流信息技术，以及数据查询效率优化，尤其涉及一种基于区块链权益证明的物流货物路径查询效率提升方法。
背景技术：
1、基于区块链的物流货物路径查询方法目前存在如下缺陷和不足，这也是本次发明需要解决的问题
2、区块链的本质是一个链式数据结构，所有的数据都按照时间顺序进行链式存储。这种存储方式导致在查询非连续数据时，需要从头节点开始遍历整个链，直到找到所需的数据，增加了查询的复杂性和时间成本，传统的区块链系统通常缺乏高效的索引机制。在数据量庞大的情况下，缺乏索引意味着每次查询都需要扫描整个区块链，进一步降低了查询效率，随着区块链数据的不断增长，大量的数据存储在区块链上，如果没有有效的数据管理和查询优化策略，查询操作可能会变得非常缓慢。
3、传统的分片技术在处理基于权益证明的区块链中货物路径查询时，存在明显的不足。因为传统的分片方法往往基于固定的策略进行数据的分割和分配，这可能导致数据分布不均，某些分片承载过多数据，影响查询效率，基于上述原因，本发明设计了一种基于区块链权益证明的物流货物路径查询效率提升方法。
技术实现思路
1、本发明的目的是解决现有技术中的问题，而提出的一种基于区块链权益证明的物流货物路径查询效率提升方法。
2、一种基于区块链权益证明的物流货物路径查询效率提升方法。包括以下步骤：
3、包括以下步骤：
4、s1：建立区块链网络，搭建基于权益证明的区块链网络，确定网络中的节点角色和权限，以及权益证明机制的具体实现的方式；
5、s2：定义数据结构，设计用于存储物流货物路径信息的数据结构，包括交易格式、路径节点信息、时间戳等；
6、s3：根据货物的地理位置、运输方式等因素制定分片策略，确保数据均匀分布；接着，利用技术手段将原始数据按照策略切分至各分片，并为每个分片建立高效索引；当查询请求来临时，选择相关分片并执行查询操作；
7、s4：部署智能合约，在区块链网络中部署智能合约，用于管理路径数据的存储、验证和查询操作；
8、s5：物联网设备数据采集，通过物联网设备实时采集货物的位置、状态等路径信息；
9、s6：数据封装与签名，将采集到的数据封装成符合区块链交易格式的数据包，并使用数字签名技术确保数据的完整性和不可篡改性。
10、s7：交易上传，将签名后的交易上传到区块链网络中，由网络中的节点进行验证和存储；
11、s8：权益验证，节点根据权益证明机制对接收到的交易进行验证，确保只有持有足够权益的节点才能参与验证过程；
12、s9：智能合约执行，触发相应的智能合约执行查询操作，根据查询条件在区块链网络中检索相关的路径信息，建立高效的索引机制。
13、在上述基于区块链权益证明的物流货物路径查询效率提升方法中，在定义数据结构的过程中，引入哈希算法，以提升数据定位和检索的速度，通过引入动态装载因子机制，系统能够实时调整哈希表的大小，从而优化性能，优化后的哈希函数以数据特性分析为基础，选择最具区分度的特征进行映射，确保了哈希值的均匀分布，大幅降低了哈希冲突发生的可能性，当负载因子超过预设阈值时，系统会自动扩容，提升检索效率；反之，则会进行缩容，以节省空间，同时将每条路径信息以键值对的形式存储于哈希表中，键为路径的唯一标识符，值为相关详细信息。通过哈希函数，系统能够迅速将路径标识符映射至哈希表的特定位置，实现数据的快速存储。
14、在上述基于区块链权益证明的物流货物路径查询效率提升方法中，在物联网设备数据采集的过程中，实时监控区块链网络中货物路径数据的生成和查询情况，包括数据的增长速度、查询的频繁程度以及节点的负载状况，根据实时数据监控结果，系统动态调整分片数量，当数据量迅速增长或查询负载加重时，增加分片数量以分散负载；当数据量减少或查询负载降低时，合并分片以提高资源利用率，在权益证明机制下，节点根据其持有的权益(如代币数量)来竞争成为分片的领导者或验证者，系统根据节点的权益和性能表现，动态地将数据分配到不同的分片中，确保每个分片都有足够的资源来处理查询请求。
15、在上述基于区块链权益证明的物流货物路径查询效率提升方法中，在数据的封装和签名过程中，首先会将物联网设备采集到的原始数据，包括货物的位置、状态等关键信息，进行精心封装，以符合区块链交易的特定格式要求，利用数字签名技术，对封装后的数据包进行签名，利用发送者的私钥对数据包进行加密处理，生成一个独特的数字签名，这一签名与原始数据紧密相连，任何对数据的篡改都会导致签名的失效，从而确保数据的完整性和不可篡改性，接收者可以通过发送者的公钥对数字签名进行解密和验证，一旦验证通过，即可确认数据的完整性和真实性，并进行后续的交易操作。
16、在上述基于区块链权益证明的物流货物路径查询效率提升方法中，在权益验证的过程中，节点通过一定数量的代币或数字货币来证明自己在网络中持有的权益，持有权益的多少直接决定了节点在验证过程中的权重和影响力，节点接收到交易时，根据权益证明机制对交易进行验证，验证过程包括检查交易的格式、签名、发送方和接收方的权益情况等，验证过程是由多个持有权益的节点共同完成的。
17、在上述基于区块链权益证明的物流货物路径查询效率提升方法中，在智能合约执行的过程中，根据查询条件在区块链网络中检索相关的路径信息，查询条件包括货物的起始点、目的地、运输状态等，智能合约通过遍历区块链上的交易记录和数据存储，提取出与查询条件相匹配的信息，同时智能合约利用区块链的分布式特性和数据结构优势，通过构建索引，实现对数据的快速查询和定位，索引机制的考虑因素包括数据的关联性、访问频率，智能合约的执行环境采取包括访问控制、数据加密等多个安全措施。
18、与现有的技术相比，本发明优点在于：
19、1.通过引入智能分片技术和优化的哈希表数据结构，本发明显著提高了查询效率。智能分片策略确保了数据的均匀分布，避免了数据拥堵和查询瓶颈，同时，优化的哈希表能够快速定位到特定数据的位置，无需遍历整个区块链，从而大幅减少了查询时间。
20、2.引入了优化后的哈希表数据结构，以加速查询过程。并且可以快速定位到特定数据的位置，避免了遍历整个链的复杂性和时间成本。
1.一种基于区块链权益证明的物流货物路径查询效率提升方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于区块链权益证明的物流货物路径查询效率提升方法，其特征在于：在定义数据结构的过程中，引入哈希算法，以提升数据定位和检索的速度，通过引入动态装载因子机制，系统能够实时调整哈希表的大小，从而优化性能，优化后的哈希函数以数据特性分析为基础，选择最具区分度的特征进行映射，确保了哈希值的均匀分布，大幅降低了哈希冲突发生的可能性，当负载因子超过预设阈值时，系统会自动扩容，提升检索效率；反之，则会进行缩容，以节省空间，同时将每条路径信息以键值对的形式存储于哈希表中，键为路径的唯一标识符，值为相关详细信息。通过哈希函数，系统能够迅速将路径标识符映射至哈希表的特定位置，实现数据的快速存储。
3.根据权利要求1所述的一种基于区块链权益证明的物流货物路径查询效率提升方法，其特征在于：在物联网设备数据采集的过程中，实时监控区块链网络中货物路径数据的生成和查询情况，包括数据的增长速度、查询的频繁程度以及节点的负载状况，根据实时数据监控结果，系统动态调整分片数量，当数据量迅速增长或查询负载加重时，增加分片数量以分散负载；当数据量减少或查询负载降低时，合并分片以提高资源利用率，在权益证明机制下，节点根据其持有的权益(如代币数量)来竞争成为分片的领导者或验证者，系统根据节点的权益和性能表现，动态地将数据分配到不同的分片中，确保每个分片都有足够的资源来处理查询请求。
4.根据权利要求1所述的一种基于区块链权益证明的物流货物路径查询效率提升方法，其特征在于：在数据的封装和签名过程中，首先会将物联网设备采集到的原始数据，包括货物的位置、状态等关键信息，进行精心封装，以符合区块链交易的特定格式要求，利用数字签名技术，对封装后的数据包进行签名，利用发送者的私钥对数据包进行加密处理，生成一个独特的数字签名，这一签名与原始数据紧密相连，任何对数据的篡改都会导致签名的失效，从而确保数据的完整性和不可篡改性，接收者可以通过发送者的公钥对数字签名进行解密和验证，一旦验证通过，即可确认数据的完整性和真实性，并进行后续的交易操作。
5.根据权利要求4所述的一种基于区块链权益证明的物流货物路径查询效率提升方法，其特征在于：在权益验证的过程中，节点通过一定数量的代币或数字货币来证明自己在网络中持有的权益，持有权益的多少直接决定了节点在验证过程中的权重和影响力，节点接收到交易时，根据权益证明机制对交易进行验证，验证过程包括检查交易的格式、签名、发送方和接收方的权益情况等，验证过程是由多个持有权益的节点共同完成的。
6.根据权利要求4所述的一种基于区块链权益证明的物流货物路径查询效率提升方法，其特征在于：在智能合约执行的过程中，根据查询条件在区块链网络中检索相关的路径信息，查询条件包括货物的起始点、目的地、运输状态等，智能合约通过遍历区块链上的交易记录和数据存储，提取出与查询条件相匹配的信息，同时智能合约利用区块链的分布式特性和数据结构优势，通过构建索引，实
