一种面向多链的低开销资产流通方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种面向多链的低开销资产流通方法及系统。该方法包括：资产发行业务以及资产跨链销毁业务；在所述资产发行业务中锁定或销毁原生资产，输出映射资产；在资产跨链销毁业务中销毁已发行的映射资产，并在源链解锁或发行原生资产；采用资产跨链1:1兑换方式进行资产发行，支持多链部署，能够支撑完整的业务流程，且面向商家设计了特定的映射资产销毁途径，采用链上验证方案，通过改造区块头结构，降低了资产销毁成本，并保障大额映射资产的销毁安全，同时，面向普通用户设计了映射资产的额外回兑途径，以保障小额资产快速回到源链，保障资产跨链流通过程中的及时性与安全性。保障资产跨链流通过程中的及时性与安全性。保障资产跨链流通过程中的及时性与安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种面向多链的低开销资产流通方法及系统


[0001]本专利技术涉及资产跨链流通领域，特别是涉及一种面向多链的低开销资产流通方法及系统。

技术介绍

[0002]跨链桥作为多链底层基础设施，可以看作是多链间的通信协议，用于保障链间消息的可信传递。同时，在跨链桥的基础上可以进一步构筑多链生态间的多种业务。例如，资产跨链桥，用于多链间原生资产发行与流通。此外，多链间还可以实现跨合约调用，以支持更复杂的多链生态业务逻辑。目前行业常见的跨链桥方案主要有两种，分别是公证人机制和链上轻节点验证模式。
[0003]公证人机制，即跨链消息内容的信任来源于链外第三方验证，链上仅验证第三方交易的签名。例如，在资产跨链的过程中，用户向源链托管地址发送指定资产并锁定。第三方验证者会对上述链上事务进行验证。多委员的验证者则还需要对验证结果达成共识。一旦验证通过，验证者即通过签名交易在目标链上铸造等量的影子资产。这种机制的主要缺点是如果链外第三方网络被攻破则整个系统中的流动性资金全部面临巨大的风险。典型的基于公证人机制的资产跨链桥项目有Multichain(原Anyswap)、RenVM、ShuttleFlow等。
[0004]链上轻节点验证模式不同于依赖第三方验证者，目的链通过其验证者(矿工/全节点)维护源链的全量轻节点信息，实现源链事务的可信验证。此外，链上轻节点验证模式需要依赖链外搬运工进行源链消息监听与转发，搬运工无需任何信任假设。这种模式最大的好处在于资产托管无需引入额外的信任，具备良好的安全性。缺点是链上需要维护对应链的轻节点，维护成本较高。典型的代表有Near的彩虹桥(RainbowBridge)、波卡SnowBridge以及早期的ForceBridge项目等等。
[0005]现有的生态间跨链方案，虽解决了现有多链间互通的燃眉之急，但在资产跨链流通业务场景中仍存在一定局限性。
[0006]局限1：第三方验证者的可信问题。Multichain和RenVM采用基于公证人机制的资产跨链方案，它们通过在源链将资产发送到一个多方安全计算钱包地址中，多方安全计算节点会连接到目标链上的智能合约，在目标链1:1铸造代币，反向过程中铸造的代币被销毁，智能合约中的资产被释放回源链。在此种机制下，第三方验证者负责消息的传递与验证，在资产流通场景，该消息即对应着资产的发行、销毁与解锁。因此，此种机制面临着第三方验证者托管高额资产的可信问题。如果该第三方验证网络被攻击，那么网络上所有托管的跨链资金都将处于风险当中。例如，Ronin网络因黑客攻击，多数节点被控制，导致托管资产被尽数提走，损失超6.1亿美元。此外，刘佳等人提出的方案采用基于可信环境TEE的跨链资产转移方法，其方案实现依赖底层硬件架构，更新升级需要同步进行软硬件升级，同样存在第三方验证者可信问题。
[0007]局限2：方案开销较大问题。BTC Relay采用基于链上轻节点验证模式的资产跨链方案解决在以太坊Dapp中使用BTC支付的问题，目的链通过其验证者维护源链的全量轻节
点信息，实现源链事务的可信验证，链外搬运工进行源链消息监听与转发。因此，此种机制面临着链上轻节点维护成本昂贵，需要足够的BTC支付需求用户的问题。
[0008]局限3：依靠外部预言机问题。LayerZero是一个轻量级多链通讯协议，其采用了超轻节点的通讯架构，借助预言机和中继器完成多链通讯操作，因此其局限在于需要依靠可靠的预言机来实现系统的正常运行。THORchain是一个去中心化自动跨链流动性网络，其采用基于阈值签名方案的跨链方案，因此其局限在于需要依靠可靠的预言机来实现系统的正常运行。
[0009]由此可见，现有单一技术无法较好支撑完整的业务流程，难以保障资产跨链发行流通过程中的安全性，资产发行成本开销大。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的是提供一种面向多链的低开销资产流通方法及系统，以解决无法较好支撑完整的业务流程，难以保障资产跨链发行流通过程中的安全性，以及资产发行成本开销大的问题。
[0011]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0012]一种面向多链的低开销资产流通方法，包括：资产发行业务以及资产跨链销毁业务；在所述资产发行业务中锁定或销毁原生资产，输出映射资产；在资产跨链销毁业务中销毁已发行的映射资产，并在源链解锁或发行原生资产；
[0013]在所述资产跨链发行业务中，对于任意拟发行资产的用户，针对单一链上的原生资产，采用资产跨链1:1兑换方式进行资产发行；所述用户包括商家以及普通用户；所述资产跨链1:1兑换方式为在源链销毁或锁定所述原生资产，并在目的链发行所述映射资产；所述原生资产的数量与所述映射资产的数量相对应；
[0014]面对所述商家的资产跨链销毁业务：
[0015]商家将大额的映射资产在所述目的链资产的销毁模块中进行销毁，生成销币操作证据，并向所述源链发出资产解锁请求；
[0016]通过改造区块头结构对所述销币操作证据进行链上验证；
[0017]若验证通过，解锁与所述映射资产的数量相对应的原生资产，并转入所述商家指定的地址中；若验证未通过，确定所述资产解锁请求失败；
[0018]面向所述普通用户的资产跨链销毁业务：
[0019]商家在跨链交换模块中注册，以作为小额映射资产回兑所述普通用户的中央对手方；
[0020]所述普通用户将所述目的链上的映射资产转入跨链交换合约，并指定交换的中央对手方，完成锁币操作；
[0021]商家根据所述目的链的交换信息，在所述源链对应的跨链交换合约中存入相应数量的原生资产，确认所述交换信息；所述普通用户在所述源链上接收到交换确认信息后，进一步在所述源链提供解锁信息，获得原生资产；同时，商家收到解锁信息，获得普通用户在所述目的链的映射资产，完成整个跨链交换流程。
[0022]可选的，所述在所述资产跨链发行业务中，对于任意拟发行资产的用户，针对单一链上的原生资产，采用资产跨链1:1兑换方式进行资产发行，具体包括：
[0023]任一所述用户在所述源链发起一笔资产锁定交易，以将源链资产转入特定的锁币地址；
[0024]将所述资产锁定交易在所述源链共识并执行，输出所述资产锁定交易的交易执行结果；
[0025]通过所述源链到所述目的链的单向跨链桥对所述交易执行结果监听，并转换成所述目的链对应的交易格式，完成事件转发；
[0026]在所述目的链收到事件对应的所述交易执行结果后，对所述源链上的资产锁定操作进行验证确认，若验证通过，执行所述资产锁定交易，输出交易回执，并采用资产跨链1:1兑换方式，铸造相应数量的映射资产，将发行的映射资产转入发行事件中指定的接收人地址；若验证未通过，确定所述资产锁定操作失败。
[0027]可选的，改造后的区块头结构包括区块头范围证明以及委员会成员证明；每个epoch包含m个区块，epoch为委员会任期的区块间隔时间，m为区块数量。
[0028]可选的，所述通过改造区块头本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向多链的低开销资产流通方法，其特征在于，包括：资产发行业务以及资产跨链销毁业务；在所述资产发行业务中锁定或销毁原生资产，输出映射资产；在资产跨链销毁业务中销毁已发行的映射资产，并在源链解锁或发行原生资产；在所述资产跨链发行业务中，对于任意拟发行资产的用户，针对单一链上的原生资产，采用资产跨链1:1兑换方式进行资产发行；所述用户包括商家以及普通用户；所述资产跨链1:1兑换方式为在源链销毁或锁定所述原生资产，并在目的链发行所述映射资产；所述原生资产的数量与所述映射资产的数量相对应；面对所述商家的资产跨链销毁业务：商家将大额的映射资产在所述目的链资产的销毁模块中进行销毁，生成销币操作证据，并向所述源链发出资产解锁请求；通过改造区块头结构对所述销币操作证据进行链上验证；若验证通过，解锁与所述映射资产的数量相对应的原生资产，并转入所述商家指定的地址中；若验证未通过，确定所述资产解锁请求失败；面向所述普通用户的资产跨链销毁业务：商家在跨链交换模块中注册，以作为小额映射资产回兑所述普通用户的中央对手方；所述普通用户将所述目的链上的映射资产转入跨链交换合约，并指定交换的中央对手方，完成锁币操作；商家根据所述目的链的交换信息，在所述源链对应的跨链交换合约中存入相应数量的原生资产，确认所述交换信息；所述普通用户在所述源链上接收到交换确认信息后，进一步在所述源链提供解锁信息，获得原生资产；同时，商家收到解锁信息，获得普通用户在所述目的链的映射资产，完成整个跨链交换流程。2.根据权利要求1所述的面向多链的低开销资产流通方法，其特征在于，所述在所述资产跨链发行业务中，对于任意拟发行资产的用户，针对单一链上的原生资产，采用资产跨链1∶1兑换方式进行资产发行，具体包括：任一所述用户在所述源链发起一笔资产锁定交易，以将源链资产转入特定的锁币地址；将所述资产锁定交易在所述源链共识并执行，输出所述资产锁定交易的交易执行结果；通过所述源链到所述目的链的单向跨链桥对所述交易执行结果监听，并转换成所述目的链对应的交易格式，完成事件转发；在所述目的链收到事件对应的所述交易执行结果后，对所述源链上的资产锁定操作进行验证确认，若验证通过，执行所述资产锁定交易，输出交易回执，并采用资产跨链1∶1兑换方式，铸造相应数量的映射资产，将发行的映射资产转入发行事件中指定的接收人地址；若验证未通过，确定所述资产锁定操作失败。3.根据权利要求1所述的面向多链的低开销资产流通方法，其特征在于，改造后的区块头结构包括区块头范围证明以及委员会成员证明；每个epoch包含m个区块，epoch为委员会任期的区块间隔时间，m为区块数量。4.根据权利要求3所述的面向多链的低开销资产流通方法，其特征在于，所述通过改造区块头结构对所述销币操作证据进行链上验证，具体包括：所述区块头范围证明包括分段
历史区块头默克尔树，所述委员会成员证明用于输出下任委员会的公钥信息；所述源链通过链上存储的第i个epoch的改造后的区块头，输出第i+1个epoch委员会的公钥信息；i为epoch的标号；根据第i+1个epoch委员会的公钥信息对第i+1个epoch的改造后的区块头的签名进行验证；若验证未通过，确定所述改造后的区块头无效；若验证通过，确定所述改造后的区块头有效，并根据第i+1个epoch的改造后的区块头确定高度范围为[i
·
m
‑
N，i
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m]的区块头所构成的分段历史区块头默克尔根；其中，N为分段间隔；基于所述分段历史区块头默克尔根，通过提交目的链高度范围为[i
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m
‑
N，i
·
m]内的任意区块头以及简单支付验证SPV验证未改造的区块头的有效性；若验证未通过，确定所述未改造的区块头无效；若验证通过，确定所述未改造的区块头有效，并验证高度范围为[i
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m
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N，i
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m]内的区块中的交易；若验证通过，确定所述交易有效，若验证不通过，确定所述交易无效。验证高度范围为[i
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m
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N，i
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m]内的区块中的交易；若验证通过，确定所述交易有效，若验证不通过，确定所述交易无效。5.一种面向多链的低开销资产流通系统，其特征在于，包括：资产发行业务以及资产跨链销毁业务；在...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍前红，李博涵，邓甫洋，朱焱，杨洋，裴千漫，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：