跨区块链交易的处理方法和装置、区块链系统和设备制造方法及图纸

本公开实施例公开了一种跨区块链交易的处理方法和装置、区块链系统和设备，涉及区块链领域，其中，方法包括：响应于侧链的节点在第i个纪元中广播的跨链扣款交易，侧链在第i

【技术实现步骤摘要】
跨区块链交易的处理方法和装置、区块链系统和设备


[0001]本公开涉及区块链
，尤其是一种跨区块链交易的处理方法和装置、区块链系统和设备。

技术介绍

[0002]在区块链领域中，侧链是提升区块链可扩展性和互操作性的关键技术，主链和侧链之间可以进行资产转移以及数据通信，从而提高区块链系统的整体性能。
[0003]为了支持主链和侧链之间的跨链交易，通常是借助跨链证据来验证跨链交易的有效性，跨链证据的大小直接决定了跨链交易的过程中所需要的通信和存储开销。
[0004]相关技术中，跨链证据中包括委员会中的每个成员节点所生成的公钥和签名，因此，跨链证据的尺寸与委员会的大小呈线性关系，对于一些规模较大的区块链，往往会导致跨链证据的尺寸较大，增加了跨链交易的通信和存储开销。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本公开实施例提供一种跨区块链交易的处理方法和装置、区块链系统和设备。
[0006]根据本公开实施例的一个方面，提供一种跨区块链交易的处理方法，应用于区块链系统，区块链系统包括主链和至少一个侧链，该方法包括：响应于侧链的节点在第i个纪元中广播的跨链扣款交易，侧链在第i
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1个纪元中的委员会中的每个成员节点执行如下操作：获取第i个纪元的主公钥以及在第i
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1个纪元中写入侧链的全部历史跨链扣款交易；基于全部历史跨链扣款交易和第i个纪元的主公钥，生成跨链交易数据；对跨链交易数据签名，并在侧链中广播签名结果；其中，跨链扣款交易用于侧链的用户扣除资金；当侧链的任一节点接收到的有效签名不小于预设数量时，该节点执行如下操作：将接收到的有效签名重构为一个重构签名；基于跨链交易数据和重构签名，生成跨链证据；将跨链证据发送至主链，并在主链中广播跨链证据；主链的节点接收到跨链证据后，验证跨链证据的有效性，以便在验证有效时将扣除的资金支付给主链中对应的用户。
[0007]在一些实施例中，基于全部历史跨链扣款交易和第i个纪元的主公钥，生成跨链交易数据，包括：将全部历史跨链扣款交易中的各历史跨链扣款交易作为叶子节点，构建默克尔树，并确定默克尔树的树根标识；基于第i个纪元的主公钥和树根标识，生成跨链交易数据。
[0008]在一些实施例中，主链的节点通过如下方式验证跨链证据的有效性：确定侧链的纪元数是否与主链的纪元数一致；若侧链的纪元数与主链的纪元数一致，利用主链上预存的目标主公钥验证重构签名的有效性，目标主公钥为第i
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1个纪元的主公钥；若重构签名有效，将跨链证据写入主链，并将目标主公钥更新为第i个纪元的主公钥。
[0009]在一些实施例中，将跨链证据写入主链之后，该方法还包括：当侧链的用户需要向主链的用户付款时，利用侧链的节点生成跨链付款交易，并将跨链付款交易发送至主链，以
便在主链中广播跨链付款交易，跨链付款交易包括跨链扣款交易以及跨链扣款交易到默克尔树的树根的默克尔路径；主链的节点接收到跨链付款交易后，基于默克尔路径验证跨链付款交易的有效性，并在验证有效后将跨链付款交易写入主链；当跨链付款交易在主链中被确认时，完成跨链付款交易表征的转账操作。
[0010]在一些实施例中，将接收到的有效签名重构为一个重构签名，包括：将预设数量作为门限值，利用门限签名算法对接收到的有效签名进行聚合重构，得到重构签名。
[0011]在一些实施例中，该方法还包括创建侧链的步骤：需要创建侧链的用户通过主链的节点生成侧链创建交易，并在主链中广播侧链创建交易，以便支持创建侧链的其他节点生成侧链创建交易，并将有效的侧链创建交易写入主链；若N个纪元内支持创建侧链的第一领导者节点的数量不小于S，则创建侧链，并将支持创建侧链的节点确定为侧链中的节点，其中，第一领导者节点为主链中每轮发布区块的节点，S基于主链中诚实节点的占比确定，侧链的纪元数与主链保持一致。
[0012]在一些实施例中，创建侧链之后，该方法还包括：从支持创建侧链的节点中确定出最新稳定的S个第一领导者节点，作为侧链在创建后的首个纪元中的委员会的成员节点。
[0013]在一些实施例中，从支持创建侧链的节点中确定出最新稳定的S个第一领导者节点，作为侧链在创建后的首个纪元中的委员会的成员节点之后，该方法还包括：对于首个纪元之后的每个纪元，将该纪元中的前K个稳定区块的第二领导者节点确定为该纪元的委员会的成员节点，其中，K表示侧链满足理想链质量性质的最小区间段长度，第二领导者节点为侧链中每轮发布区块的节点。
[0014]在一些实施例中，预设数量通过如下方式确定：若第i个纪元为首个纪元，基于S确定预设数量；若第i个纪元位于首个纪元之后，基于K和侧链中的诚实节点的占比确定预设数量。
[0015]在一些实施例中，侧链在任一纪元中的主公钥通过如下方式生成：任一纪元的委员会中的各成员节点共同调用分布式密钥生成协议，生成待定主公钥；各成员节点分别对待定主公钥进行签名，并广播签名结果；若针对待定主公钥的有效签名的数量不小于预设数量，将待定主公钥确定为侧链在任一纪元中的主公钥。
[0016]根据本公开实施例的又一个方面，提供一种跨区块链交易的处理装置，应用于区块链系统，区块链系统包括主链和至少一个侧链，该装置包括：数据生成单元，被配置成响应于侧链的节点在第i个纪元中广播的跨链扣款交易，侧链在第i
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1个纪元中的委员会中的每个成员节点执行如下操作：获取第i个纪元的主公钥以及在第i
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1个纪元中写入侧链的全部历史跨链扣款交易；基于全部历史跨链扣款交易和第i个纪元的主公钥，生成跨链交易数据；对跨链交易数据签名，并在侧链中广播签名结果；其中，跨链扣款交易用于侧链的用户扣除资金；证据生成单元，被配置成当侧链的任一节点接收到的有效签名不小于预设数量时，该节点执行如下操作：将接收到的有效签名重构为一个重构签名；基于跨链交易数据和重构签名，生成跨链证据；将跨链证据发送至主链，并在主链中广播跨链证据；证据验证单元，被配置成主链的节点接收到跨链证据后，验证跨链证据的有效性，以便在验证有效时将扣除的资金支付给主链中对应的用户。
[0017]根据本公开实施例的又一个方面，提供一种区块链系统，包括主链和至少一个侧链，主链和至少一个侧链通过上述任一实施例中的跨区块链交易的处理方法进行跨区块链
交易。
[0018]根据本公开实施例的又一个方面，提供一种电子设备，包括：存储器，用于存储计算机程序产品；处理器，用于执行存储器中存储的计算机程序产品，且计算机程序产品被执行时，实现上述任一实施例中的跨区块链交易的处理方法。
[0019]本公开的实施例提供的跨区块链交易的处理方法和装置，在侧链的用户向主链的用户进行跨链转账时，可以根据侧链在上个纪元中写入的全部历史跨链扣款交易和当前纪元的主公钥生成跨链交易数据，并由上个纪元的委员会成员节点对跨链交易数据进行签名；当有效签名不小于预设数量时，将各个成员节点的签名重构成一个重构签名，并基于跨链交易数据和重构签名生成跨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种跨区块链交易的处理方法，应用于区块链系统，所述区块链系统包括主链和至少一个侧链，其特征在于，所述方法包括：响应于所述侧链的节点在第i个纪元中广播的跨链扣款交易，所述侧链在第i
‑
1个纪元中的委员会中的每个成员节点执行如下操作：获取所述第i个纪元的主公钥以及在所述第i
‑
1个纪元中写入所述侧链的全部历史跨链扣款交易；基于所述全部历史跨链扣款交易和所述第i个纪元的主公钥，生成跨链交易数据；对所述跨链交易数据签名，并在所述侧链中广播签名结果；其中，所述跨链扣款交易用于所述侧链的用户扣除资金；当所述侧链的任一节点接收到的有效签名不小于预设数量时，该节点执行如下操作：将所述接收到的有效签名重构为一个重构签名；基于所述跨链交易数据和所述重构签名，生成跨链证据；将所述跨链证据发送至所述主链，并在所述主链中广播所述跨链证据；所述主链的节点接收到所述跨链证据后，验证所述跨链证据的有效性，以便在验证有效时将扣除的资金支付给所述主链中对应的用户。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述全部历史跨链扣款交易和所述第i个纪元的主公钥，生成跨链交易数据，包括：将所述全部历史跨链扣款交易中的各历史跨链扣款交易作为叶子节点，构建默克尔树，并确定所述默克尔树的树根标识；基于所述第i个纪元的主公钥和所述树根标识，生成所述跨链交易数据。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述主链的节点通过如下方式验证所述跨链证据的有效性：确定所述侧链的纪元数是否与所述主链的纪元数一致；若所述侧链的纪元数与所述主链的纪元数一致，利用所述主链上预存的目标主公钥验证所述重构签名的有效性，所述目标主公钥为所述第i
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1个纪元的主公钥；若所述重构签名有效，将所述跨链证据写入所述主链，并将所述目标主公钥更新为所述第i个纪元的主公钥。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述跨链证据写入所述主链之后，所述方法还包括：当所述侧链的用户需要向所述主链的用户付款时，利用所述侧链的节点生成跨链付款交易，并将所述跨链付款交易发送至所述主链，以便在所述主链中广播所述跨链付款交易，所述跨链付款交易包括所述跨链扣款交易以及所述跨链扣款交易到所述默克尔树的树根的默克尔路径；所述主链的节点接收到所述跨链付款交易后，基于所述默克尔路径验证所述跨链付款交易的有效性，并在验证有效后将所述跨链付款交易写入所述主链；当所述跨链付款交易在所述主链中被确认时，完成所述跨链付款交易表征的转账操作。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述接收到的有效签名重构为一个重构签名，包括：将所述预设数量作为门限值，利用门限签名算法对所述接收到的有效签名进行聚合重构，得到所述重构签名。6.根据权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括创建所述侧链的
步骤：需要创建所述侧链的用户通过所述主链的节点生成侧链创建交易，并在所述主链中广播所述侧链创建交易，以便支持创建所述侧链的其他节点生成所述侧链创建交易，并将有效的所述侧链创建交易写入所述主链；若N个纪元内支持创建所述侧链的第一领导者节点的数量不小于S，则创建所述侧链，并将支持创建所述侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹铃元，池程，刘阳，张钰雯，
申请(专利权)人：中国信息通信研究院，
类型：发明
国别省市：