一种基于共识层制造技术

本发明专利技术公开了一种基于共识层

【技术实现步骤摘要】
一种基于共识层oracle的区块链体系架构及跨链方法


[0001]本专利技术涉及区块链
，具体为一种基于共识层
oracle
的区块链体系架构及跨链方法
。

技术介绍

[0002]随着比特币系统的持续流行，其底层的支撑技术区块链也逐渐被人们发现
。
目前普遍认为区块链
1.0
是以比特币为代表的加密货币系统时代；区块链
2.0
是以太坊为代表的智能合约开发和应用的时代；区块链
3.0
是以去中心化解决方案
Hyperledger Fabric
为代表的“可编程社会”时代，目前，区块链
3.0
系统的体系架构，大多是以
Hyperledger Fabric
架构为计算范式进行演化出来的5层架构即由数据层
、
网络层
、
共识层
、
激励层
、
智能合约层
、
应用层构成
。
[0003]目前，现有的体系架构，产生跨链交易保证原子性困难，很容易使区块链系统形成一个个的数据孤岛，区块链跨链是实现区块链系统之间互操作性的关键技术，现有的跨链技术包括：公证人机制
、
哈希锁定
、
中继
/
侧链
、
分布式私钥控制，公证人机制违背了区块链的去中心化原则，
HTLC
目前只适用于资产交换，中继链性能延迟不能满足现有应用要求，分布式私钥控制的智能合约实现复杂
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于共识层
oracle
的区块链体系架构及跨链方法，以解决上述
技术介绍
提出的现有跨链技术中公证人机制违背了区块链的去中心化原则，
HTLC
目前只适用于资产交换，中继链性能延迟不能满足现有应用要求，分布式私钥控制的智能合约实现复杂的问题
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于共识层
oracle
的区块链体系架构，包括数据层
、
网络层
、
共识层
、
智能合约层和应用层，所述数据层
、
网络层
、
智能合约层和应用层均与传统联盟链
Hyperledger Fabric
的架构一致；
[0006]所述数据层用于区块链中数据调取及数据存储，并对数据进行处理提供数据安全支撑；
[0007]所述网络层用于客户端应用程序与网络中的节点进行数据交互；
[0008]所述共识层包括共识协议和外部共识层
Oracle
，保证了共识状态由共识协议的共识状态和外部共识层
Oracle
的聚合处理结果共同决定；
[0009]所述智能合约层用于区块链中的执行和验证交易；
[0010]所述应用层用于提供与区块链进行交互的接口，可以发送交易请求
、
查询数据
。
[0011]优选的，所述数据层包括区块数据
、
链式结构
、
时间戳
、Merkler
树和加密算法；
[0012]所述区块数据指在区块链中，每个区块都包含的数据信息；
[0013]所述链式结构用于实现数据信息的分布式记录与分布式存储，保证信息的完整性
、
可靠性
、
高透明度；
[0014]所述时间戳用于使区块链上每一笔数据都具有时间标记，可以作为存在性证明，保证了区块链数据的不可篡改和不可伪造，证明区块链上什么时候发生了什么事情，且任何人无法篡改；
[0015]所述
Merkler
树可以用于验证区块中的交易是否完整，并且可以将区块链的数据压缩成一个根哈希，验证节点可以在不下载全部区块的情况下，快速地验证一个交易是否属于某个区块，支持“简化支付验证协议”，即在不运行完整区块链网络节点的情况下，也能够对买卖数据进行检验；
[0016]所述加密算法用于保护区块链中数据安全和隐私，为区块链的匿名性
、
不可篡改和不可伪造等特点保驾护航
。
[0017]优选的，所述网络层包括
P2P
网络
、goosip
和验证模块；
[0018]所述
P2P
网络由多个节点成员组成，每个节点都是安全的网络成员，彼此之间处于对等的地位，相互节点之间共享资源，节点之间的通信一般采用
socket
编程方式进行通信，可以提高网络的可靠性
、
安全性
、
透明性
、
去中心化；
[0019]所述
goosip
是一种去中心化的分布式协议，用于实现节点或者进程之间的信息交换；
[0020]所述验证模块用于确保所有交易都经过验证并被记录在区块链中
。
[0021]优选的，所述共识层中共识协议处理的交易数据为背书
、
验证以后的交易数据；所述共识协议包括
BFT、CFT
类协议；所述外部共识层
Oracle
为传统的
Oracle
组件，为区块链共识层中需要提供外界可信的信息才能达成最终共识的交易提供聚合验证服务并向共识层返回外部共识结果与其可信证明
。
[0022]优选的，所述智能合约层包括智能合约和智能合约算法；
[0023]所述智能合约包含业务逻辑和数据模型，用于区块链中的执行和验证交易；
[0024]所述智能合约算法用于在区块链中实现自动化执行
、
去中心化信任
、
数据保护和隐私
、
自动化执行条款和条件以及去除中间商的作用，交易安全
、
高效和可靠
。
[0025]优选的，所述应用层包括可编程货币
、
可编程金融和可编程社会；
[0026]所述可编程货币用于通过去中心化
、
智能合约支持和金融创新等特性，为用户提供安全
、
快速
、
低成本的交易方式；
[0027]所述可编程金融通过去中心化金融
、
自动化的金融合约
、
去除中介和降低成本
、
提高透明度和可追溯性；
[0028]所述可编程社会是基于分布式账本技术，可以建立一个不需要第三方信任机制
、
彼此信任的可编程网络社会和经济
。
[0029]一种基于共识层
oracle
的区块链跨链方法，包括以下步骤：
[0030]S1、
源链向外部共识层
Oracle...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于共识层
oracle
的区块链体系架构，其特征在于：包括数据层
(1)、
网络层
(2)、
共识层
(3)、
智能合约层
(4)
和应用层
(5)
，所述数据层
(1)、
网络层
(2)、
智能合约层
(4)
和应用层
(5)
均与传统联盟链
Hyperledger Fabric
的架构一致；所述数据层
(1)
用于区块链中数据调取及数据存储，并对数据进行处理提供数据安全支撑；所述网络层
(2)
用于客户端应用程序与网络中的节点进行数据交互；所述共识层
(3)
包括共识协议和外部共识层
Oracle
，保证了共识状态由共识协议的共识状态和外部共识层
Oracle
的聚合处理结果共同决定；所述智能合约层
(4)
用于区块链中的执行和验证交易；所述应用层
(5)
用于提供与区块链进行交互的接口，可以发送交易请求
、
查询数据
。2.
根据权利要求1所述的一种基于共识层
oracle
的区块链体系架构，其特征在于：所述数据层
(1)
包括区块数据
、
链式结构
、
时间戳
、Merkler
树和加密算法；所述区块数据指在区块链中，每个区块都包含的数据信息；所述链式结构用于实现数据信息的分布式记录与分布式存储，保证信息的完整性
、
可靠性
、
高透明度；所述时间戳用于使区块链上每一笔数据都具有时间标记，可以作为存在性证明，保证了区块链数据的不可篡改和不可伪造，证明区块链上什么时候发生了什么事情，且任何人无法篡改；所述
Merkler
树可以用于验证区块中的交易是否完整，并且可以将区块链的数据压缩成一个根哈希，验证节点可以在不下载全部区块的情况下，快速地验证一个交易是否属于某个区块，支持“简化支付验证协议”，即在不运行完整区块链网络节点的情况下，也能够对买卖数据进行检验；所述加密算法用于保护区块链中数据安全和隐私，为区块链的匿名性
、
不可篡改和不可伪造等特点保驾护航
。3.
根据权利要求1所述的一种基于共识层
oracle
的区块链体系架构，其特征在于：所述网络层
(2)
包括
P2P
网络
、goosip
和验证模块；所述
P2P
网络由多个节点成员组成，每个节点都是安全的网络成员，彼此之间处于对等的地位，相互节点之间共享资源，节点之间的通信一般采用
socket
编程方式进行通信，可以提高网络的可靠性
、
安全性
、
透明性
、
去中心化；所述
goosip
是一种去中心化的分布式协议，用于实现节点或者进程之间的信息交换；所述验证模块用于确保所有交易都经过验证并被记录在区块链中
。4.
根据权利要求1所述的一种基于共识层
oracle
的区块链体系架构，其特征在于：所述共识层
(3)
中共识协议处理的交易数据为背书
、
验证以后的交易数据；所述共识协议包括
BFT、CFT
类协议；所述外部共识层
Oracle
为传统的
Oracle
组件，为区块链共识层中需要提供外界可信的信息才能达成最终共识的交易提供聚合验证服务并向共识层返回外部共识结果与其可信证明
。5.
根据权利要求1所述的一种基于共识层
oracle
的区块链体系架构，其特征在于：所述智能合约层
(4)
包括智能合约和智能合约算法；所述智能合约包含业务逻辑和数据模型，用于区块链中的执行和验证交易；
所述智能合约算法用于在区块链中实现自动化执行
、
去中心化信任
、
数据保护和隐私
、
自动化执行条款和条件以及去除中间商的作用，交易安全
、
高效和可靠
。6.
根据权利要求1所述的一种基于共识层

【专利技术属性】
技术研发人员：石崇重，王强，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：