基于多要素哈希锁的链上链下数据传输方法技术

本发明专利技术公开了基于多要素哈希锁的链上链下数据传输方法，包括以下阶段：第一阶段：预处理阶段；第二阶段：提交和锁定阶段；第三阶段：释放阶段；发明专利技术提出构建链下传输通道网络作为传输媒介，它由一对用户之间的一组传输通道构成，用于在没有直接建立传输通道的两方之间进行链下传输，并提出基于哈希锁、时间锁、位置锁、组织锁等多要素哈希锁定的链下数据上链机制，根据应用场景，设置并选取不同种类的锁，通过哈希锁定，保证数据的完整性、原子性和一致性，实现链下交易数据或链下资产的完整性验证，满足特定场景下的数据安全和处理性能要求。求。求。

【技术实现步骤摘要】
基于多要素哈希锁的链上链下数据传输方法


[0001]本专利技术涉及数据传输领域，尤其涉及基于多要素哈希锁的链上链下数据传输方法。

技术介绍

[0002]近年来，区块链技术迅猛发展，特别在区块链智能合约问世过后，迅速成为区块链解决方案的重要组成部分。但是一些实现复杂功能的智能合约是需要外界数据支持的，而区块链的执行环境与外界相对独立，所以一种安全高效的链下数据上链技术就显得尤为重要。
[0003]现阶段，区块链链上链下数据安全传输技术比较流行的技术就是预言机技术，预言机的功能是将外界信息写入到区块链内，完成区块链与现实世界的数据互通。但是预言机也存在许多安全问题，比如数据质量问题，由于链上节点可能访问不同的链下数据源，因此如何保障数据质量是一个问题；扩展性问题，每当网络中加入一个新的数据源，或现有数据聚合方式要进行调整，都需要大量的网络治理和协调工作让网络中所有节点都达成共识，这增加了共识所需的时间，严重时可能导致整个区块链无法运行。除了预言机技术以外，另一种是哈希锁定技术，对数据进行哈希上锁后，将哈希值进行上链，通过哈希算法的不可逆性保证数据在传输过程中的安全性。但是这种方法只能知道数据是否被篡改，没有保障数据传输的原子性，而且通常是对整个数据进行操作。但在实际应用场景中，我们对数据有各种各样的定制化需求，例如只要特定位置或者组织的数据上链，而要实现这些定制化需求就需要具体考虑需求背后的各个要素，例如位置，组织等等要素。因此，我们的主要目标是构建一种安全且可定制化的链下数据上链机制，以此实现链下数据完整性验证，保障数据的原子性和一致性，满足特定场景下的数据安全和处理性能要求。
[0004]现有技术一
[0005]中国专利技术专利，名称：一种基于状态通道的链上
‑
链下协同的资源交易方法，申请号CN202110688709.5，公开号CN113411338B中提出了一种基于状态通道的链上
‑
链下协同的资源交易方法，资源交易双方在链上开启状态通道后,可以在链下进行多次的资源交易活动,只有当开启、关闭通道或发生争议事件时才需要与区块链系统通信,这种方式可以减少区块链系统需要处理的交易数量与交易双方与区块链系统的通信次数,从而减轻区块链系统的吞吐压力和资源交易流程所需的完成时间。此外,在该方法中还引入了争议处理方法,当资源交易双方不按照系统规定流程进行时,资源交易双方都可以通过创建争议来强制对方遵守资源交易协议,从而保证资源交易的安全与公平。
[0006]现有技术一的缺点
[0007]此方法通过在链下开启状态通道进行资源交易，可以在链下进行多次的资源交易活动,只有当开启、关闭通道或发生争议事件时才需要与区块链系统通信,但是资源交易的参与方只有两方，无法完成多个参与方的资源交易需求，且状态通道的开启需求消耗一定的资源，每两个资源交易方就要新开一个状态通道，导致资源消耗较大，利用率较低。
[0008]现有技术二的技术方案
[0009]中国专利技术专利，名称：多人链下状态通道中信息安全保护实现方法及系统，申请号CN202210288131.9，公开号CN114826603A中提出了一种多人链下状态通道中信息安全保护实现方法，通过执行者建立多人链下状态通道并生成系统公共参数后，发起方与接收方加入多人链下状态通道并进行链下状态更新，经执行者验证后更新多人链下状态通道的状态，实现对通道内用户的保护。
[0010]现有技术二的缺点
[0011]此方法采用零知识证明的密码学来保证链下状态通道中的数据安全，并且需要多个参与方进行验证确认。通常数据传输对性能的要求是比较高的，零知识证明的时间开销和计算开销都较大，会极大的影响数据的传输。并且等待多个参与方验证确认是需要时间的，如果某一方延迟给出确认信息，那么数据传输的性能将会大大降低。
[0012]专利技术所要解决的技术问题
[0013]区块链的执行环境与外界相对独立，所以区块链难以获取到安全可信的链下数据，虽然已经有预言机技术为区块链提供相对安全可信的数据，但是在处理海量链下交易数据时，存在链上链下数据不一致、并发性能低下等问题，因此本专利技术提出构建链下传输通道网络作为传输媒介，它由一对用户之间的一组传输通道构成，用于在没有直接建立传输通道的两方之间进行链下传输。并提出基于哈希锁、时间锁、位置锁、组织锁等多要素哈希锁定的链下数据上链机制，根据应用场景，设置并选取不同种类的锁，通过哈希锁定，保证数据的完整性、原子性和一致性，实现链下交易数据或链下资产的完整性验证，满足特定场景下的数据安全和处理性能要求。

技术实现思路

[0014]为解决上述技术问题，本专利技术提供了基于多要素哈希锁的链上链下数据传输方法。
[0015]本专利技术的技术方案如下：
[0016]基于多要素哈希锁的链上链下数据传输方法，包括以下阶段：
[0017]第一阶段：预处理阶段；
[0018]第二阶段：提交和锁定阶段；
[0019]第三阶段：释放阶段。
[0020]优选地，第一阶段包括以下步骤：
[0021]S11：多要素哈希锁选取和生成机制；
[0022]S12：构建链下数据传输通道网络。
[0023]优选地，S11包括以下子步骤：
[0024]S111：选择要素锁；
[0025]S112：形成要素标识；
[0026]S113：生成多要素哈希锁。
[0027]优选地，S12包括以下子步骤：
[0028]S121：开通道；
[0029]S122：数据传输；
[0030]S123：关通道。
[0031]优选地，第二阶段包括3个方面：
[0032]第1方面发送者：发送者u0创建MeHTLC多要素哈希时间锁合约，即MeHTLC(u0,u1,v1,s,t1,d)到其下一邻居u1；
[0033]第2方面中间用户：在提交和锁定阶段，每个中间用户{u
i
}
i∈[1,n]从其先前的邻居u
i
‑1接受MeHTLC。每个中间用户u
i
验证MeHTLC合约的正确性：a.检查锁定时间t
i
‑1(t
i+1
＞t
i
)的有效性；
[0034]b.检查用户u
i
‑1是否有足够的手续费γ
＜i,i+1＞
(γ
＜i,i+1＞
≥v
i+1
),其中v
i+1
是从v
i
中减去后的手续费再跟右邻居u
i+1
创建新的MeHTLC合约；
[0035]第3方面接受者：接受者u
n+1
从他的左邻居u
n
接收MeHTLC(u
n
,u
n+1
,v
n+1
,s,t
n+1
,d)，然后检查合约是否本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于多要素哈希锁的链上链下数据传输方法，其特征在于，包括以下阶段：第一阶段：预处理阶段；第二阶段：提交和锁定阶段；第三阶段：释放阶段。2.根据权利要求1所述的基于多要素哈希锁的链上链下数据传输方法，其特征在于，所述第一阶段包括以下步骤：S11：多要素哈希锁选取和生成机制；S12：构建链下数据传输通道网络。3.根据权利要求1所述的基于多要素哈希锁的链上链下数据传输方法，其特征在于，所述S11包括以下子步骤：S111：选择要素锁；S112：形成要素标识；S113：生成多要素哈希锁。4.根据权利要求1所述的基于多要素哈希锁的链上链下数据传输方法，其特征在于，所述S12包括以下子步骤：S121：开通道；S122：数据传输；S123：关通道。5.根据权利要求1所述的基于多要素哈希锁的链上链下数据传输方法，其特征在于，所述第二阶段包括3个方面：第1方面发送者：发送者u0创建MeHTLC多要素哈希时间锁合约，即MeHTLC(u0,u1,v1,s,t1,d)到其下一邻居u1；第2方面中间用户：在提交和锁定阶段，每个中间用户{u
i
}
i∈[1,n]
从其先前的邻居u
i
‑1接受MeHTLC。每个中间用户u
i
验证MeHTLC合约的正确性：a.检查锁定时间t
i
‑1(t
i+1
＞t
i
)的有效性；b.检查用户u
i
‑1是否有足够的手续费γ
＜i,i+1＞
(γ
＜i,i+1＞
≥v
i+1
),其中v
i+1
是从v
i
中减去后的手续费再跟右邻居u
i+1
创建新的MeHTLC合约；第3方面接受者：接受者u

【专利技术属性】
技术研发人员：冯立波，余倍，邱飞，蔺春艳，周维，姚绍文，
申请(专利权)人：云南大学，
类型：发明
国别省市：