CN109919615A - 基于区块链的跨链数据交互方法及跨链数据交互系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于区块链的跨链数据交互方法，包括节点选取步骤，初始化步骤，跨链数据传输步骤，当所述主链向所述侧链传输跨链数据时，所述操作节点对所述主链进行主链区块同步处理，再采用数据签名的方式对所述主链进行主链数据同步处理；当所述侧链向所述主链传输跨链数据时，所述操作节点对所述侧链进行侧链区块同步处理，再采用数据签名的方式对所述侧链进行侧链数据同步处理。本发明的所述基于区块链的跨链数据交互方法采用多个所述操作节点，避免单个所述操作节点出现错误影响跨链数据的一致性，区块同步的前提下进行数据同步，保证跨链数据交互的一致性。本发明还提供了一种用于实现所述基于区块链跨链数据交互方法。
Description
技术领域
本发明涉及区块链技术领域，尤其涉及一种基于区块链的跨链数据交互方法及跨链数据交互系统。
背景技术
区块链的链之间的交互是跨链设计的重要部分，目前区块链扩展性的设计方案主要服务于单链事务过程，对于跨链事务扩容，大都基于异构链的模型，为了服务于异构链，方案设计过于复杂，并且在保证功能的前提下，效率得不到保障。
在同构链环境中，不需要做额外的经济质押就可以实现侧链的运行，相较于所述异构链运行成本低，但现有的区块链扩展方案大都不适用于在同构链的环境中使用，而且链与链在跨链数据交互的过程中，跨链数据交互的一致性得不到保证。
因此，有必要提供一种新型的基于区块链的跨链数据交互方法以解决现有技术中存在的上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于区块链的跨链数据交互方法及跨链数据交互系统，避免跨链数据的不一致性。
为实现上述目的，本发明所述的基于区块链的跨链数据交互方法，包括以下步骤：
S1：节点选取步骤，在第一区块链上选取节点作为操作节点，所述操作节点的数量为m，所述m为大于1的自然数；
S2：初始化步骤，对第二区块链进行初始化处理，以使所述第二区块链成为所述第一区块链的侧链，所述第一区块链成为所述第二区块链的主链；
S3：跨链数据传输步骤，当所述主链向所述侧链传输跨链数据时，所述操作节点对所述主链进行主链区块同步处理，再采用数据签名的方式对所述主链进行主链数据同步处理；
当所述侧链向所述主链传输跨链数据时，所述操作节点对所述侧链进行侧链区块同步处理，再采用数据签名的方式对所述侧链进行侧链数据同步处理。
本发明的所述基于区块链的跨链数据交互方法的有益效果在于：一方面，在第一区块链上选取节点作为操作节点，所述操作节点的数量为m，所述m为大于1的自然数，采用m个所述操作节点，避免单个所述操作节点出现错误从而影响跨链数据的一致性；另一方面，先进行所述主链区块同步处理或所述侧链区块同步处理，再进行所述主链数据同步处理或侧链数据同步处理，保证了跨链数据交互的一致性。
优选地，所述初始化处理包括：
S11：所述第二区块链生成创世区块；
S12：所述第二区块链将所述创世区块的区块头发送给所述第一区块链；
S13：所述第二区块链获取并储存所述第一区块链中共识切换后的区块的区块头；
S14：所述第二区块链向所述第一区块链发送请求信息；
S15：所述第一区块链接收所述请求信息并对所述第二区块链授权，以使所述第二区块链成为所述第一区块链的侧链。
优选地，所述主链区块同步处理包括：
S21：所述主链生成第一主链区块；
S22：所述操作节点通过第一处理器将所述第一主链区块的区块头传输到所述侧链；
S23：所述第一处理器判断所述区块头合法后，将所述第一主链区块的区块头中共识节点的公钥存入到所述第二处理器中；
S24：重复执行所述步骤S21至所述步骤S23，直至所述跨链数据不再增加。
进一步优选地，所述主链数据同步处理包括：
S31：所述操作节点提取所述主链中x个共识节点的跨链数据，所述x为大于0的自然数，所述跨链数据包括主链交易数据和主链交易数据的签名；
S32：判断x个所述主链交易数据中大于等于y个所述主链交易数据相同，所述y为大于0的自然数，所述操作节点通过第一处理器将所述主链交易数据相同的所述跨链数据传输到所述侧链；
S33：所述侧链的所述第二处理器接收所述跨链数据，所述侧链通过所述第二处理器中的所述公钥对所述跨链数据中的所述签名进行校验；
S34：判断大于等于y个所述签名通过所述校验，则完成所述主链数据同步处理，其有益效果在于：采用所述签名可以保证数据传输的可信性，从而保证所述跨链数据的可信性，保证所述跨链数据交互的一致性。
优选地，所述侧链区块同步处理包括：
S41：所述侧链生成第一侧链区块；
S42：所述操作节点通过所述第二处理器将所述第一侧链区块的区块头传输到所述侧链；
S43：所述第二处理器判断所述区块头合法后，将所述第一侧链区块的区块头中共识节点的公钥存入到所述第一处理器中；
S44：重复执行所述步骤S41至所述步骤S43，直至所述跨链数据不再增加。
进一步优选地，所述侧链数据同步处理包括：
S51：所述操作节点提取所述侧链中x个共识节点的跨链数据，所述x为大于0的自然数，所述跨链数据包括侧链交易数据和侧链交易数据的签名；
S52：判断x个所述侧链交易数据中大于等于y个所述侧链交易数据相同，所述y为大于0的自然数，所述操作节点通过第二处理器将所述侧链交易数据相同的所述跨链数据传输到所述主链；
S53：所述主链的所述第一处理器接收所述跨链数据，所述主链通过所述第一处理器中的所述公钥对所述跨链数据中的所述签名进行校验；
S54：判断大于等于y个所述签名通过所述校验，则完成所述侧链数据同步处理，其有益效果在于：采用所述签名可以保证数据传输的可信性，从而保证所述跨链数据的可信性，保证所述跨链数据交互的一致性。
优选地，执行所述步骤S3，当所述主链向所述侧链传输跨链数据时，所述主链将所述跨链数据以默克尔帕特里夏树的形式进行储存，并生成根数据，所述主链将所述根数据存储到所述主链上区块的区块头中。
优选地，执行所述步骤S3，当所述主链向所述侧链传输跨链数据时，所述主链将所述跨链数据的状态信息进行储存。
进一步优选地，所述步骤S3还包括：当所述主链向所述侧链传输跨链数据时，所述主链根据以所述默克尔帕特里夏树形式储存的所述跨链数据生成默克尔证明、默克尔帕特里夏证明和所述跨链数据的哈希值，所述操作节点将所述默克尔证明、默克尔帕特里夏证明和所述跨链数据的哈希值发送到所述侧链，所述主链执行所述主链区块同步处理，所述主链完成所述主链区块同步处理后，所述侧链判断所述块合法后，通过所述默克尔证明判断所述跨链数据合法，再通过默克尔帕特里夏证明判断所述跨链数据的状态信息合法，则所述主链向所述侧链传输所述跨链数据成功，其有益效果在于：对所述区块、所述跨链数据和所述跨链数据的状态信息的合法性进行判断，可以避免节点收到攻击时导致所述跨链数据不一致。
优选地，执行所述步骤S3，当所述侧链向所述主链传输跨链数据时，所述侧链将所述跨链数据以默克尔帕特里夏树的形式进行储存，并生成根数据，所述侧链将所述根数据存储到所述侧链上区块的区块头中。
优选地，执行所述步骤S3，当所述侧链向所述主链传输跨链数据时，所述侧链将所述跨链数据的状态信息进行储存。
进一步优选地，所述步骤S3还包括：当所述侧链向所述主链传输跨链数据时，所述侧链根据以所述默克尔帕特里夏树形式储存的所述跨链数据生成默克尔证明、默克尔帕特里夏证明和所述跨链数据的哈希值，所述操作节点将所述默克尔证明、所述默克尔证明和所述哈希值传输到所述主链，所述侧链执行所述侧链区块同步处理，所述侧链完成所述侧链区块同步处理后，所述主链判断所述块合法后，通过所述默克尔证明判断所述跨链数据合法，再通过默克尔帕特里夏证明判断所述跨链数据的状态信息合法，则所述侧链向所述主链传输所述跨链数据成功，其有益效果在于：通过默克尔帕特里夏树对所述区块、所述跨链数据和所述跨链数据的状态信息的合法性进行判断，可以避免节点收到攻击时导致所述跨链数据不一致。
优选地，所述操作节点对所述侧链向所述主链传输跨链数据进行监测，判断所述侧链向所述主链传输跨链数据是否成功。
进一步优选地，所述操作节点判断所述侧链向所述主链传输跨链数据未成功，则所述侧链为异常状态，所述异常状态包括作恶或拒绝请求，所述作恶包括拜占庭行为或链劫持。
进一步优选地，当所述侧链的所述异常状态为所述作恶时，用户端在所述主链上提交所述侧链的作恶证明，则所述主链向所述侧链发送删除请求，所述侧链接收所述删除请求，然后删除落账结果，再向所述操作节点发送删除通知，所述操作节点接收所述删除通知，并向所述主链发送所述删除通知的证明，所述主链接收到所述删除通知的证明，则所述主链退出在所述侧链上的价值数据冻结状态。
进一步优选地，当所述侧链的所述异常状态为所述拒绝请求时，用户端在所述主链上发起解绑请求，所述主链向所述操作节点发送解绑通知，所述操作节点接收到所述解绑通知后，向所述侧链发送所述跨链数据的证明，并判断所述主链在t时间内是否接收到所述侧链的回复信息，所述t大于0。
进一步优选地，判断所述主链没有在t时间内接收到所述侧链的回复信息，则所述解绑请求被所述主链通过。
本发明还提供了一种跨链数据交互系统，所述跨链数据交互系统包括第一链模块和第二链模块，所述第一链模块包括选取模块、主链区块同步处理模块和主链数据同步处理模块，所述第二链模块包括初始化模块、侧链区块同步处理模块和侧链数据同步处理模块，所述选取模块用于选取节点作为所述操作节点，所述操作节点的数量为m，m为大于1的自然数，所述主链区块同步处理模块用于对所述主链进行主链区块同步处理，所述主链数据同步处理模块用于对所述主链进行主链数据同步处理，所述初始化模块用于对所述侧链进行初始化处理，所述侧链区块同步处理模块用于对所述侧链进行侧链区块同步处理，所述侧链数据同步处理模块用于对所述侧链进行侧链数据同步处理。
本发明所述跨链数据交互系统的有益效果在于：所述选取模块选取节点作为所述操作节点，所述操作节点的数量为m，m为大于1的自然数，采用m个操作节点，避免单个所述操作节点出现错误从而影响跨链数据的一致性；通过所述主链区块同步处理模块完成对所述主链进行主链区块同步处理，再通过所述主链数据同步处理模块完成对所述主链进行主链数据同步处理，保证了所述主链向所述侧链传输跨链数据时的一致性；通过所述侧链区块同步处理模块完成对所述侧链进行侧链区块同步处理，再所述侧链数据同步处理模块完成对所述侧链进行侧链数据同步处理，保证了所述侧链上所述主链传输跨链数据时的一致性。
附图说明
图1为本发明的基于区块链的跨链数据交互方法的流程图；
图2为本发明的跨链数据交互系统的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
针对现有技术存在的问题，本发明的实施例提供了一种基于区块链的跨链数据交互方法，参照图1，包括以下步骤：
S1：节点选取步骤，在第一区块链上选取节点作为操作节点，所述操作节点的数量为m，所述m为大于1的自然数；
S2：初始化步骤，对第二区块链进行初始化处理，以使所述第二区块链成为所述第一区块链的侧链，所述第一区块链成为所述第二区块链的主链；
S3：跨链数据传输步骤，当所述主链向所述侧链传输跨链数据时，所述操作节点对所述主链进行主链区块同步处理，再采用数据签名的方式对所述主链进行主链数据同步处理；
当所述侧链向所述主链传输跨链数据时，所述操作节点对所述侧链进行侧链区块同步处理，再采用数据签名的方式对所述侧链进行侧链数据同步处理。
本发明的一些实施例中，所述初始化处理包括：
S11：所述第二区块链生成创世区块；
S12：所述第二区块链将所述创世区块的区块头发送给所述第一区块链；
S13：所述第二区块链获取并储存所述第一区块链中共识切换后的区块的区块头；
S14：所述第二区块链向所述第一区块链发送请求信息；
S15：所述第一区块链接收所述请求信息并对所述第二区块链授权，以使所述第二区块链成为所述第一区块链的侧链。
本发明的一些实施例中，所述授权具体包括，所述操作节点持有所述第一区块链的私钥，所述第二区块链需要扩展节点时，所述操作节点使用所述公钥对所述节点进行签名，所述签名成功后，开启所述节点。
本发明的一些实施例中，所述主链区块同步处理包括：
S21：所述主链生成第一主链区块；
S22：所述操作节点通过第一处理器将所述第一主链区块的区块头传输到所述侧链；
S23：所述第一处理器判断所述区块头合法后，将所述第一主链区块的区块头中共识节点的公钥存入到所述第二处理器中；
S24：重复执行所述步骤S21至所述步骤S23，直至所述跨链数据不再增加。
本发明的一些实施例中，所述主链数据同步处理包括：
S31：所述操作节点提取所述主链中x个共识节点的跨链数据，所述x为大于0的自然数，所述跨链数据包括主链交易数据和主链交易数据的签名；
S32：判断x个所述主链交易数据中大于等于y个所述主链交易数据相同，所述y为大于0的自然数，所述操作节点通过第一处理器将所述主链交易数据相同的所述跨链数据传输到所述侧链；
S33：所述侧链的所述第二处理器接收所述跨链数据，所述侧链通过所述第二处理器中的所述公钥对所述跨链数据中的所述签名进行校验；
S34：判断大于等于y个所述签名通过所述校验，则完成所述主链数据同步处理。
本发明的一些具体实施例中，当所述主链向所述侧链同步数据时，所述操作节点提取所述主链中的七个共识节点的交易数据，第一个共识节点、第二个共识节点、第三个共识节点、第五个共识节点和第六个共识节点的交易数据都为第一交易数据，第四个共识节点和第七个共识节点的交易数据都为第二交易数据，共5个共识节点的交易数据为所述第一交易数据，判断5大于4，共2个共识节点的交易数据为所述第二交易数据，判断2小于4，则所述操作节点通过所述第一处理器将第一个共识节点、第二个共识节点、第三个共识节点、第五个共识节点和第六个共识节点的所述第一交易数据传输到所述侧链，所述侧链通过所述第二处理器中的所述公钥对所述跨链数据中的所述签名进行校验，第一个共识节点、第二个共识节点、第三个共识节点和第五个共识节点的所述签名都为a1，所述第六个共识节点的所述签名为a6，判断共4个所述共识节点的所述签名和所述公钥相同，4大于3，则所述签名通过所述校验，完成所述主链向所述侧链的数据同步。
本发明的一些实施例中，所述侧链区块同步处理包括：
S41：所述侧链生成第一侧链区块；
S42：所述操作节点通过所述第二处理器将所述第一侧链区块的区块头传输到所述侧链；
S43：所述第二处理器判断所述区块头合法后，将所述第一侧链区块的区块头中共识节点的公钥存入到所述第一处理器中；
S44：重复执行所述步骤S41至所述步骤S43，直至所述跨链数据不再增加。
本发明的一些实施例中，所述侧链数据同步处理包括：
S51：所述操作节点提取所述侧链中x个共识节点的跨链数据，所述x为大于0的自然数，所述跨链数据包括侧链交易数据和侧链交易数据的签名；
S52：判断x个所述侧链交易数据中大于等于y个所述侧链交易数据相同，所述y为大于0的自然数，所述操作节点通过第二处理器将所述侧链交易数据相同的所述跨链数据传输到所述主链；
S53：所述主链的所述第一处理器接收所述跨链数据，所述主链通过所述第一处理器中的所述公钥对所述跨链数据中的所述签名进行校验；
S54：判断大于等于y个所述签名通过所述校验，则完成所述侧链数据同步处理。
本发明的一些具体实施例中，当所述侧链向所述主链同步数据时，所述操作节点提取所述侧链中的七个共识节点的交易数据，第一个共识节点、第二个共识节点、第三个共识节点、第五个共识节点和第六个共识节点的交易数据都为第一交易数据，第四个共识节点和第七个共识节点的交易数据都为第二交易数据，共5个共识节点的交易数据为所述第一交易数据，判断5大于4，共2个共识节点的交易数据为所述第二交易数据，判断2小于4，则所述操作节点通过所述第二处理器将第一个共识节点、第二个共识节点、第三个共识节点、第五个共识节点和第六个共识节点的所述第一交易数据传输到所述侧链，所述侧链通过所述第一处理器中的所述公钥对所述跨链数据中的所述签名进行校验，第一个共识节点、第二个共识节点、第三个共识节点和第五个共识节点的所述签名都为a1，所述第六个共识节点的所述签名为a6，判断共4个所述共识节点的所述签名和所述公钥相同，4大于3，则所述签名通过所述校验，完成所述侧链向所述主链的数据同步。
本发明的一些实施例中，执行所述步骤S3，当所述主链向所述侧链传输跨链数据时，所述主链将所述跨链数据以默克尔帕特里夏树(Merkle PatriciaTree，MPT)的形式进行储存，并生成根数据，所述主链将所述根数据存储到所述主链上区块的区块头中。
本发明的一些实施例中，执行所述步骤S3，当所述主链向所述侧链传输跨链数据时，所述主链将所述跨链数据的状态信息进行储存。
本发明的一些实施例中，所述步骤S3还包括：当所述主链向所述侧链传输跨链数据时，所述主链根据以所述默克尔帕特里夏树形式储存的所述跨链数据生成默克尔证明(Merkle Proof)、默克尔帕特里夏证明(MPT Proof)和所述跨链数据的哈希值，所述操作节点将所述默克尔证明、默克尔帕特里夏证明和所述跨链数据的哈希值发送到所述侧链，所述主链执行所述主链区块同步处理，所述主链完成所述主链区块同步处理后，所述侧链判断所述区块是否合法，所述侧链判断所述区块合法，则所述侧链通过所述默克尔证明判断所述跨链数据是否合法，所述侧链判断所述跨链数据合法，则所述侧链通过所述默克尔帕特里夏证明判断所述跨链数据的状态信息是否合法，所述侧链判断所述跨链数据的状态信息合法，则所述主链向所述侧链传输所述跨链数据成功。
本发明的一些具体实施例中，所述跨链数据的状态信息具有所述跨链数据使用过和所述跨链数据未使用过两种状态信息。
本发明的一些具体实施例中，所述跨链数据使用过，则所述跨链数据的状态信息不合法，所述跨链数据未使用过，则所述跨链数据的状态信息合法。
本发明的一些实施例中，所述主链完成所述主链区块同步处理后，所述侧链同步所述主链的区块头，所述侧链的区块头具有所述主链中共识节点的公钥，所述侧链将所述侧链中共识节点的签名和所述公钥进行对比，若所述侧链中共识节点的签名与所述公钥相同，则所述侧链判断与所述区块头相对应的区块合法，若所述侧链中共识节点的签名与所述公钥不相同，则所述侧链判断与所述区块头相对应的区块不合法，判断所述区块不合法，则所述主链重新执行所述主链区块同步处理和所述主链数据同步处理。
本发明的一些实施例中，所述侧链判断所述区块合法后，所述侧链通过所述默克尔证明判断所述跨链数据是否合法，所述侧链的区块头中具有事务根，所述侧链将所述事务根与所述默克尔证明进行对比，若所述事务根与所述默克尔证明相同，则所述侧链判断所述跨链数据合法，若所述事务根与所述默克尔证明不同，则所述侧链判断所述跨链数据不合法，判断所述跨链数据不合法，则所述主链重新执行所述主链区块同步处理和所述主链数据同步处理。
本发明的一些实施例中，所述侧链判断所述跨链数据合法后，所述侧链通过默克尔帕特里夏证明判断所述跨链数据的状态信息是否合法，所述侧链的区块头中具有状态根，所述侧链将所述状态根与所述默克尔帕特里夏证明进行对比，若所述状态根与所述默克尔帕特里夏证明相同，则所述侧链判断所述跨链数据的状态信息合法，若所述状态根与所述默克尔帕特里夏证明不同，则所述侧链判断所述跨链数据的状态信息不合法，从而确定存在双花行为，即所述跨链数据被重复使用，则所述主链重新执行所述主链区块同步处理和所述主链数据同步处理。
本发明的一些实施例中，执行所述步骤S3，当所述侧链向所述主链传输跨链数据时，所述侧链将所述跨链数据以默克尔帕特里夏树的形式进行储存，并生成根数据，所述侧链将所述根数据存储到所述侧链上区块的区块头中。
本发明的一些实施例中，执行所述步骤S3，当所述侧链向所述主链传输跨链数据时，所述侧链将所述跨链数据的状态信息进行储存。
本发明的一些实施例中，所述步骤S3还包括：当所述侧链向所述主链传输跨链数据时，所述侧链根据以所述默克尔帕特里夏树形式储存的所述跨链数据生成默克尔证明、默克尔帕特里夏证明和所述跨链数据的哈希值，所述操作节点将所述默克尔证明、所述默克尔证明和所述哈希值传输到所述主链，所述侧链执行所述侧链区块同步处理，所述侧链完成所述侧链区块同步处理后，所述主链判断所述区块是否合法，所述主链判断所述区块合法，则所述主链通过所述默克尔证明判断所述跨链数据是否合法，所述主链判断所述跨链数据合法，则所述主链通过所述默克尔帕特里夏证明判断所述跨链数据的状态信息是否合法，所述主链判断所述跨链数据的状态信息合法，则所述侧面板链向所述主链传输所述跨链数据成功。
本发明的一些实施例中，所述侧链完成所述侧链区块同步处理后，所述主链同步所述侧链的区块头，所述主链的区块头具有所述侧链中共识节点的公钥，所述主链将所述主链中共识节点的签名和所述公钥进行对比，若所述主链中共识节点的签名与所述公钥相同，则所述主链判断与所述区块头相对应的区块合法，若所述主链中共识节点的签名与所述公钥不相同，则所述主链判断与所述区块头相对应的区块不合法，判断所述区块不合法，则所述侧链重新执行所述侧链区块同步处理和所述侧链数据同步处理。
本发明的一些实施例中，所述主链判断所述区块合法后，所述主链通过所述默克尔证明判断所述跨链数据是否合法，所述主链的区块头中具有事务根，所述主链将所述事务根与所述默克尔证明进行对比，若所述事务根与所述默克尔证明相同，则所述主链判断所述跨链数据合法，若所述事务根与所述默克尔证明不同，则所述主链判断所述跨链数据不合法，判断所述跨链数据不合法，则所述侧链重新执行所述侧链区块同步处理和所述侧链数据同步处理。
本发明的一些实施例中，所述主链判断所述跨链数据合法后，所述主链通过默克尔帕特里夏证明判断所述跨链数据的状态信息是否合法，所述主链的区块头中具有状态根，所述主链将所述状态根与所述默克尔帕特里夏证明进行对比，若所述状态根与所述默克尔帕特里夏证明相同，则所述主链判断所述跨链数据的状态信息合法，若所述状态根与所述默克尔帕特里夏证明不同，则所述主链判断所述跨链数据的状态信息不合法，从而确定存在双花行为，即所述跨链数据被重复使用，则所述侧链重新执行所述侧链区块同步处理和所述侧链数据同步处理。
本发明的一些实施例中，所述操作节点对所述侧链向所述主链传输跨链数据进行监测，判断所述侧链向所述主链传输跨链数据是否成功。
本发明的一些实施例中，所述操作节点判断所述侧链向所述主链传输跨链数据未成功，则所述侧链为异常状态，所述异常状态包括作恶或拒绝请求，所述作恶包括拜占庭行为或链劫持。
本发明的一些实施例中，当所述侧链的所述异常状态为所述作恶时，用户端在所述主链上提交所述侧链的作恶证明，则所述主链向所述侧链发送删除请求，所述侧链接收所述删除请求，然后删除落账结果，再向所述操作节点发送删除通知，所述操作节点接收所述删除通知，并向所述主链发送所述删除通知的证明，所述主链接收到所述删除通知的证明，则所述主链退出在所述侧链上的价值数据冻结状态。
本发明的一些实施例中，当所述侧链的所述异常状态为所述拒绝请求时，用户端在所述主链上发起解绑请求，所述主链向所述操作节点发送解绑通知，所述操作节点接收到所述解绑通知后，向所述侧链发送所述跨链数据的证明，并判断所述主链在t时间内是否接收到所述侧链的回复信息，所述t大于0。
本发明的一些实施例中，判断所述主链在t时间内接收到所述侧链的回复信息，则所述解绑请求不被所述主链通过。
本发明的一些实施例中，判断所述主链没有在t时间内接收到所述侧链的回复信息，则所述解绑请求被所述主链通过，则所述第一处理器对所述抵押代币解除锁定，将所述抵押代币返回给所述用户端。
本发明的一些实施例中，所述跨链数据包括交易的所有信息，在所述交易过程中，所述用户端向所述主链的所述第一处理器中传输第一价值信息，所述第一处理器将所述第一价值信息进行价值数据冻结，所述第一价值信息的价值量被固定，所述第一处理器将所述第一价值信息的价值量和兑换比例发送给所述侧链的所述第二处理器，所述第二处理器根据所述第一处理器的价值量和兑换比例得到第二价值信息的价值量，所述第一价值信息的价值量为10000，所述兑换比例1000:1，得到的所述第二价值信息的价值量为10，使用价值量为10的所述第二价值信息在所述侧链上进行交易。
本发明的一些实施例中，所述第一价值信息为一种代币(Token)，所述代币具体为本体代币(Ontology Gas，ONG)，所述第二价值信息为另一种所述代币，另一种所述代币具体为以所述本体代币按所述兑换比例转换后的目标本体代币(Ontology GasX，ONGX)。
本发明的一些具体实施例中，所述第一价值信息的价值量以本体代币的数量体现，所述第二价值信息的价值量以所述本体代币转换后的目标本体代币的数量体现。
本发明的一些实施例中，则所述主链退出在所述侧链上的价值数据冻结状态，即为所述第一处理器对所述抵押代币解除所述价值数据冻结，将所述抵押代币返回给所述用户端。
图2为本发明一些实施例的所述跨链数据交互系统的结构框图。参照图2，所述跨链数据交互系统包括第一链模块10和第二链模块20，所述第一链模块10包括选取模块11、主链区块同步处理模块12和主链数据同步处理模块13，所述第二链模块20包括初始化模块21、侧链区块同步处理模块22和侧链数据同步处理模块23，所述选取模块11用于选取节点作为所述操作节点，所述主链区块同步处理模块12用于对所述主链进行主链区块同步处理，所述主链数据同步处理模块13用于对所述主链进行主链数据同步处理，所述初始化模块21用于对所述侧链进行初始化处理，所述侧链区块同步处理模块22用于对所述侧链进行侧链区块同步处理，所述侧链数据同步处理模块23用于对所述侧链进行侧链数据同步处理。
本发明的一些实施例中，所述第一链模块10还包括第一处理器(图中未标出)，所述第一处理器中储存有第一智能合约，所述第二链模块20还包括第二处理器(图中未标出)，所述第二处理器中储存有第二智能合约。
虽然在上文中详细说明了本发明的实施方式，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是，应理解，这种修改和变化都属于权利要求书中所述的本发明的范围和精神之内。而且，在此说明的本发明可有其它的实施方式，并且可通过多种方式实施或实现。
Claims (18)
1.一种基于区块链的跨链数据交互方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：节点选取步骤，在第一区块链上选取节点作为操作节点，所述操作节点的数量为m，所述m为大于1的自然数；
S2：初始化步骤，对第二区块链进行初始化处理，以使所述第二区块链成为所述第一区块链的侧链，所述第一区块链成为所述第二区块链的主链；
S3：跨链数据传输步骤，当所述主链向所述侧链传输跨链数据时，所述操作节点对所述主链进行主链区块同步处理，再采用数据签名的方式对所述主链进行主链数据同步处理；
当所述侧链向所述主链传输跨链数据时，所述操作节点对所述侧链进行侧链区块同步处理，再采用数据签名的方式对所述侧链进行侧链数据同步处理。
2.根据权利要求1所述的基于区块链的跨链数据交互方法，其特征在于，所述初始化处理包括：
S11：所述第二区块链生成创世区块；
S12：所述第二区块链将所述创世区块的区块头发送给所述第一区块链；
S13：所述第二区块链获取并储存所述第一区块链中共识切换后的区块的区块头；
S14：所述第二区块链向所述第一区块链发送请求信息；
S15：所述第一区块链接收所述请求信息并对所述第二区块链授权，以使所述第二区块链成为所述第一区块链的侧链。
3.根据权利要求1所述的基于区块链的跨链数据交互方法，其特征在于，所述主链区块同步处理包括：
S21：所述主链生成第一主链区块；
S22：所述操作节点通过第一处理器将所述第一主链区块的区块头传输到所述侧链；
S23：所述第一处理器判断所述区块头合法后，将所述第一主链区块的区块头中共识节点的公钥存入到所述第二处理器中；
S24：重复执行所述步骤S21至所述步骤S23，直至所述跨链数据不再增加。
4.根据权利要求3所述的基于区块链的跨链数据交互方法，其特征在于，所述主链数据同步处理包括：
S31：所述操作节点提取所述主链中x个共识节点的跨链数据，所述x为大于0的自然数，所述跨链数据包括主链交易数据和主链交易数据的签名；
S32：判断x个所述主链交易数据中大于等于y个所述主链交易数据相同，所述y为大于0的自然数，所述操作节点通过第一处理器将所述主链交易数据相同的所述跨链数据传输到所述侧链；
S33：所述侧链的所述第二处理器接收所述跨链数据，所述侧链通过所述第二处理器中的所述公钥对所述跨链数据中的所述签名进行校验；
S34：判断大于等于y个所述签名通过所述校验，则完成所述主链数据同步处理。
5.根据权利要求1所述的基于区块链的跨链数据交互方法，其特征在于，所述侧链区块同步处理包括：
S41：所述侧链生成第一侧链区块；
S42：所述操作节点通过所述第二处理器将所述第一侧链区块的区块头传输到所述侧链；
S43：所述第二处理器判断所述区块头合法后，将所述第一侧链区块的区块头中共识节点的公钥存入到所述第一处理器中；
S44：重复执行所述步骤S41至所述步骤S43，直至所述跨链数据不再增加。
6.根据权利要求5所述的基于区块链的跨链数据交互方法，其特征在于，所述侧链数据同步处理包括：
S51：所述操作节点提取所述侧链中x个共识节点的跨链数据，所述x为大于0的自然数，所述跨链数据包括侧链交易数据和侧链交易数据的签名；
S52：判断x个所述侧链交易数据中大于等于y个所述侧链交易数据相同，所述y为大于0的自然数，所述操作节点通过第二处理器将所述侧链交易数据相同的所述跨链数据传输到所述主链；
S53：所述主链的所述第一处理器接收所述跨链数据，所述主链通过所述第一处理器中的所述公钥对所述跨链数据中的所述签名进行校验；
S54：判断大于等于y个所述签名通过所述校验，则完成所述侧链数据同步处理。
7.根据权利要求1所述的基于区块链的跨链数据交互方法，其特征在于，执行所述步骤S3，当所述主链向所述侧链传输跨链数据时，所述主链将所述跨链数据以默克尔帕特里夏树的形式进行储存，并生成根数据，所述主链将所述根数据存储到所述主链上区块的区块头中。
8.根据权利要求1所述的基于区块链的跨链数据交互方法，其特征在于，执行所述步骤S3，当所述主链向所述侧链传输跨链数据时，所述主链将所述跨链数据的状态信息进行储存。
9.根据权利要求7或8所述的基于区块链的跨链数据交互方法，其特征在于，所述步骤S3还包括：当所述主链向所述侧链传输跨链数据时，所述主链根据以所述默克尔帕特里夏树形式储存的所述跨链数据生成默克尔证明、默克尔帕特里夏证明和所述跨链数据的哈希值，所述操作节点将所述默克尔证明、默克尔帕特里夏证明和所述跨链数据的哈希值发送到所述侧链，所述主链执行所述主链区块同步处理，所述主链完成所述主链区块同步处理后，所述侧链判断所述块合法后，通过所述默克尔证明判断所述跨链数据合法，再通过默克尔帕特里夏证明判断所述跨链数据的状态信息合法，则所述主链向所述侧链传输所述跨链数据成功。
10.根据权利要求1所述的基于区块链的跨链数据交互方法，其特征在于，执行所述步骤S3，当所述侧链向所述主链传输跨链数据时，所述侧链将所述跨链数据以默克尔帕特里夏树的形式进行储存，并生成根数据，所述侧链将所述根数据存储到所述侧链上区块的区块头中。
11.根据权利要求1所述的基于区块链的跨链数据交互方法，其特征在于，执行所述步骤S3，当所述侧链向所述主链传输跨链数据时，所述侧链将所述跨链数据的状态信息进行储存。
12.根据权利要求10或11所述的基于区块链的跨链数据交互方法，其特征在于，所述步骤S3还包括：当所述侧链向所述主链传输跨链数据时，所述侧链根据以所述默克尔帕特里夏树形式储存的所述跨链数据生成默克尔证明、默克尔帕特里夏证明和所述跨链数据的哈希值，所述操作节点将所述默克尔证明、所述默克尔证明和所述哈希值传输到所述主链，所述侧链执行所述侧链区块同步处理，所述侧链完成所述侧链区块同步处理后，所述主链判断所述块合法后，通过所述默克尔证明判断所述跨链数据合法，再通过默克尔帕特里夏证明判断所述跨链数据的状态信息合法，则所述侧链向所述主链传输所述跨链数据成功。
13.根据权利要求1所述的基于区块链的跨链数据交互方法，其特征在于，所述操作节点对所述侧链向所述主链传输跨链数据进行监测，判断所述侧链向所述主链传输跨链数据是否成功。
14.根据权利要求13所述的基于区块链的跨链数据交互方法，其特征在于，所述操作节点判断所述侧链向所述主链传输跨链数据未成功，则所述侧链为异常状态，所述异常状态包括作恶或拒绝请求，所述作恶包括拜占庭行为或链劫持。
15.根据权利要求14所述的基于区块链的跨链数据交互方法，其特征在于，当所述侧链的所述异常状态为所述作恶时，用户端在所述主链上提交所述侧链的作恶证明，则所述主链向所述侧链发送删除请求，所述侧链接收所述删除请求，然后删除落账结果，再向所述操作节点发送删除通知，所述操作节点接收所述删除通知，并向所述主链发送所述删除通知的证明，所述主链接收到所述删除通知的证明，则所述主链退出在所述侧链上的价值数据冻结状态。
16.根据权利要求14所述的基于区块链的跨链数据交互方法，其特征在于，当所述侧链的所述异常状态为所述拒绝请求时，用户端在所述主链上发起解绑请求，所述主链向所述操作节点发送解绑通知，所述操作节点接收到所述解绑通知后，向所述侧链发送所述跨链数据的证明，并判断所述主链在t时间内是否接收到所述侧链的回复信息，所述t大于0。
17.根据权利要求16所述的基于区块链的跨链数据交互方法，其特征在于，判断所述主链没有在t时间内接收到所述侧链的回复信息，则所述解绑请求被所述主链通过。
18.一种跨链数据交互系统，其特征在于，所述跨链数据交互系统用于实现所述权利要求1-17中任意一项所述的基于区块链的跨链数据交互方法，所述跨链数据交互系统包括第一链模块和第二链模块，所述第一链模块包括选取模块、主链区块同步处理模块和主链数据同步处理模块，所述第二链模块包括初始化模块、侧链区块同步处理模块和侧链数据同步处理模块，所述选取模块用于选取节点作为所述操作节点，所述操作节点的数量为m，m为大于1的自然数，所述主链区块同步处理模块用于对所述主链进行主链区块同步处理，所述主链数据同步处理模块用于对所述主链进行主链数据同步处理，所述初始化模块用于对所述侧链进行初始化处理，所述侧链区块同步处理模块用于对所述侧链进行侧链区块同步处理，所述侧链数据同步处理模块用于对所述侧链进行侧链数据同步处理。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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