【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及区块链，具体地说，尤其涉及一种面向异构共识下的区块链侧链构造方法及系统。
技术介绍
1、随着区块链网络用户数量的增加，区块链网络处理交易的能力并没有得到增强。一个典型的例子就是源区块链。据统计，源区块链网络平均每秒处理的交易数量不超过6笔，这与能够扩展到每秒处理24000笔交易的visa支付系统相比，相差甚远。因此，急需研究能解决区块链系统可扩展性的技术。
2、此外，随着区块链技术在物联网(internet of things，iot)领域的广泛应用，预期基于区块链的物联网生态将朝向“多链并存”的发展方向进化。在此模式下，各种物联网社区采用的区块链将共同存在，开发者能够通过为设备选择与其特定用途最匹配的区块链来增强物联网平台的可扩展性并降低交易成本。因此，不同区块链之间的互操作性尤为关键。
3、侧链是解决区块链可扩展性和和互操作性的一种途径。侧链是一条区块链，可以通过侧链构造与其他区块链进行通信。侧链构造是指允许在侧链之间双向转移资产(或其他数据)的机制。目前，侧链有两种模式。模式一是平行链，链与链之间都被视为平等的，它们中的任何一方都可被视为另一方的侧链。模式二是母子链，在这种情况下，侧链可以是母链的“子”链，子链在某种程度上是从母链中派生出来的。
4、侧链技术能够通过从主链旁构建不同的侧链来实现区块链间的互操作性。该构建机制允许区块链之间进行双向资产转移。除了互操作性外，侧链技术还为区块链提供了可扩展性和升级能力。为了提高区块链的处理能力，可以将交易数据移至侧链以进行处理。若
5、通用性问题在于，在资产从主链转移到侧链的过程中，主链易出现分叉操作，这不仅增加了实施难度，还可能给主链带来安全风险。此外，大部分的侧链方案只支持同构共识下区块链间的互操作，这进一步限制了侧链的通用性。效率问题在于，跨链验证的数据量较大，从而影响跨链转账的效率。为验证跨链交易的真实性，需要提供证明该交易已在另一区块链上得到确认的证据。传统的跨链验证数据包括一整条区块链的所有区块头，其数据量超过58gb。尽管已有一些方案能够减少跨链验证数据的大小，但这些数据仍旧较大，导致单个区块中的存储空间受到压迫。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决现有区块链侧链系统通用性差和效率低的问题，提供一种面向异构共识下的区块链侧链构造方法及系统，搭建一个兼顾高性能、可扩展性和互操作性的新型跨异构共识下区块链数据传输系统，以解决跨链协议中生成跨链证明成本高和跨链传输效率低的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：
3、第一方面，本专利技术提供一种面向异构共识下的区块链侧链构造方法，包括：
4、侧链初始化，主链的用户创建一个新的与之相关联的侧链；
5、主链向侧链转移资产，主链通过中继网络基于跨链智能合约和snark算法向侧链转移资产；
6、侧链向主链转回资产，侧链通过中继网络基于跨链智能合约和snark算法向主链转回资产；
7、跨链证明，验证者运行snark算法生成证明，证实在主链到侧链之间已经发生的事件。
8、进一步地，侧链初始化，包括：
9、初始化阶段，主链上的用户通过部署配置交易发起侧链的创建；
10、激活阶段，侧链的激活条件被定义并确认；
11、启动阶段，成功激活后的侧链将创建创世区块，标志着侧链的正式启动。
12、进一步地，主链向侧链转移资产，包括：
13、注册：跨链转移者和促进者将其信息分别注册到跨链智能合约中；
14、转移：选择促进者后，跨链转移者在主链网络中生成并发送交易，实现资产的转移；
15、证明：验证者监控主链网络并生成交易的证明；
16、铸币：跨链智能合约在验证后，为跨链转移者在侧链上生成相应数量的代币。
17、进一步地，侧链向主链转回资产，包括：
18、销毁：跨链转移者发起交易到跨链智能合约，调用销毁功能，销毁代币；
19、提取：促进者观察侧链并在主链网络中发起交易，转移相应的资产；
20、证明：验证者观察并验证主链网络中的交易，并生成证明；
21、退款：跨链智能合约退还促进者的押金。
22、进一步地，跨链证明，包括：
23、验证者运行snark算法以验证和证明主链至侧链之间的事件，其中涉及交易证明的生成、基础证明的包裹和合并；
24、通过模拟共识过程重现，针对交易的共识验证并生成共识证明；
25、重现状态转移，生成区块状态的有效性证明。
26、进一步地，还包括预留证明生成权，验证者可以为特定交易申请证明生成权，但须遵循预设的时间阈值并承诺押金，确保在规定时间内提交有效证明，未能及时提交的验证者将面临押金没收。
27、第二方面，本专利技术提供一种面向异构共识下的区块链侧链构造系统，包括：
28、主链和侧链之间采用母子链形式的侧链构造，用于实现物联网场景下主链与侧链之间跨异构共识的区块链交易交互传输；
29、跨异构共识的交易交互传输包括利用snark算法、跨链智能合约、中继网络和抵押惩罚机制，用于实现从主链到侧链的资产转移；
30、主链到侧链的资产转移为在侧链上将主链锁定的跨链证明编译成跨链智能合约，并令侧链通过跨链智能合约验证参与跨链共识的工作者提交放入最新区块的证明结果；
31、母子链形式为侧链从主链派生出来，先有主链再有侧链；
32、跨异构共识为在基于不同共识协议的不同区块链平台之间建立交易传输；
33、主链为当前所在区块链，主链的共识机制由snark算法重现；
34、侧链为任何具备验证主链中snark算法生成证明正确性的区块链，侧链通过验证snark证明生成的结果检查主链已发生事件的有效性，用于确定交易是否已被主链锁定，并考虑将锁定的交易进行转移。
35、进一步地，snark算法为可递归证明构成的简洁非交互知识论证算法，snark算法被用于侧链构造，并建立简洁的跨链证明；一个snark算法由三个子算法csetup、cprove、cverify组成，被用于证明一个算术约束系统s的一组输入满足零知识证明所具备的完整性、简洁性和知识健全性；
36、各子算法满足如下定义：
37、csetup：在安全参数λ下为s引导由证明密钥pk和验证密钥vk指定的snark算法，用(pk,vk)←csetup(s,1λ)表示；
38、cprove：对一个snark算法生成的证明π进行评估，并证明状态和证人ω是s的满意赋值，用表示；
39、cverify：用于证明当满足状本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种面向异构共识下的区块链侧链构造方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的面向异构共识下的区块链侧链构造方法，其特征在于，侧链初始化，包括：
3.根据权利要求1所述的面向异构共识下的区块链侧链构造方法，其特征在于，主链向侧链转移资产，包括：
4.根据权利要求1所述的面向异构共识下的区块链侧链构造方法，其特征在于，侧链向主链转回资产，包括：
5.根据权利要求1所述的面向异构共识下的区块链侧链构造方法，其特征在于，跨链证明，包括：
6.根据权利要求1所述的面向异构共识下的区块链侧链构造方法，其特征在于，还包括预留证明生成权，验证者可以为特定交易申请证明生成权，但须遵循预设的时间阈值并承诺押金，确保在规定时间内提交有效证明，未能及时提交的验证者将面临押金没收。
7.一种面向异构共识下的区块链侧链构造系统，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的面向异构共识下的区块链侧链构造系统，其特征在于，SNARK算法为可递归证明构成的简洁非交互知识论证算法，SNARK算法被用于侧链构造，并建立简洁
9.根据权利要求8所述的面向异构共识下的区块链侧链构造系统，其特征在于，完整性表明，对于任意的S和若是一个有效的证明，则总为真；
10.根据权利要求7所述的面向异构共识下的区块链侧链构造系统，其特征在于，跨链智能合约为提供跨链转移服务的区块链智能合约，具备资产质押、用户注册、登记、跨链证明验证和代币锻造功能；
...【技术特征摘要】
1.一种面向异构共识下的区块链侧链构造方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的面向异构共识下的区块链侧链构造方法，其特征在于，侧链初始化，包括：
3.根据权利要求1所述的面向异构共识下的区块链侧链构造方法，其特征在于，主链向侧链转移资产，包括：
4.根据权利要求1所述的面向异构共识下的区块链侧链构造方法，其特征在于，侧链向主链转回资产，包括：
5.根据权利要求1所述的面向异构共识下的区块链侧链构造方法，其特征在于，跨链证明，包括：
6.根据权利要求1所述的面向异构共识下的区块链侧链构造方法，其特征在于，还包括预留证明生成权，验证者可以为特定交易申请证明生成权，但须遵循预设的时间阈值并承诺押金，确保在规定时间内提交有效证明，未能及时提交的验证者将面临押金没收。
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