基于DAG图的UTXO-Account混合区块链系统实现方法及设备技术方案

本发明专利技术的一种基于DAG图的UTXO

【技术实现步骤摘要】
基于DAG图的UTXO
‑
Account混合区块链系统实现方法及设备


[0001]本专利技术涉及区块链
，具体涉及一种基于DAG图的UTXO
‑
Account混合区块链系统实现方法及设备。

技术介绍

[0002]区块链是建立在P2P网络上的分布式账本，网络中的节点互不信任，通过区块链结构与共识来维护账本的完整性和可信性。这种设计下的区块链系统具体去中心化，不可篡改，数据可追溯等特点。
[0003]区块链中交易执行的吞吐量一直是区块链最受关注的问题之一。基于账户(Account)记账模型(如以太坊)的区块链交易需要串行执行，交易执行吞吐量低。基于UTXO记账模型的区块链系统可以并行执行，交易执行吞吐量高，但受限于脚本语言和本身无状态的特性，导致UTXO模型功能性差。
[0004]为解决账户模型区块链低吞吐量的问题，有研究将区块链结构从单链改进为有向无环图，避免了单链下对交易串行验证的限制，使得区块链在一定程度上具备高并发的特性，以此来提高区块链吞吐量。但是DAG图区块链中的交易顺序很难确认本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于DAG图的UTXO
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Account混合区块链系统实现方法，其特征在于，包括以下步骤，S1：对账户链进行扩展，增加账户链对UTXO
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SET的存储，其中保存该账户链所拥有的UTXO；S2：对账户链中的交易类型进行扩展，删除send
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receive交易，改为UTXO交易，对账户链所维护的UTXO进行操作；S3：针对UTXO交易和基于账户模型的合约交易的数据无法转换的问题，提出新形式合约实现UTXO和账户两种记账模型中数据的交互。2.根据权利要求1所述的基于DAG图的UTXO
‑
Account混合区块链系统实现方法，其特征在于：在账户链中，每一个交易就是一个区块，所以交易称为交易区块TB，根据交易区块TB的不同功能，将TB分为如下：A:用于执行UTXO的交易，记为TB
UTXO
，交易各字段解释如下：定义字段名BlockID，含义为TBUTXO的唯一标识；定义字段名Vout，含义为输入UTXO的地址即BlockID+Index；定义字段名Key，含义为输入UTXO的解锁脚本；定义字段名Owner，含义为UTXO的拥有者地址；定义字段名UTXO，含义为输出UTXO，由锁定脚本Lockingscript和面值value组成；定义字段名Reciever，含义为UTXO接收者的地址；定义字段名Sig，含义为UTXO拥有者Owner对交易的签名；B:用于执行合约的交易，包括部署合约交易deploy block即TB
cot
和执行合约交易execute block即TB
exc
；每一个账户拥有一条账户链，账户通过在账户链上发交易来完成与区块链系统的交互；账户通过TB
UTXO
来完成UTXO交易，通过TB
cot
来部署智能合约，通过TB
exc
来调用智能合约，所有的账户链构成了DAG图链。3.根据权利要求2所述的基于DAG图的UTXO
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Account混合区块链系统实现方法，其特征在于：还包括状态区块和状态链；其中，状态链由按照时间顺序排列的状态区块State Block组成，状态区块中包含多个交易，用于对合约交易进行排序，见证，并解决分叉这些问题。4.根据权利要求3所述的基于DAG图的UTXO
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Account混合区块链系统实现方法，其特征在于：每条账户链维护两个状态数据，一个是该账户的余额Balance，另一个是该用户所拥有的UTXO集合UTXO
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SET；UTXO的形式与比特币中相同，为锁定脚本LockingScript和面值value。5.根据权利要求1所述的基于DAG图的UTXO
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Account混合区块链系统实现方法，其特征在于：所述UTXO交易区块的执行流程包括，假设以一笔特殊的交易为例介绍UTXO交易区块的执行流程：账户A发送UTXO交易，以面值为10的UTXO
R
为输入，传递给账户B一个面值为7的UTXO
T
，并给自己找零一个面值为3的UTXO
S
，执行流程分为上链阶段和见证阶段；上链阶段发生在账户链中，UTXO交易发送者在自己的账户链上构建区块TB
UTXO
，然后将区块传播到网络中，在例子中为账户A在自己的账户链上构建图中的区块TB
UTXO
，并发到网
络中；在混合系统中有一组见证节点作为委员会，使用类似PBFT算法的共识来维护账本，见证节点收到TB
UTXO
后验证区块的正确性；若区块正确则会给区块投票，当区块收到大于2/3的见证节点投票时，则区块被认定为合法的，见证节点会执行TB
UTXO
：根据TB
UTXO
的输入输出，在输入UTXO所有者的UTXO
‑
SET中删除TB
UTXO
的输入的UTXO，在输出UTXO接收者的UTXO
‑
SET中添加TB
UTXO
输出的UTXO；在例子中为在账户A的UTXO
‑
SET删除UTXO
R
、添加UTXO
S
；在账户B的UTXO

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓风，许金林，赵赫，马元一，周桐，盛念祖，
申请(专利权)人：安徽中科晶格技术有限公司，
类型：发明
国别省市：