CN111768304A - 区块链交易方法及装置、电子设备 - Google Patents

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Abstract

本说明书一个或多个实施例提供一种区块链交易方法及装置、电子设备，应用于汇出方设备，所述方法可以包括：根据将要从汇出方区块链账户汇入接收方区块链账户的交易额，从所述汇出方区块链账户中选取若干份区块链资产，被选取的区块链资产所表征的资产额不小于所述交易额；其中，每一被选取的区块链资产所表征的资产额在区块链上被登记为相应的资产额承诺；将所述交易额生成为相应的交易承诺；向区块链提交交易，所述交易中包含所述被选取的区块链资产的信息和所述交易承诺，使得所述汇出方区块链账户在交易完成后删除所述被选取的区块链资产、接收方区块链账户在交易完成后增加对应于所述交易承诺的区块链资产。

Description

区块链交易方法及装置、电子设备
技术领域
本说明书一个或多个实施例涉及区块链技术领域，尤其涉及一种区块链交易方法及装置、电子设备。
背景技术
区块链可以通过在各个区块链节点之间达成共识，从而在各个区块链节点之间共同维护统一的区块链账本，以永久记载区块链网络中发生的交易信息。区块链账本是完全公开的，以便于随时查看和验证已发生交易的历史数据。
发明内容
有鉴于此，本说明书一个或多个实施例提供一种区块链交易方法及装置、电子设备。
为实现上述目的，本说明书一个或多个实施例提供技术方案如下：
根据本说明书一个或多个实施例的第一方面，提出了一种区块链交易方法，应用于汇出方设备，所述方法包括：
根据将要从汇出方区块链账户汇入接收方区块链账户的交易额，从所述汇出方区块链账户中选取若干份区块链资产，被选取的区块链资产所表征的资产额不小于所述交易额；其中，每一被选取的区块链资产所表征的资产额在区块链上被登记为相应的资产额承诺；
将所述交易额生成为相应的交易承诺；
向区块链提交交易，所述交易中包含所述被选取的区块链资产的信息和所述交易承诺，使得所述汇出方区块链账户在交易完成后删除所述被选取的区块链资产、接收方区块链账户在交易完成后增加对应于所述交易承诺的区块链资产。
根据本说明书一个或多个实施例的第二方面，提出了一种区块链交易装置，应用于汇出方设备，所述装置包括：
选取单元，根据将要从汇出方区块链账户汇入接收方区块链账户的交易额，从所述汇出方区块链账户中选取若干份区块链资产，被选取的区块链资产所表征的资产额不小于所述交易额；其中，每一被选取的区块链资产所表征的资产额在区块链上被登记为相应的资产额承诺；
第一生成单元，将所述交易额生成为相应的交易承诺；
提交单元，向区块链提交交易，所述交易中包含所述被选取的区块链资产的信息和所述交易承诺，使得所述汇出方区块链账户在交易完成后删除所述被选取的区块链资产、接收方区块链账户在交易完成后增加对应于所述交易承诺的区块链资产。
根据本说明书一个或多个实施例的第三方面，提出了一种电子设备，包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器通过执行所述指令以实现如上述实施例中任一所述的区块链交易方法。
附图说明
图1是一示例性实施例提供的一种区块链交易方法的流程图。
图2是一示例性实施例提供的一种在区块链网络中实施汇款交易的示意图。
图3是一示例性实施例提供的一种在区块链网络中实施汇款交易的流程图。
图4是一示例性实施例提供的一种设备的结构示意图。
图5是一示例性实施例提供的一种区块链交易装置的框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本说明书一个或多个实施例相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本说明书一个或多个实施例的一些方面相一致的装置和方法的例子。
需要说明的是：在其他实施例中并不一定按照本说明书示出和描述的顺序来执行相应方法的步骤。在一些其他实施例中，其方法所包括的步骤可以比本说明书所描述的更多或更少。此外，本说明书中所描述的单个步骤，在其他实施例中可能被分解为多个步骤进行描述；而本说明书中所描述的多个步骤，在其他实施例中也可能被合并为单个步骤进行描述。
图1是一示例性实施例提供的一种区块链交易方法的流程图。如图1所示，该方法应用于汇出方设备，可以包括以下步骤：
步骤102，根据将要从汇出方区块链账户汇入接收方区块链账户的交易额，从所述汇出方区块链账户中选取若干份区块链资产，被选取的区块链资产所表征的资产额不小于所述交易额；其中，每一被选取的区块链资产所表征的资产额在区块链上被登记为相应的资产额承诺。
在一实施例中，区块链账户的“账户余额”由若干相互独立的区块链资产所表征，这些区块链资产可以被分别应用于不同的交易中，即区块链账户可以并行参与到多个交易中，以实现区块链场景下的并发交易，从而显著提升了区块链场景下的交易效率。例如，当汇出方区块链账户中同时包含区块链资产1～5时，可以将区块链资产1～3用于参与交易1、并同时将资产4～5用于参与交易2，而无需依次顺序执行交易1和交易2。
在一实施例中，区块链账户包含若干份区块链资产，这些区块链资产分别通过交易被添加至该区块链账户中，该交易可由该区块链账户的持有者或其他任意用户实施。
在一实施例中，在默认情况下，区块链账户可以不主动实施对区块链资产的主动合并或拆分，而持有者可以对区块链账户包含的区块链资产进行主动合并或拆分。
在一实施例中，区块链中的各个区块链节点需要基于共识而分别维护有统一的区块链账本，区块链账本上登记有区块链账户(如上述的汇出方区块链账户、接收方区块链账户等)内包含的区块链资产的信息；其中，区块链账本中仅记载各个区块链资产的资产额对应的资产额承诺，而并不直接记载资产额，以针对相应区块链账户的账户余额进行保密。
在一实施例中，每份区块链资产可以为相应的资产凭证。资产凭证可以对应于区块链内的代币(token)、数字资产等智能资产，资产凭证还可以对应于区块链外的现金、证券、优惠券、房产等链外资产，本说明书并不对此进行限制。
步骤104，将所述交易额生成为相应的交易承诺。
在一实施例中，通过将交易额生成为交易承诺，使得区块链账本中仅会记载该交易承诺，而并不直接记载相应的交易额，使得交易额在交易过程中均处于保密状态。
步骤106，向区块链提交交易，所述交易中包含所述被选取的区块链资产的信息和所述交易承诺，使得所述汇出方区块链账户在交易完成后删除所述被选取的区块链资产、接收方区块链账户在交易完成后增加对应于所述交易承诺的区块链资产。
在一实施例中，所述交易承诺可由预设加密算法根据所述交易额和交易随机数计算得到。相应地，汇出方设备可以将所述交易随机数通过链外通道发送至接收方设备，以由所述接收方设备根据所述预设加密算法和所述交易随机数确定所述接收方区块链账户中增加的区块链资产所表征的资产额。通过链外通道对交易随机数进行传输，可以避免该交易随机数被记录至区块链账本中，确保交易额处于保密状态。接收方设备通过获取交易随机数，可以基于该交易随机数对接收方区块链账户中增加的区块链资产进行解密，从而确定该区块链资产所表征的资产额，以便在后续的交易过程中应用该区块链资产。
在一实施例中，在提交所述交易之前，汇出方设备可以将所述交易承诺通过链外通道发送至所述接收方设备，以由所述接收方设备验证所述交易承诺、所述交易随机数和所述交易额之间的关联关系。接收方设备可以在验证通过后，允许交易实施，否则可以阻碍交易实施；譬如，接收方设备可以在验证通过后提供下述的接收方签名，否则拒绝提供该接收方签名。
在一实施例中，汇出方设备可以获取所述接收方设备通过接收方私钥生成的与所述交易承诺相关的接收方签名，所述接收方签名由所述接收方设备在所述关联关系通过验证后生成；然后，将所述接收方签名添加至所述交易中，以供所述区块链中的区块链节点进行签名验证。例如，当交易中并未包含该接收方签名时，区块链节点可以判定为共识失败，从而拒绝执行该交易。
在一实施例中，汇出方设备可以通过汇出方私钥生成与所述交易承诺相关的汇出方签名，并将所述汇出方签名添加至所述交易中，以供所述区块链中的区块链节点进行签名验证。例如，当交易中并未包含该汇出方签名时，区块链节点可以判定为共识失败，从而拒绝执行该交易。
在一实施例中，汇出方设备可以生成区间证明，所述区间证明与所述交易随机数、所述交易额和所述交易承诺相关，并将所述区间证明添加至所述交易中，以供所述区块链中的区块链节点验证所述交易额是否满足：所述交易额不小于0。例如，可以采用相关技术中的区间证明(Range Proof)技术，譬如Bulletproofs方案或Borromean环签名方案等，本说明书并不对此进行限制。
在一实施例中，所述被选取的区块链资产所表征的资产额可能等于或大于所述交易额。当等于交易额时，只要确保被选取的区块链资产从汇出方区块链账户中在交易完成后被删除、接收方区块链账户在交易完成后增加对应于所述交易承诺的区块链资产即可。当大于交易额时，同样可以在交易完成后从汇出方区块链账户中删除被选取的区块链资产、向接收方区块链账户增加对应于所述交易承诺的区块链资产即可，此时至少能够确保完成汇款操作。
在一实施例中，当所述被选取的区块链资产所表征的资产额大于所述交易额时，汇出方设备可以将找零额生成为相应的找零承诺，所述找零额为所述被选取的区块链资产所表征的资产额与所述交易额之差；以及，在所述交易中添加所述找零承诺，使得所述汇出方区块链账户在交易完成后增加对应于所述找零承诺的区块链资产，从而确保区块链资产的汇出额与汇入额相等。
在一实施例中，资产额承诺Mi由同态加密算法根据区块链资产Pi所表征的资产额pi和随机数ri计算得到，其中0＜i≤k、k为所述被选取的区块链资产的数量；所述交易承诺T由所述同态加密算法根据所述交易额t和交易随机数r计算得到；所述找零承诺T0由所述同态加密算法根据所述找零额t0和找零随机数r0计算得到。汇出方设备可以生成验证随机数r’，r’＝r1+……+rk-r-r0，并在所述交易中添加所述验证随机数r’，以供所述区块链中的区块链节点验证所述交易的输入与输出相等；其中，当所述验证随机数r’对应的验证承诺R’＝M1+……+Mk-T-T0时，所述交易的输入与输出被验证为相等。
在一实施例中，可以采用任意类型的同态加密算法，只要确保该同态加密算法能够满足加法同态并且能够支持对明文数据属于某个区间的证明，使得区块链节点能够对同态加密后的密文进行加减，能够根据r’＝r1+……+rk-r-r0确定相应的R’＝M1+……+Mk-T-T0，也能够就加密后的密文提供证明来证明交易金额不小于零、也不大于支付这笔交易的资产总额，譬如该同态加密算法可以为加法同态加密算法或全同态加密算法，本说明书并不对此进行限制。例如，该同态加密算法可以基于相关技术中的Pedersen承诺机制，当然本说明书并不对此进行限制。
在一实施例中，所述找零承诺由同态加密算法根据所述找零额和找零随机数计算得到；汇出方设备可以生成区间证明，所述区间证明与所述找零随机数、所述找零额和所述找零承诺相关，并将所述区间证明添加至所述交易中，以供所述区块链中的区块链节点验证所述找零额是否满足：所述找零额不小于0。例如，可以采用相关技术中的区间证明(Range Proof)技术，譬如Bulletproofs方案或Borromean环签名方案等，本说明书并不对此进行限制。
在一实施例中，区间证明可以同时与所述交易随机数、所述交易额、所述交易承诺所述找零随机数、所述找零额和所述找零承诺相关，而汇出方设备可以通过将该区间证明添加至交易中，使得区块链节点基于该区间证明来验证：交易额不小于0、找零额不小于0。
在一实施例中，区块链节点在接收到上述交易后，可以通过相关技术中的防双花或防重放机制，检查该交易是否已经执行过；如果已经执行过，则拒绝执行该交易。
为了便于理解，下面以区块链网络中的汇款交易为例，对本说明书的技术方案进行详细说明。图2是一示例性实施例提供的一种在区块链网络中实施汇款交易的示意图。如图2所示，假定由用户A向用户B进行区块链汇款；其中，本说明书中的“用户”可以表现为所登录的用户账号，而该用户账号实际可以归属于个人或组织，本说明书并不对此进行限制。
假定用户A使用的汇出方设备为用户设备1，譬如该用户设备1上登录有对应于用户A的用户账号；类似地，用户B使用的接收方设备为用户设备2。其中，用户设备1与用户设备2之间可以通过建立链下通道实现相应的链下通讯。
用户设备1上可以运行有区块链的客户端程序，使得该用户设备1在区块链网络中存在对应的区块链节点，比如图2所示的节点1。类似地，用户设备2上可以运行有区块链的客户端程序，使得该用户设备2在区块链网络中存在对应的区块链节点，比如图2所示的节点2。区块链网络中还存在其他区块链节点，比如图2所示的节点i等，此处不再一一列举。通过上述的节点1、节点2等，使得用户A与用户B之间的汇款交易可以经由区块链网络实施，相关交易信息可以被记录至各个区块链节点分别维护的区块链账本中，可以避免发生篡改，并有助于后续查验。
针对图2所示的汇款交易场景，图3是一示例性实施例提供的一种在区块链网络中实施汇款交易的流程图；如图3所示，汇出方、接收方和区块链节点之间的交互过程可以包括以下步骤：
步骤301，汇出方起草汇款交易。
在一实施例中，汇出方是指汇款交易中对款项等资源进行汇出的角色，相应地接收方是指汇款交易中对款项等资源进行接收的角色。例如在图2所示的实施例中，用户设备1可以被配置为汇出方，而用户设备2可以被配置为接收方。
在一实施例中，在起草汇款交易时，汇出方可以与接收方之间协商汇款额t。汇出方可以从用户A对应的区块链账户1中选取k个钞票P1～Pk；其中，“钞票”是指表征一定资产额的区块链资产，本说明书中的每个区块链账户均可以包含若干数量的钞票。每个钞票在区块链账本中的钞票信息可以包括NoteType字段、NoteID字段和资产额承诺字段，其中NoteType字段代表相应钞票的资产类型、NoteID字段为相应钞票的唯一标识、资产额承诺字段为通过诸如Pedersen承诺机制等为钞票所表征的资产额生成的资产额承诺。
在一实施例中，假定本说明书中采用的交易模型包括交易地址TxID字段、签名字段、输入字段和输出字段，其中TXID字段为交易内容的哈希值，签名字段包括汇出方的签名和接收方的签名，输入字段包括汇出方对应的汇出方区块链账户的账户地址和汇出方区块链账户中被选取的钞票列表，输出字段包括输出信息列表(列表中包含依次排列的若干条项目，每条项目存在对应的序号Index；每条项目包括：作为接收方的区块链账户的账户地址、要接收的资产类型和要接收的资产额的资产额承诺；此处的“接收方”可以为汇款操作中区别于汇款方的另一方、用于接收汇款额对应的区块链资产，也可以为汇款方自身、用于接收找零额对应的区块链资产)。那么，上述钞票对应的NoteID字段中，NoteID的取值可以为产生该钞票的交易的地址TXID+该钞票在该交易的输出信息列表中对应的序号Index。
在一实施例中，针对汇款额t的资产类型，汇出方应当从汇出方区块链账户中选取相同资产类型的若干钞票，并确保被选取的钞票所表征的资产额之和不小于汇款额t；当然，如果相同资产类型的钞票不足以完成汇款，汇出方可以放弃汇款，或者可以按照汇率使其他资产类型的钞票被用于汇款，本说明书并不对此进行限制。为了便于理解，下文所述的资产额等涉及资产数额的词汇，均指按照相应汇率转换后的取值。
在一实施例中，假定钞票P1～Pk对应的资产额为p1～pk。钞票P1～Pk分别对应于随机数r1～rk，使得资产额p1～pk、随机数r1～rk被基于诸如Pedersen承诺机制进行同态加密而生成相应的资产额承诺M1～Mk，其中Mi＝Comm(ri,pi)＝ri×G+pi×H，G、H为已知函数(如随机生成椭圆曲线的生成元)。
在一实施例中，用户设备1可以从节点1维护的区块链账本中分别读取钞票P1～Pk对应的资产额承诺M1～Mk，并结合该用户设备1已知的该钞票P1～Pk分别对应于随机数r1～rk，即可对资产额承诺M1～Mk进行解密得到相应的资产额p1～pk，以确保p1+p2+……+pk≥汇款额t。同时，用户设备1还可以计算出找零额t0＝p1+p2+……+pk-t。
在一实施例中，用户设备1可以针对汇款额t生成随机数r、针对找零额t0生成随机数r0，并基于诸如Pedersen承诺机制对该汇款额t和随机数r进行同态加密得到汇款承诺T＝Comm(r,t)，以及对找零额t0和随机数r0进行同态加密得到找零承诺T0＝Comm(r0,t0)。
步骤302，汇出方通过链下通道将(r,t,T)发送至接收方。
在一实施例中，通过将(r,t,T)由链下通道而非区块链网络进行发送，可以避免汇款随机数r和汇款额t被记录至区块链账本中，确保汇款额t除汇出方和接收方之外不可知。
步骤303，接收方对收到的(r,t,T)进行验证。
在一实施例中，接收方首先对汇款额t进行验证，以确定其确实为协商的汇款数额。
在一实施例中，在汇款额t无误时，接收方可以对汇款承诺T进行验证，即接收方可以通过Perdersen承诺机制的加密算法对汇款随机数r和汇款额t进行计算，以验证汇款承诺T＝Comm(r,t)是否正确，若正确则表明验证通过，否则验证不通过。
步骤304，接收方在验证通过后，生成签名并返回至汇出方。
在一实施例中，在验证通过后，接收方可以利用接收方私钥对(A,B,T)进行签名，生成签名SIGB并返回至汇出方。该签名SIGB表明接收方同意由用户A的区块链账户1向用户B的区块链账户2实施承诺为T的汇款交易。
步骤305，在收到签名SIGB后，汇出方生成区间证明PR。
在一实施例中，为了确保汇款交易顺利完成，区块链节点需要确定该汇款交易满足下述条件：t≥0、t0≥0；而区间证明技术可以使得区块链节点在密文状态下对区间证明PR进行验证，以确定该汇款交易是否符合上述条件，譬如本说明书中可以采用相关技术中的Bulletproofs方案、Borromean环签名方案等实现，本说明书并不对此进行限制。
在一实施例中，汇出方可以利用区块证明技术生成与(r0,t0,T0,r,t,T)相关的区间证明PR，以供后续过程中由区块链节点进行验证是否满足t≥0、t0≥0。
步骤306，汇出方生成签名SIGA。
在一实施例中，汇出方可以利用汇出方私钥对(A:P1,P2……,Pk；A:T0；B:T；PR,r’)进行签名，生成签名SIGA。其中，r’＝r1+……+rk-r-r0。
步骤307，汇出方向区块链提交交易。
在一实施例中，汇出方可以通过节点1向区块链提交相应的汇款交易(A:P1,P2……,Pk；A:T0；B:T；PR,r’；SIGA,SIGB)，以执行该汇款交易。该汇款交易(A:P1,P2……,Pk；A:T0；B:T；PR,r’；SIGA,SIGB)将被传输至区块链网络中的所有区块链节点，并由各个区块链节点分别对该汇款交易(A:P1,P2……,Pk；A:T0；B:T；PR,r’；SIGA,SIGB)进行验证，以在验证通过时执行汇款操作、在验证未通过时拒绝汇款。
步骤308，区块链节点检查交易是否执行过。
在一实施例中，此处的区块链节点可以表示区块链网络中的任意一个区块链节点，即区块链网络中的每一区块链节点均会收到汇款交易(A:P1,P2……,Pk；A:T0；B:T；PR,r’；SIGA,SIGB)，并通过步骤308～313等实施验证等操作。
在一实施例中，区块链节点在收到汇款交易(A:P1,P2……,Pk；A:T0；B:T；PR,r’；SIGA,SIGB)后，可以利用相关技术中的防双花或防重放机制，验证该汇款交易是否已经执行过；如果已经执行过，可以拒绝执行该汇款交易(A,B,T；SIGA,SIGB；PR)，否则转入步骤309。
步骤309，区块链节点检查签名。
在一实施例中，区块链节点可以检查该汇款交易(A:P1,P2……,Pk；A:T0；B:T；PR,r’；SIGA,SIGB)中包含的签名SIGA、SIGB是否正确；如果不正确，可以拒绝执行该汇款交易(A:P1,P2……,Pk；A:T0；B:T；PR,r’；SIGA,SIGB)，否则转入步骤310。
步骤310，区块链节点检查资产类型是否一致。
在一实施例中，区块链节点检查钞票P1～Pk的NoteType字段，以确定该钞票P1～Pk所表征的区块链资产的资产类型；当P1～Pk对应的资产类型与指定的汇款类型(汇款额采用的资产类型)不一致时，可以拒绝执行该汇款交易(A:P1,P2……,Pk；A:T0；B:T；PR,r’；SIGA,SIGB)，否则转入步骤311。
当然，在其他实施例中，即便资产类型不一致，只要汇出方在计算T0、PR、r’等参数时，已经按照相关汇率对钞票所表征的资产额进行转换即可，即可以跳过步骤310。
步骤311，区块链节点检查区间证明PR。
在一实施例中，区块链节点可以基于区间证明技术对该汇款交易(A:P1,P2……,Pk；A:T0；B:T；PR,r’；SIGA,SIGB)包含的区间证明PR进行检查，以确定是否满足t≥0、t0≥0。如果不满足，可以拒绝执行该汇款交易(A:P1,P2……,Pk；A:T0；B:T；PR,r’；SIGA,SIGB)，否则转入步骤312。
步骤312，区块链节点检查输入输出是否相等。
在一实施例中，由于r’＝r1+……+rk-r-r0，因而根据同态加密机制的特性，r’对应的资产额t’＝p1+……+pk-t-t0；由于汇款交易的输入为被选取的钞票P1～Pk对应的资产额p1～pk之和即p1+……+pk，输出为汇款额与找零额之和即t+t0，那么当输出输入相等时满足p1+……+pk＝t+t0，使得t’＝p1+……+pk-t-t0＝0。所以，r’对应的承诺为Comm(r’,t’)＝r’×G+t’×H＝r’G。而结合r’＝r1+……+rk-r-r0，那么区块链节点可以通过验证r’G是否等于r1+……+rk-r-r0对应的M1+……+Mk-T-T0，以确定输入输出是否相等；其中，当r’G＝M1+……+Mk-T-T0时，可以确定输入输出相等，否则不相等。
步骤313，区块链节点检查汇出方是否持有相关钞票。
在一实施例中，区块链节点可以根据维护的区块链账本中记载的关于汇出方区块链账户(如用户A对应的区块链账户)的相关信息，确定交易中指定的被选取的钞票是否存在于该汇出方区块链账户中，若存在则判定汇出方持有相关钞票，否则判定为未持有。
步骤314，区块链节点在维护的区块链账本中更新用户A、用户B分别对应的区块链账户的账户余额。
在一实施例中，假定用户A对应于区块链账户1、用户B对应于区块链账户2；在通过步骤308～313的验证后，区块链节点可以在维护的区块链账本中分别对区块链账户1、区块链账户2持有的钞票进行更新：从区块链账户1中删除交易中输入的钞票P1～Pk、增加找零承诺T0对应的钞票，向区块链账户2增加汇款承诺T对应的钞票。
基于同态加密算法的性质，由于找零承诺T0＝Comm(r0,t0)，而用户设备1知晓r0且能够从节点1维护的区块链账本中获知新增钞票的承诺为T0，因而可以解密得到钞票表征的资产额为t0。类似地，由于汇款承诺T＝Comm(r,t)，而用户设备2在步骤302获得了汇出方告知的交易随机数r且用户设备2能够从节点2维护的区块链账本中获知新增钞票的承诺为T，因而可以解密得到钞票表征的资产额为t。
综上所述，通过采用基于钞票机制的账户模型，使得同一区块链账户中可以同时包含若干个钞票，能够分别应用于多个并行的汇款交易中，能够极大地提升汇款效率。同时，通过采用同态加密机制，可以对区块链账户包含的钞票所表征的资产额进行加密、将加密后的资产额承诺记载于区块链账本中，还可以在汇款交易过程中对汇款额和找零额等进行加密、将加密后的汇款承诺和找零承诺用于实施汇款交易，可以在对账户余额、汇款额、找零额均保密的情况下，通过区块链网络顺利完成汇款交易，并且不影响区块链节点对交易条件的验证操作，使得区块链网络具备了隐私保护功能。
图4是一示例性实施例提供的一种设备的示意结构图。请参考图4，在硬件层面，该设备包括处理器402、内部总线404、网络接口406、内存408以及非易失性存储器410，当然还可能包括其他业务所需要的硬件。处理器402从非易失性存储器410中读取对应的计算机程序到内存408中然后运行，在逻辑层面上形成终端交互装置。当然，除了软件实现方式之外，本说明书一个或多个实施例并不排除其他实现方式，比如逻辑器件抑或软硬件结合的方式等等，也就是说以下处理流程的执行主体并不限定于各个逻辑单元，也可以是硬件或逻辑器件。
请参考图5，在软件实施方式中，该终端交互装置应用于汇出方设备，可以包括：
选取单元501，根据将要从汇出方区块链账户汇入接收方区块链账户的交易额，从所述汇出方区块链账户中选取若干份区块链资产，被选取的区块链资产所表征的资产额不小于所述交易额；其中，每一被选取的区块链资产所表征的资产额在区块链上被登记为相应的资产额承诺；
第一生成单元502，将所述交易额生成为相应的交易承诺；
提交单元503，向区块链提交交易，所述交易中包含所述被选取的区块链资产的信息和所述交易承诺，使得所述汇出方区块链账户在交易完成后删除所述被选取的区块链资产、接收方区块链账户在交易完成后增加对应于所述交易承诺的区块链资产。
可选的，所述交易承诺由预设加密算法根据所述交易额和交易随机数计算得到；所述装置还包括：
第一发送单元504，将所述交易随机数通过链外通道发送至接收方设备，以由所述接收方设备根据所述预设加密算法和所述交易随机数确定所述接收方区块链账户中增加的区块链资产所表征的资产额。
可选的，还包括：
第二发送单元505，在提交所述交易之前，将所述交易承诺通过链外通道发送至所述接收方设备，以由所述接收方设备验证所述交易承诺、所述交易随机数和所述交易额之间的关联关系。
可选的，还包括：
获取单元506，获取所述接收方设备通过接收方私钥生成的与所述交易承诺相关的接收方签名，所述接收方签名由所述接收方设备在所述关联关系通过验证后生成；
第一添加单元507，将所述接收方签名添加至所述交易中，以供所述区块链中的区块链节点进行签名验证。
可选的，还包括：
第二生成单元508，通过汇出方私钥生成与所述交易承诺相关的汇出方签名；
第二添加单元509，将所述汇出方签名添加至所述交易中，以供所述区块链中的区块链节点进行签名验证。
可选的，还包括：
第三生成单元510，生成区间证明，所述区间证明与所述交易随机数、所述交易额和所述交易承诺相关；
第三添加单元511，将所述区间证明添加至所述交易中，以供所述区块链中的区块链节点验证所述交易额是否满足：所述交易额不小于0。
可选的，还包括：
第四生成单元512，当所述被选取的区块链资产所表征的资产额大于所述交易额时，将找零额生成为相应的找零承诺，所述找零额为所述被选取的区块链资产所表征的资产额与所述交易额之差；
第四添加单元513，在所述交易中添加所述找零承诺，使得所述汇出方区块链账户在交易完成后增加对应于所述找零承诺的区块链资产。
可选的，资产额承诺Mi由同态加密算法根据区块链资产Pi所表征的资产额pi和随机数ri计算得到，其中0＜i≤k、k为所述被选取的区块链资产的数量；所述交易承诺T由所述同态加密算法根据所述交易额t和交易随机数r计算得到；所述找零承诺T0由所述同态加密算法根据所述找零额t0和找零随机数r0计算得到；所述装置还包括：
第五生成单元514，生成验证随机数r’，r’＝r1+……+rk-r-r0；
第五添加单元515，在所述交易中添加所述验证随机数r’，以供所述区块链中的区块链节点验证所述交易的输入与输出相等；
其中，当所述验证随机数r’对应的验证承诺R’＝M1+……+Mk-T-T0时，所述交易的输入与输出被验证为相等。
可选的，所述找零承诺由同态加密算法根据所述找零额和找零随机数计算得到；所述装置还包括：
第六生成单元516，生成区间证明，所述区间证明与所述找零随机数、所述找零额和所述找零承诺相关；
第六添加单元517，将所述区间证明添加至所述交易中，以供所述区块链中的区块链节点验证所述找零额是否满足：所述找零额不小于0。
上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机，计算机的具体形式可以是个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件收发设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任意几种设备的组合。
在一个典型的配置中，计算机包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带、磁盘存储、量子存储器、基于石墨烯的存储介质或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
在本说明书一个或多个实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本说明书一个或多个实施例。在本说明书一个或多个实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本说明书一个或多个实施例可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本说明书一个或多个实施例范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
以上所述仅为本说明书一个或多个实施例的较佳实施例而已，并不用以限制本说明书一个或多个实施例，凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书一个或多个实施例保护的范围之内。

Claims (24)

1.一种区块链交易方法，应用于汇出方设备，所述方法包括：
从汇出方区块链账户中选取若干份区块链资产，被选取的区块链资产所表征的资产额不小于交易额；其中，每一被选取的区块链资产所表征的资产额在所述汇出方区块链账户中被登记为相应的资产额同态密文；
将所述交易额生成为相应的交易同态密文，并向区块链提交交易，所述交易中包含所述被选取的区块链资产的信息和所述交易同态密文，所述汇出方区块链账户在所述交易完成后被删除所述被选取的区块链资产，接收方区块链账户在所述交易完成后被增加对应于所述交易同态密文的区块链资产。
2.根据权利要求1所述的方法，所述交易同态密文由预设加密算法根据所述交易额和交易随机数计算得到；所述方法还包括：
将所述交易随机数通过链外通道发送至接收方设备，所述交易随机数和所述预设加密算法被所述接收方设备用于确定所述接收方区块链账户中增加的区块链资产所表征的资产额。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括：
在提交所述交易之前，将所述交易同态密文通过链外通道发送至所述接收方设备，所述交易同态密文、所述交易随机数和所述交易额之间的关联关系由所述接收方设备验证。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括：
获取所述接收方设备通过接收方私钥生成的与所述交易同态密文相关的接收方签名，所述接收方签名由所述接收方设备在所述关联关系通过验证后生成；
将所述接收方签名添加至所述交易中，所述接收方签名由所述区块链中的区块链节点进行签名验证。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括：
通过汇出方私钥生成与所述交易同态密文相关的汇出方签名；
将所述汇出方签名添加至所述交易中，所述汇出方签名由所述区块链中的区块链节点进行签名验证。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括：
生成区间证明，所述区间证明与所述交易随机数、所述交易额和所述交易同态密文相关；
将所述区间证明添加至所述交易中，所述区间证明被所述区块链中的区块链节点用于验证所述交易额是否满足：所述交易额不小于0。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括：
当所述被选取的区块链资产所表征的资产额大于所述交易额时，将找零额生成为相应的找零同态密文，所述找零额为所述被选取的区块链资产所表征的资产额与所述交易额之差；
在所述交易中添加所述找零同态密文，所述汇出方区块链账户在所述交易完成后被增加对应于所述找零同态密文的区块链资产。
8.根据权利要求7所述的方法，资产额同态密文Mi由同态加密算法根据区块链资产Pi所表征的资产额pi和随机数ri计算得到，其中0＜i≤k、k为所述被选取的区块链资产的数量；所述交易同态密文T由所述同态加密算法根据所述交易额t和交易随机数r计算得到；所述找零同态密文T0由所述同态加密算法根据所述找零额t0和找零随机数r0计算得到；所述方法还包括：
生成验证随机数r’，r’＝r1+……+rk-r-r0；
在所述交易中添加所述验证随机数r’，所述验证随机数r’被所述区块链中的区块链节点用于验证所述交易的输入与输出相等；
其中，当所述验证随机数r’对应的验证同态密文R’＝M1+……+Mk-T-T0时，所述交易的输入与输出被验证为相等。
9.根据权利要求7所述的方法，所述找零同态密文由同态加密算法根据所述找零额和找零随机数计算得到；所述方法还包括：
生成区间证明，所述区间证明与所述找零随机数、所述找零额和所述找零同态密文相关；
将所述区间证明添加至所述交易中，所述区间证明被所述区块链中的区块链节点用于验证所述找零额是否满足：所述找零额不小于0。
10.根据权利要求1所述的方法，区块链账户中的区块链资产包括区块链内的智能资产和/或区块链外的链外资产。
11.一种区块链交易方法，应用于区块链节点，所述方法包括：
接收汇出方设备提交的交易，所述交易中包含由交易额生成的交易同态密文，和根据所述交易额从汇出方区块链账户中选取的若干份区块链资产的信息，被选取的区块链资产所表征的资产额不小于所述交易额，每一被选取的区块链资产所表征的资产额在所述汇出方区块链账户中被登记为相应的资产额同态密文；
响应于所述交易，删除所述汇出方区块链账户中所述被选取的区块链资产，在接收方区块链账户中增加对应于所述交易同态密文的区块链资产。
12.根据权利要求11所述的方法，所述交易同态密文由预设加密算法根据所述交易额和交易随机数计算得到；所述交易随机数被所述汇出方设备通过链外通道发送至接收方设备，所述交易随机数和所述预设加密算法被所述接收方设备用于确定所述接收方区块链账户中增加的区块链资产所表征的资产额。
13.根据权利要求12所述的方法，在所述汇出方设备提交所述交易之前，所述交易同态密文被所述汇出方设备通过链外通道发送至所述接收方设备，所述交易同态密文、所述交易随机数和所述交易额之间的关联关系由所述接收方设备验证。
14.根据权利要求13所述的方法，所述交易中包含所述接收方设备通过接收方私钥生成的与所述交易同态密文相关的接收方签名，所述接收方签名由所述接收方设备在所述关联关系通过验证后生成；所述方法还包括：
对所述接收方签名进行签名验证。
15.根据权利要求11所述的方法，所述交易中包含所述汇出方设备通过汇出方私钥生成的与所述交易同态密文相关的汇出方签名；所述方法还包括：
对所述汇出方签名进行签名验证。
16.根据权利要求11所述的方法，所述交易中包含与所述交易随机数、所述交易额和所述交易同态密文相关的区间证明；所述方法还包括：
根据所述区间证明验证所述交易额是否满足：所述交易额不小于0。
17.根据权利要求11所述的方法，所述交易中包含由找零额生成的找零同态密文，所述找零额为所述被选取的区块链资产所表征的资产额大于所述交易额时，所述被选取的区块链资产所表征的资产额与所述交易额之差；所述方法还包括：
在所述汇出方区块链账户中增加对应于所述找零同态密文的区块链资产。
18.根据权利要求17所述的方法，资产额同态密文Mi由同态加密算法根据区块链资产Pi所表征的资产额pi和随机数ri计算得到，其中0＜i≤k、k为所述被选取的区块链资产的数量；所述交易同态密文T由所述同态加密算法根据所述交易额t和交易随机数r计算得到；所述找零同态密文T0由所述同态加密算法根据所述找零额t0和找零随机数r0计算得到；所述交易中包含验证随机数r’，r’＝r1+……+rk-r-r0；所述方法还包括：
根据所述验证随机数r’验证所述交易的输入与输出相等；其中，当所述验证随机数r’对应的验证同态密文R’＝M1+……+Mk-T-T0时，所述交易的输入与输出被验证为相等。
19.根据权利要求17所述的方法，所述找零同态密文由同态加密算法根据所述找零额和找零随机数计算得到；所述交易中包含与所述找零随机数、所述找零额和所述找零同态密文相关的区间证明；所述方法还包括：
根据所述区间证明验证所述找零额是否满足：所述找零额不小于0。
20.根据权利要求11所述的方法，区块链账户中的区块链资产包括区块链内的智能资产和/或区块链外的链外资产。
21.一种区块链交易装置，应用于汇出方设备，所述装置包括：
选取单元，从汇出方区块链账户中选取若干份区块链资产，被选取的区块链资产所表征的资产额不小于交易额；其中，每一被选取的区块链资产所表征的资产额在所述汇出方区块链账户中被登记为相应的资产额同态密文；
第一生成单元，将所述交易额生成为相应的交易同态密文；
提交单元，向区块链提交交易，所述交易中包含所述被选取的区块链资产的信息和所述交易同态密文，所述汇出方区块链账户在所述交易完成后被删除所述被选取的区块链资产，接收方区块链账户在所述交易完成后被增加对应于所述交易同态密文的区块链资产。
22.一种区块链交易装置，应用于区块链节点，所述装置包括：
接收单元，接收汇出方设备提交的交易，所述交易中包含由交易额生成的交易同态密文，和根据所述交易额从汇出方区块链账户中选取的若干份区块链资产的信息，被选取的区块链资产所表征的资产额不小于所述交易额，每一被选取的区块链资产所表征的资产额在所述汇出方区块链账户中被登记为相应的资产额同态密文；
响应单元，响应于所述交易，删除所述汇出方区块链账户中所述被选取的区块链资产，在接收方区块链账户中增加对应于所述交易同态密文的区块链资产。
23.一种电子设备，包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器通过运行所述可执行指令以实现如权利要求1-20中任一项所述的区块链交易方法。
24.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现如权利要求1-20中任一项所述方法的步骤。
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