基于区块链CPOW共识算法的智能合约网关制造技术

本发明专利技术是一种基于区块链CPOW共识算法的智能合约网关，包括协议层、扩展层和应用层，协议层包括网络层和存储层，网络层包括p2p网络和CPOW共识算法，存储层将数据信息存储在区块链上；扩展层基于比特币协定与原系统的可程式化交易脚本，提供与以太坊虚拟机兼容的协定方式定义的基本交易种类；应用层包含与智能合约网关相关的各项服务，帮助用户快速上手区块链服务。本发明专利技术为第三方开发者提供基于区块链的强大支持，兼容更多的应用，让区块链更快的应用到客户端中；本发明专利技术提出的CPOW算法，不仅解决了51%攻击的问题，而且大幅度提升了交易的性能，使基于区块链CPOW共识算法的智能合约网关上建立应用的成本和速度都大大改善。

Intelligent contract gateway based on block chain CPOW consensus algorithm

The invention is a kind of intelligent gateway contract block chain CPOW consensus algorithm based on extended layer, including protocol layer and application layer, protocol layer including network layer and storage layer, network layer including P2P network and CPOW consensus algorithm, the data storage layer information stored in the block on the chain extension layer; bitcoin agreement with the original system the programmable transaction script based on the definition of protocol compatible with Ethernet provides Fang virtual machine basic transaction types; the application layer contains various services related contracts and intelligent gateway, help users quickly get started the blockchain service. The invention relates to third party developers to provide strong support to block chain based, compatible with more application, let the block chain quickly applied to the client; the CPOW algorithm provided by the invention not only solves the problem of the 51% attacks, but also greatly enhance the performance of the contract transaction, the intelligent gateway makes based on block chain CPOW consensus algorithm the establishment of application cost and speed are greatly improved.

【技术实现步骤摘要】
基于区块链CPOW共识算法的智能合约网关
本专利技术涉及计算机应用程序，尤其是涉及基于区块链CPOW共识算法的智能合约网关，为第三方开发者提供基于区块链的强大支持，让区块链更快的应用到客户端中。
技术介绍
比特币是一种P2P形式的数字货币，比特币不依靠特定货币机构发行，它依据特定算法，通过大量的计算产生，比特币经济使用整个P2P网络中众多节点构成的分布式数据库来确认并记录所有的交易行为，并使用密码学的设计来确保货币流通各个环节安全性。P2P的去中心化特性与算法本身可以确保无法通过大量制造比特币来人为操控币值。基于密码学的设计可以使比特币只能被真实的拥有者转移或支付。这同样确保了货币所有权与流通交易的匿名性，从技术上来说比特币是点对点数字货币系统，整个系统是基于UTXO的交易模型建立的，侧重点是在交易和数据结构的布局及记录。在算哈希和工作量证明上，比特币是基于矿工计算唯一正确的哈希值，来证明工作量来获得记账打包区块权，从而获得奖励，这个用的就是工作量证明（Pow）。以太坊是点对点的去中心化的虚拟机，是一款能够在区块链上实现智能合约、开源的底层系统。从技术上来说以太坊是虚拟机，完整的说法应该是智能合约虚拟机，也就是侧重按照合约的模式执行合约的虚拟机。所以，以太坊是基于Account模型的（也有地方说EVM，就智能合约虚拟机，为什么说Account，是账户模式，以太坊是基于账户体系的）。以太坊虽然在比特币基础学习了一些，但也创造了新的模式，为后面开发者提供了思路，同时，后面开发应用者基本是在这两种模式下选择一种作为自己的应用模式。在算哈希和工作量证明上，以太坊希望优化比特币这方面的工作，因为比特币挖矿的这种模式算力比较集中，比如专业的矿机出现，第二页比较浪费电力，浪费社会资源。提出权益证明机制（Pos），能避免一定的算力集中和资源浪费。区块链(Blockchain)是在没有中央控制点的分布式对等网络，使用分布式集体运作的方法，实现一套不可篡改的，可信任的数据库技术方案，其特点为去中心化存储、信息高度透明、不易篡改等。再通俗一点说，区块链就是利用计算机程序在全网记录所有交易信息的“公开大账本”。区块链网络中的节点，通过计算一个艰难的计算问题，来获得记账的权利；任何区块链网络上的节点，都可以观察到整个总账；区块链数据由每个节点共同维护，每个参与维护节点都能复制获得一份完整数据库的拷贝，除非能够同时控制整个系统中超过51%的节点，否则单个节点上对数据库的修改是无效的，也无法影响其他节点上的数据内容。比特币和以太坊都是成功的区块链技术应用，是最典型的代表。再细说点，有了比特币才有区块链技术，有了以太坊人们才认识到区块链还可以独立出来，不仅仅是比特币才能有区块链技术，也是以太坊为后面开启了区块链世界的思路思想。因为都是区块链技术的应用，所以底层基础思路是一样的。都是点对点的网络节点、公开的账本、共识基础算法，都是通过挖矿来维护网络。比特币生态和以太坊生态两种区块链存在兼容性问题，尽管比特币和以太坊的运营都是以分布式分类账和加密技术的原则为基础，两者仍旧在众多
存在不同如下：从技术上来说比特币是点对点数字货币系统，整个系统是基于UTXO的交易模型建立的，侧重点是在交易和数据结构的布局及记录。在算哈希和工作量证明上，比特币是基于矿工计算唯一正确的哈希值，来证明工作量来获得记账打包区块权，从而获得奖励，这个用的就是工作量证明（Pow）。在基本算法上比特币使用的是安全散列算法，SHA-256。从技术上来说，以太坊是虚拟机，完整的说法应该是智能合约虚拟机，也就是侧重按照合约的模式执行合约的虚拟机。所以呢以太坊是基于Account模型的（也有地方说EVM，就智能合约虚拟机，为什么说Account，是账户模式，以太坊是基于账户体系的）。所以呢，以太坊虽然在比特币基础学习了一些，但也创造了新的模式，为后面开发者提供了思路，同时呢后面开发应用者基本是在这两种模式下选择一种作为自己的应用模式。在算哈希和工作量证明上，以太坊希望优化比特币这这方面的工作，因为比特币挖矿的这种模式算力比较集中，比如专业的矿机出现，第二页比较浪费电力，浪费社会资源。提出权益证明机制（Pos），能避免一定的算力集中和资源浪费。在基本算法上以太坊使用的是ethash。从语言上来说：以太坊使用的编程语言是Turningcomplete，而比特币使用的则是基于栈的编程语言。所以在实际运用过程中如果想把比特币，以太坊融合并兼容到应用里面存在相当大的困难，耗时耗力。比特币和以太坊两种区块链的51%攻击问题：比特币以及目前大部分加密货币都采用了POW即工作量证明的机制来实现共识，通过计算来猜测一个数值（nonce），得以解决规定的hash问题。保证在一段时间内，系统中只能出现少数合法结果。同时，这些少量的合法结果会在网络中进行广播，收到的用户进行验证后会基于它认为的最长链上继续难题的计算。因此，系统中可能出现链的分叉（Fork），但最终会有一条链成为最长的链。hash问题具有不可逆的特点，因此，目前除了暴力计算外，还没有有效的算法进行解决。反之，如果获得符合要求的nonce，则说明在概率上是付出了对应的算力。谁的算力多，谁最先解决问题的概率就越大。当掌握超过全网一半算力时，从概率上就能控制网络中链的走向。这也是所谓51%攻击的由来。如果有人掌握了50%以上的算力，他能够比其他人更快地找到开采区块需要的那个随机数，因此他实际上拥有了绝对哪个一区块的有效权利。使他能够1、修改自己的交易记录，这可以使他进行双重支付；2、阻止区块确认部分或者全部交易；3、阻止部分或全部矿工开采到任何有效的区块。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对比特币生态和以太坊生态的兼容性问题，提出基于区块链CPOW共识算法的智能合约网关，该平台使开发人员能够建立和发布下一代分布式应用，平台上面提供各种模块让用户来搭建应用，改善建立应用的成本和速度，解决51%攻击的问题，大幅度提升了交易的性能。为了实现本专利技术的目的，采用以下技术方案：一种基于区块链CPOW共识算法的智能合约网关，所述智能合约网关包括协议层、扩展层和应用层，其中，所述协议层包括相互独立但不可以分割的网络层和存储层，所述网络层包括p2p网络和CPOW共识算法。所述存储层将数据信息存储在区块链上；所述扩展层基于比特币协定与原系统的可程式化交易脚本，提供与以太坊虚拟机兼容的协定方式定义的基本交易种类，与系统提供的进阶程式化交易脚本配合，达到原比特币无法完成的智能合约；所述应用层包含与智能合约网关相关的各项服务，应用层提供的服务使用者可根据需求自行选择以上各项服务，帮助用户快速上手区块链服务。所述协议层的工作机制如下：（1）当通过网络层传入过来的数据时，发送节点将新的数据记录向全网进行广播；（2）接收节点对收到的数据记录信息进行检验，检验记录信息是否合法，通过验证后数据记录将被纳入到一个区块中；（3）全网所有接收节点对区块执行CPOW共识算法；（4）区块通过共识算法过程后被正式纳入区块链中存储，全网节点均表示接受该区块，而表示接受的方法，就是该区块的随机散列值视为最新的区块散列值，该区块的制造将以该区块链为基础进行延长。所述应用层包含的各项服务本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于区块链CPOW共识算法的智能合约网关，其特征在于，所述智能合约网关包括协议层、扩展层和应用层，其中，所述协议层包括相互独立但不可以分割的网络层和存储层，所述网络层包括p2p网络和CPOW共识算法；所述存储层将数据信息存储在区块链上；所述扩展层基于比特币协定与原系统的可程式化交易脚本，提供与以太坊虚拟机兼容的协定方式定义的基本交易种类，与系统提供的进阶程式化交易脚本配合，达到原比特币无法完成的智能合约；所述应用层包含与智能合约网关相关的各项服务，应用层提供的服务使用者可根据需求自行选择以上各项服务，帮助用户快速上手区块链服务。

【技术特征摘要】
1.一种基于区块链CPOW共识算法的智能合约网关，其特征在于，所述智能合约网关包括协议层、扩展层和应用层，其中，所述协议层包括相互独立但不可以分割的网络层和存储层，所述网络层包括p2p网络和CPOW共识算法；所述存储层将数据信息存储在区块链上；所述扩展层基于比特币协定与原系统的可程式化交易脚本，提供与以太坊虚拟机兼容的协定方式定义的基本交易种类，与系统提供的进阶程式化交易脚本配合，达到原比特币无法完成的智能合约；所述应用层包含与智能合约网关相关的各项服务，应用层提供的服务使用者可根据需求自行选择以上各项服务，帮助用户快速上手区块链服务。2.根据权利要求1所述的智能合约网关，其特征在于，所述协议层的工作机制如下：（1）当通过网络层传入过来的数据时，发送节点将新的数据记录向全网进行广播；（2）接收节点对收到的数据记录信息进行检验，检验记录信息是否合法，通过验证后数据记录将被纳入到一个区块中；（3）全网所有接收节点对区块执行CPOW共识算法；（4）区块通过共识算法过程后被正式纳入区块链中存储，全网节点均表示接受该区块，而表示接受的方法，就是该区块的随机散列值视为最新的区块散列值，该区块的制造将以该区块链为基础进行延长。3.根据权利要求2所述的智能合约网关，其特征在于，所述应用层包含的各项服务为：（1）授权服务和鉴证服务：使用本网关固有的登录授权服务，授权成功则返回一个openid区分不同的用户：（2）身份管理服务：管理用户的身份信息；（3）特征服务：存储相关数据信息；（4）签名管...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦继佩，
申请(专利权)人：光载无限北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11