挖掘由验证者节点提供的区块链交易的方法和系统技术方案

验证者节点和操作验证者节点以处理区块链交易的方法。所述验证者节点向多个挖掘节点提供对未确认交易的集合的访问，通常通过提供这些交易的散列来换取来自每个所述挖掘节点的代币。如果所述多个挖掘节点中的一个成功挖掘包含未确认交易的集合的区块，则所述验证者节点将所述代币返回到所述挖掘节点，并保留所述剩余代币。如果除所述多个挖掘节点中的一个之外的矿工在所述多个挖掘节点中的任何一个能够挖掘包含所述未确认交易的集合的区块之前成功挖掘区块，则所述验证者节点向所述多个挖掘节点中的每一个转移修改的代币。

A method and system for mining blockchain transactions provided by verifier nodes

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】挖掘由验证者节点提供的区块链交易的方法和系统
本专利技术主要涉及网络资源，例如处理能力和时间，的分配问题，，特别是关于区块链交易。更具体地，本专利技术涉及用于提高区块链挖掘速度和容量并促进挖掘一组经验证的区块链传输的方法和设备。
技术介绍
在本文中，使用术语“区块链(Blockchain)”来包括所有形式的电子的、基于计算机的分布式分类账(DistributedLedgers)，包括但不限于基于共识的区块链和交易链技术、许可及未许可的分类账、共享分类账及其变型。虽然也已经提出并开发了其他区块链实施方案，但是区块链技术最广为人知的应用是比特币分类账(Bitcoinledger)。虽然出于方便和说明的目的，本文中涉及的是比特币(Bitcoin)，但应当指出的是，本专利技术不限于与比特币区块链一起使用，其他的区块链实现和协议也落入本专利技术的范围内。区块链是基于共识的电子分类账，该分类账实现为由区块组成的基于计算机的去中心化的分布式系统，而区块由交易组成。每个交易(Transaction，简称Tx)是对区块链系统中参与者之间的数字资产的控制的转移进行编码的数据结构，包括至少一个输入和至少一个输出。每个区块包含前一区块的散列，如此，这些区块被链接在一起，以创建一个永久的、不可更改的所有交易的记录，这些交易自区块链诞生之始写入区块链。交易包含小程序，这些小程序称为脚本，嵌入至所述交易的输入和输出中，这些小程序指定了如何以及由谁来访问交易的输出。在比特币平台上，这些脚本是使用基于堆栈的脚本语言编写的。接收新交易的网络节点将迅速尝试将该交易推送到网络中的其他节点。在将新交易传输到其他节点之前，它会被“验证(Validated)”，这意味着将根据一组标准对新交易进行检查，以确保该交易符合根据适用的区块链协议进行适当交易的基本要求。为了将交易写入区块链，挖掘节点(“矿工(Miner)”)将该交易合并到一个区块中，该挖掘节点用于收集交易并将所述交易形成区块。然后，矿工试图完成与该区块(具体地，区块头)相关的“工作量证明(ProofofWork，简称PoW)”。整个区块链网络中的矿工竞相成为第一个组装交易区块并完成该区块相关工作量证明的人。成功的矿工将其已确认的区块添加到区块链中，并且该区块通过网络传播，以便维护区块链副本的其他节点可以更新其记录。接收区块的节点还“验证”该区块及其中的所有交易，以确保其符合协议的正式要求。与区块链实施相关的瓶颈之一是与验证交易相关的延迟。在当前的比特币协议中，接收新交易的每个节点在将其发送到其他节点之前都会对其进行验证。每个全节点还将交易本地存储在存储池(“Mempool”)中。挖掘节点还维护未确认交易的存储池，它们可以从该存储池中组装下一个区块，并尝试为该区块完成工作量证明。如果挖掘节点成功完成了添加到区块链的区块，则通过交易费用对其工作进行补偿(也通过“铸造”每个区块的新比特币，尽管随着时间的推移，每个区块可用的铸造比特币数量逐渐减少到零)。启用或促进使用基于区块链的网络(例如比特币)进行大量、快速转移将是有利的。但是，(在一种正在起草的协议中)大约每秒3次的交易吞吐量不足以处理这种电子转移，这种电子转移目前以大约每秒50，000次的交易量运行。因此，希望找到一种解决方案，以解决当前限制区块链处理大量交易能力的速度和可扩展性的约束的问题。可扩展性的限制之一是在不牺牲速度和安全性的情况下，为大量交易维护存储池。这些技术问题很难解决。现在已经设计出这样的解决方案。
技术实现思路
因此，根据本专利技术，提供了如所附权利要求中限定的方法和设备。本申请主要涉及网络资源的分配，例如处理能力和时间。下文提供的示例和实施例可以使用(比特币)区块链作为需要控制或分配资源的网络的示例。特别地，本专利技术可以解决如何以有效和安全的方式控制资源的未来请求的问题。长期以来，这一直是网络环境中的技术难题，并且可能会对网络的整体性能及其在可接受的时间范围内产生所需结果的能力产生重大的不利影响。网络环境的另一个长期技术挑战是可扩展性问题。资源分配和可扩展性问题不是微不足道的问题。在一个或多个实施例中，本专利技术可以至少部分地解决这些技术问题。本专利技术可以包括使用分配给网络中不同方或参与者(节点)的代币。所述代币的控制或所有权可以用作指示网络节点执行网络相关任务的能力和/或可用性的机制。附加地或替代地，它可以用于控制、指导或以其他方式影响节点的活动，以确保为所分配的任务提供计算资源。本申请可以描述和公开属于去中心化网络(例如区块链网络)的网络节点。在优选实施例中，所述网络是基于共识的区块链网络。这些节点可称为“验证者节点”。验证者节点可以维护未确认交易的大存储池。所述网络还可以包括向挖掘节点提供对来自存储池的未确认交易(TX)的访问的机制。将存储池集中到一组验证者节点，在某些情况下可以使用存储池的分布式存储，提高了可扩展性以处理大量交易处理。然而，集中存储池可能会产生挖掘节点无法访问未确认交易以构建新区块的问题。因此，为了加速交易处理，挖掘节点只关注挖掘，并且由验证者节点提供处理的交易集合。为了允许对交易进行访问，验证者节点可以从矿工集合中的每个挖掘节点获得一个或多个代币(为了方便起见，可以称为“存款(Deposits)”)。在挖掘节点成功挖掘区块的情况下，代币(存款)或其所有权/控制权可以从验证者节点返回到挖掘节点。本次转移可以返回到源，即向验证者提供代币的节点。未成功的挖掘节点对其代币的控制权可被验证者节点取消，然后验证者节点可以将对代币的控制权传递给另一个节点。如果网络中的其他矿工之一成功，则矿工的代币可以被保留/没收。在一些情况下，矿工集合中没有一个矿工成功挖掘区块，验证者节点可以将对代币的控制权返回给矿工。在一些情况下，验证者节点可以在将控制权返回给矿工之前更改代币。代币可以是数字资产。例如，在一些情况下，代币可以是加密货币(例如比特币或其他加密货币)的一部分。代币可以构成区块链交易(Tx)的一部分，或在区块链交易(Tx)中被引用。在实际的区块链网络中实现上述验证者节点发起的挖掘过程的挑战之一是维护对代币控制的安全性，以防止丢失或被盗。就这一点而言，本申请描述了用于在验证者节点发起的挖掘过程中对代币分配和控制的控制方法和系统。所述方法和系统可以包括用特定的锁定脚本构建用于代币分配的区块链交易，以确保安全性和防止丢失。在附加或替代方面，本申请可以描述一种计算机实现的方法。这可以是在节点的网络中处理区块链交易的方法。所述节点可以包括用于验证未确认交易并维护未确认交易池的验证者节点以及用于竞争完成区块的多个挖掘节点。所述方法可以由验证者节点来实现。所述方法可以包括以下步骤：向多个挖掘节点提供未确认交易的集合，以换取来自每个所述挖掘节点的代币；如果所述多个挖掘节点中的一个成功挖掘包含所述未确认交易的集合的区块，则将所述代币返回到所述多个挖掘节点中的一个，并保留所述剩余代币；和如果除所述多个挖掘节点中的一个之外的矿工在所述多个挖掘节点中的任何一个能够挖掘包含所述未确认交易的集合的区块之前成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种计算机实现的方法，包括以下步骤：/n向多个区块链挖掘节点提供未确认交易的集合，以换取来自每个所述挖掘节点的代币；/n如果所述多个挖掘节点中的一个成功挖掘包含所述未确认交易的集合的区块，则将所述代币返回到所述多个挖掘节点中的所述一个，并保留剩余代币；和/n如果除所述多个挖掘节点中的一个之外的矿工在所述多个挖掘节点中的任何一个能够挖掘包含所述未确认交易的集合的区块之前成功挖掘区块，则向所述多个挖掘节点中的每一个转移修改的代币。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170615 GB 1709518.31.一种计算机实现的方法，包括以下步骤：
向多个区块链挖掘节点提供未确认交易的集合，以换取来自每个所述挖掘节点的代币；
如果所述多个挖掘节点中的一个成功挖掘包含所述未确认交易的集合的区块，则将所述代币返回到所述多个挖掘节点中的所述一个，并保留剩余代币；和
如果除所述多个挖掘节点中的一个之外的矿工在所述多个挖掘节点中的任何一个能够挖掘包含所述未确认交易的集合的区块之前成功挖掘区块，则向所述多个挖掘节点中的每一个转移修改的代币。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述提供的步骤包括生成用于汇集来自每个所述挖掘节点的所述代币作为汇集代币的交易，以及用于返回所述代币并转移所述修改的代币的交易，并且其中，用于汇集的所述交易锁定对所述汇集代币的控制，以要求来自至少验证者节点和所述挖掘节点中的至少一个的签名。


3.根据权利要求2所述的方法，其中，用于转移所述修改的代币的所述交易锁定对所述汇集代币的控制，以要求来自所述验证者节点和每个所述挖掘节点的签名，并确定所述区块链的区块高度已经增加。


4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述向所述多个挖掘节点提供所述未确认交易的集合还包括：
生成存款交易，其中每个所述挖掘节点转移对各自代币的控制，并且其中集体代币在汇集输出地址处汇集；
为每个所述挖掘节点生成各自的索赔交易，所述索赔交易将对所述代币之一的控制从所述汇集输出地址转移到所述挖掘节点，并将所述剩余代币转移到所述验证者节点；
生成退款交易，所述退款交易用于从所述汇集输出地址向每个挖掘节点转移所述修改的代币，并且向所述验证者节点转移变化的代币；和
从每个所述挖掘节点获得关于所述存款交易、所述退款交易和每个所述挖掘节点各自的索赔交易的签名。


5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述向所述多个挖掘节点提供所述未确认交易的集合以换取来自每个所述挖掘节点的代币是以所述从每个所述挖掘节点获得签名为条件的。


6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，用于每个所述各自...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱塞佩·德泰法尼，西蒙娜·马代奥，帕特里克·莫特林斯基，史蒂芬·文森特，
申请(专利权)人：区块链控股有限公司，
类型：发明
国别省市：安提瓜和巴布达;AG