一种跨链互通方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种跨链互通方法，包括同构跨链和异构跨链，其中同构跨链通过公共链识别平行链标识并经平行链间跨链消息传递协议实现；跨链结构中部署跨管管理合约和中继验证合约，调用跨链管理合约实现异构跨链流转业务的发布、赎回功能；调用中继验证合约验证和存储异构跨链的跨链业务；相邻异构平行链网络通过跨链结构接收异构跨链业务，进一步由跨链结构关联其所属的平行链网络进行内部同构跨链来转换执行所接收的异构跨链业务，另外基于该方法设计跨链互通系统，通过该方法及系统构建同构区块链网络和异构区块链全生态体系，实现同构区块链的消息跨链通信和异构区块链的高效全面的跨链互通。

【技术实现步骤摘要】
一种跨链互通方法及系统
本专利技术属于区块链
，具体涉及一种跨链互通方法及系统。
技术介绍
当前的区块链底层技术平台百花齐放，但主流区块链平台间存在两大痛点：异构和孤岛。区块链的异构性：每种链的共识算法、账本结构、加密机制等技术各不相同，导致了区块链间的异构性。价值孤岛：异构链之间缺乏统一的互联互通机制，难以做到价值互通，这形成了区块链生态中的价值孤岛效应。区块链本质是一种去中心化的分布式链式系统，此系统中可包含多条链的相互协作，其特有的分布式链式结构实现了上链数据可追溯，基于密码学技术和共识机制，实现不可篡改和不可伪造等功能，进而协调区块链多链间的安全与数据共享。但因为区块链上各条链的特异性强、种类繁多，加上区块链应用多链通道数量的增多，区块链链间的互通性和一致性问题逐渐凸显。业内已有多种区块链平台，这些平台在整体架构设计上存在很大的不同，包括计算、存储、网络等各个方面。例如，HyperledgerFabric采用EndorserOrderer-Comitter三层架构，交易先经过Endorser节点进行预执行背书，得到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种跨链互通方法，其特征在于，搭建多个平行链网络，具体步骤包括：/n(1)选择多个同一架构的区块链作为平行链构建平行链网络，每个平行链网络中搭建公共链，基于所述公共链实现各平行链间的同构跨链；/n(2)在相邻异构平行链网络之间搭建关联异构区块链的跨链结构，所述跨链结构在相邻异构平行链网络中选择任一平行链网络加入，作为其中的平行链之一关联所属公共链；/n(3)所述跨链结构提供相邻异构平行链网络的轻节点集群，用于记录和监听来自相邻异构平行链网络各方的交易事务；并部署跨管管理合约和中继验证合约，所述跨链管理合约包括异构平行链间的跨链资产流转协议，所述跨链资产流转协议实现异构跨链流转业务的发布、赎...

【技术特征摘要】
1.一种跨链互通方法，其特征在于，搭建多个平行链网络，具体步骤包括：
(1)选择多个同一架构的区块链作为平行链构建平行链网络，每个平行链网络中搭建公共链，基于所述公共链实现各平行链间的同构跨链；
(2)在相邻异构平行链网络之间搭建关联异构区块链的跨链结构，所述跨链结构在相邻异构平行链网络中选择任一平行链网络加入，作为其中的平行链之一关联所属公共链；
(3)所述跨链结构提供相邻异构平行链网络的轻节点集群，用于记录和监听来自相邻异构平行链网络各方的交易事务；并部署跨管管理合约和中继验证合约，所述跨链管理合约包括异构平行链间的跨链资产流转协议，所述跨链资产流转协议实现异构跨链流转业务的发布、赎回功能，通过跨链流转协议实现具体异构跨链业务；中继验证合约包括验证协议和存储协议，用来验证和存储异构跨链的跨链业务；
(4)相邻异构平行链网络通过跨链结构接收异构跨链业务，验证存储后进一步由跨链结构关联其所属的平行链网络进行内部同构跨链来转换执行所接收的异构跨链业务。


2.根据权利要求1所述的跨链互通方法，其特征在于，所述步骤(1)具体如下：
1.1选择多个同一架构的区块链作为平行链，建立各平行链间消息哈希的Merkle树，形成平行链网络，并基于所述Merkle树制定统一的跨链消息传递协议，用于各平行链间的消息传递；
1.2在每条平行链中选择验证节点搭建公共链，将各平行链间消息哈希的Merkle树存储在公链链上，基于公共链识别进行跨链的平行链；其中，所述验证节点记录相应平行链标识，所述平行链标识即sign＝(publicchainblocknumber,paraid)*，为公共链区块号和平行链ID组成的元组，用于区分不同的平行链，所述标识表明接收平行链已对其最后一个平行链区块执行消息，平行链区块的标识位于加入公共链区块的平行链区块头中。


3.根据权利要求2所述的跨链互通方法，其特征在于，所述跨链消息传递协议实现方式如下：
1)将平行链跨链消息进行消息队列哈希如下：
$$H(Head_{HC}):Head_{HC}＝H(m)||b||H(previousHead_{HC}))$$
其中$m$表示消息，$H()$表示哈希函数，$b$表示最后发送消息的公共链区块号，包含前一条消息，并将仅存储消息队列哈希头$Head_{HC}$存储至链上；
2)设置公共链的平行链线程通道，每条通道生成其对应平行链的位字段，并将通道列表存储在公共链状态中，通过平行链通道进行链间消息通信；
3)该加入公共链区块的平行链区块头中还包含平行链区块消息根和位字段，消息根是消息哈希的Merkle树根，该树用于从接收对象中查找$Head_{HC}$，位字段用于关联接收方平行链线程通道；
4)平行链最后的区块标识以与平行链关联的公共链状态存储，通过构建公共链区块，该区块包含平行链标识、消息根和通道位字段，每个平行链都可以与其他平行链通信。


4.根据权利要求1所述跨链互通方法，其特征在于，所述步骤(2)中所述的搭跨链结构具体如下：在相邻异构平行链网络中选择任一平行链网络，利用所述平行链网络的相同区块链架构搭建跨链架构，在跨链中选取验证节点加入对应的公共链中，并构建初始事务哈希执行平行链间的跨链消息传递协议，使所述跨链作为所属平行链接入所述平行链网络中。


5.根据权利要求1所述跨链互通方法，其特征在于，将相邻异构平行链网络中由跨链需求的一方作为来源链，跨链接收执行的一方作为目标链，则所述步骤(3)中验证协议采用SPV轻节点验证实现链验证和事务验证，存在验证流程如下：
链验证用于验证来源链的区块头信息否引用了已经存储在跨链中的现有区块，其中，区块头信息包括前区块哈希、PoW共识、时间戳和Merkle根，若引用，则存在与该跨链关联的异构平行链网络的跨链需求；
事务验证用于验证跨链事务，其中，跨链事务为对区块头的引用，所述跨链事务包括区块头中的事务索引以及Merkle树路径，通过Merkle树证明确定所述跨链事...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭光华，徐留成，李克，卢瑞瑞，
申请(专利权)人：杭州链网科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33