CN107679857B - 区块链的跨链交易方法和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种区块链的跨链交易方法，包括：在第一区块链上创建第一账户，所述第一区块链用于管理跨链资产的流通；将所述第一账户与第二区块链上的第二账户绑定；所述第二区块链上的资产包括待跨链转移的资产；在第一区块链和第二区块链之间对资产的流通进行共识修改，从而完成跨链资产的转移。本发明还提供了实现该方法的存储介质。该方法能以去信任的方式打通不同链之间的资产流转。

Description

区块链的跨链交易方法和存储介质

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，特别是一种区块链的跨链交易方法和存储介质。

背景技术

2008年，中本聪发布了比特币的创世白皮书，将区块链这项技术带入了公众的视野。自那之后，越来越多的企业和个人开发者，加入了开发和推广区块链这项技术的行列，以便在区块链平台上开发出新的应用场景，支持更加广泛的应用。

目前市面上基于区块链的主流数字货币饱受性能影响，非主流数字货币又饱受流动性不足的影响。迫切的需要这么一条链：既能将主链资产引流到自己的链上，又能支持各种数字货币之间的汇兑。

目前已有区块链的先行者在探索这条路，传统跨链设计包括非侵入式跨链和侵入式跨链。

非侵入式的基本方式是基于DPOS系统，每个代理充当网关，给用户提供特定资产的汇入汇出。这种方式的缺陷在于，用户需要在信任网关节点的基础上才能完成跨链资产的转移。

侵入式的基本实现方式是基于DPOS系统，依赖于相互侵入式的方式获取对方数据，同时完成主链对侧链的控制。这种方式的缺陷在于无法完成对已有区块链的侵入式改造，只能在自有生态体系中完成资产流通。

因此，传统的跨链方式并没有完全解决问题，主要集中在无法以去信任的方式转移资产，智能资产抵押物较为单一有可能会出现连环爆仓等问题上。

现今急需一个区块链，能以去信任的方式打通不同链之间的资产流转，以便整合现有的区块链资源，从而更高效的提供服务。

发明内容

本发明的目的是提供一种区块链的跨链交易方法，能以去信任的方式打通不同链之间的资产流转。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供的一种区块链的跨链交易方法，包括：

在第一区块链上创建第一账户，所述第一区块链用于管理跨链资产的流通；

将所述第一账户与第二区块链上的第二账户绑定；所述第二区块链上的资产包括待跨链转移的资产；

在第一区块链和第二区块链之间对资产的流通进行共识修改，从而完成跨链资产的转移。

进一步地，所述对资产的流通进行共识修改包括充值步骤，所述充值步骤包括：

发起从所述第二区块链的第二账户转移资产到所述第一区块链的第一账户的请求；

检测到关联的多重签名的充值地址收到转账后，等待块数到达预设高度后，根据充值来源的第二账户的地址，找到关联的第一账户，并在第一区块链上出块共识给第一账户代币资产，所述代币资产用于锚定第二区块链上的资产。

可选地或优选地，所述代币资产默认为冻结资产，等待第一区块链的块数到预设高度后将代币资产从冻结状态转为可用状态。

进一步地，所述对资产的流通进行共识修改还包括提现步骤，所述提现步骤包括：

发起提现交易，所述交易中包含第二区块链的提现地址；

每个代理节点收到提现交易后进行签名，并在网络中广播签名，同时收集其他代理节点对该交易的签名；

判断收集的签名数量是否大于一预定的值，若是，则将该交易及所有收集到的签名打包进块；

将被打包的区块中的资产转账到所述第二账户上，从而完成提现步骤。

可选地或优选地，在代理节点对收到的提现交易进行签名之前，所述方法还包括：当检测到系统活动资金池的代币余额小于提现交易请求的额度时，向第三方金融机构发起获取资金的共识请求，待资金到账后再执行对提现交易进行签名的步骤。

进一步地，所述将所述第一账户与第二区块链上的第二账户绑定包括：

创建与所述第一账户关联的第三账户；

向第三账户内导入所述第二账户的私钥；

用第二账户的私钥签名在第一区块链上绑定第一账户的绑定交易。

进一步地，还包括第一区块链上代理节点的选举步骤，所述选举步骤包括：

根据随机数对候选用户在第一区块链上质押金的多寡进行加权，依照概率选出所述代理节点。

进一步地，还包括协助争夺步骤，所述协助争夺步骤包括：

普通用户将资产质押到代理节点处，协助代理进行出块权的争夺，同时所述普通用户享有该代理出块按质押金计算比例的收益。

进一步地，所述方法还包括：在第一区块链上置入用于资产监控的插件。

第二方面，本发明提供了一种存储介质，包括能够被处理器执行的计算机程序，所述程序在运行时能够实现以下步骤：

在第一区块链上创建第一账户，所述第一区块链用于管理跨链资产的流通；

将所述第一账户与第二区块链上的第二账户绑定；所述第二区块链上的资产包括待跨链转移的资产；

在第一区块链和第二区块链之间对资产的流通进行共识修改，从而完成跨链资产的转移。

进一步地，所述程序在运行时还能够实现充值步骤，所述充值步骤包括：

发起从所述第二区块链的第二账户转移资产到所述第一区块链的第一账户的操作；

检测到关联的多重签名的充值地址收到转账后，等待块数到达预设高度后，根据充值来源的第二账户的地址，找到关联的第一账户，并在第一区块链上出块共识给第一账户代币资产，所述代币资产用于锚定第二区块链上的资产。

可选地或优选地，所述代币资产默认为冻结资产，等待第一区块链的块数到预设高度后将代币资产从冻结状态转为可用状态。

进一步地，所述程序在运行时还能够实现提现步骤，所述提现步骤包括：

发起提现交易，所述交易中包含第二区块链的提现地址；

每个代理节点收到提现交易后进行签名，并在网络中广播签名，同时收集其他代理节点对该交易的签名；

判断收集的签名数量是否大于一预定的值，若是，则将该交易及所有收集到的签名打包进块；

将被打包的区块中的资产转账到所述第二账户上，从而完成提现步骤。

可选地或优选地，在代理节点对收到的提现交易进行签名之前，所述程序在运行时还能够实现：当检测到系统活动资金池的代币余额小于提现交易请求的额度时，向第三方金融机构发起获取资金的共识请求，待资金到账后再执行对提现交易进行签名的步骤。

进一步地，所述将所述第一账户与第二区块链上的第二账户绑定包括：

创建与所述第一账户关联的第三账户；

向第三账户内导入所述第二账户的私钥；

用第二账户的私钥签名在第一区块链上绑定第一账户的绑定交易。

进一步地，所述程序在运行时还能够实现第一区块链上代理节点的选举步骤，所述选举步骤包括：

根据随机数对候选用户在第一区块链上质押金的多寡进行加权，依照概率选出所述代理节点。

进一步地，所述程序在运行时还能够实现协助争夺步骤，所述协助争夺步骤包括：

普通用户将资产质押到代理节点处，协助代理进行出块权的争夺，同时所述普通用户享有该代理出块按质押金计算比例的收益。

进一步地，所述程序在运行时还能够实现：在第一区块链上置入用于资产监控的插件。

本发明提供的区块链的跨链交易方法，将用于管理跨链交易的第一区块链上的账户与待转移资产的第二区块链上的账户进行绑定，然后通过在两条区块链上对交易进行共识修改完成跨链的资产流通，从而以去中心化的方式完成跨链资产的转移，既无需对现有区块链的侵入(无需改动现有区块链的代码)，又不依靠信任网关节点，以去信任的方式完成跨链交易流程。

附图说明

图1为本发明实施例提供的跨链交易方法的充值流程图；

图2为本发明实施例提供的跨链交易方法的提现流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

本发明实施例提供了一种区块链的跨链交易方法，其基本构思是创建一条用于管理跨链资产交易的区块链(即第一区块链，在附图1和2中简称为LINK链)，然后利用该区块链与其他既有区块链(第二区块链)进行账户和交易的绑定，通过在区块链之间对交易进行共识修改来完成跨链交易。为了方便说明，在以下的实施例中，以比特币(BTC)和莱特币(LTC)这两个区块链作为第二区块链的示例，但本领域技术人员应当理解的是，这并不构成对本发明保护范围的限定，下文实施例中所称的第二区块链也可以是其他的区块链。

在本发明的实施例中，跨链交易的方法包括如下步骤：

S1：在第一区块链上创建第一账户，所述第一区块链用于管理跨链资产的流通。

第一区块链的出块速度应当尽可能快，这样可以满足多条区块链之间的跨链交易。在本实施例中，第一区块链的出块速度为每8秒一个块，相较于BTC的每10分钟一个块，LTC的每2.5分钟一个块，在第一区块链上进行BTC或LTC资产转移或者交易时的性能分别约为BTC的75倍，LTC的20倍。

同时，第一区块链本身的理论TPS(每秒处理交易数)值为1W,足以承载多条链上的所有交易。

S2：将所述第一账户与第二区块链上的第二账户绑定；所述第二区块链上的资产包括待跨链转移的资产。

第一账户和第二账户绑定具体可以通过以下的方式完成：

S201：创建与所述第一账户关联的第三账户；

S202：向第三账户内导入所述第二账户的私钥；以及

S203：用第二账户的私钥签名在第一区块链上绑定第一账户的绑定交易。

第三账户在第二区块链上，但同时又与第一账户绑定，其作用是只有使用这种绑定过的账户向第一区块链的多重签名的账户转账，才会被系统承认，给绑定的第一账户转对应的资产，提高了转账的安全性，由于第三账户可以像一条隧道一样将第一账户和第二账户连通起来，也可以将其称为隧道账户。

S3：在第一区块链和第二区块链之间对资产的流通进行共识修改，从而完成跨链资产的转移。

在一些实施例中，步骤S3包括充值步骤，所述充值步骤包括：

S301：发起从所述第二区块链的第二账户转移资产到所述第一区块链的第一账户的请求；

S302：检测到关联的多重签名的充值地址收到转账后，等待块数到达预设高度后，根据充值来源的第二账户的地址，找到关联的第一账户，并在第一区块链上出块共识给第一账户代币资产，所述代币资产用于锚定第二区块链上的资产。

下面仍然以BTC和LTC为例对充值的流程进行说明。

用户在第一区块链的钱包中除了有第一账户外，对于每个第一账户还有若干个绑定的BTC账户和LTC账户，因为第一区块链同时包含了BTC和LTC链的轻钱包组件，用户可以从自己拥有的BTC/LTC钱包或从中心化交易所中转账到自己第一区块链钱包的和第一账户绑定的隧道账户的地址。然后用户可以使用第一区块链中绑定的隧道账户的地址，转账BTC/LTC到第一区块链的BTC/LTC充值地址，这个充值地址是一个第一区块链代理节点的多重签名地址。

第一区块链代理检测到关联的多重签名的充值地址收到转账后，等待块数到达一定确认高度(比如BTC/LTC链上n+3)后，根据充值的来源BTC/LTC地址，找到关联的第一账户，并在第一区块链上出块共识给这个第一区块链地址铸币LINKBTC/LINKLTC资产，术语LINKBTC/LINKLTC资产是第一区块链上的资产(即代币资产)，用来锚定BTC/LTC。

优选地实施例中，所述代币资产默认为冻结资产，等待第一区块链的块数到预设高度后将代币资产从冻结状态转为可用状态。

例如，上文所述的第一区块链上新铸币的LINKBTC/LINKLTC资产默认为冻结资产(m块)，等待第一区块链块数到一定高度(比如m+6)后新铸币的LINKBTC/LINKLTC资产从冻结状态转为可用状态。

在一些实施例中，步骤S3还包括提现步骤，所述提现步骤包括：

S303：发起提现交易，所述交易中包含第二区块链的提现地址；

在进行下述的步骤S305之前，还可以执行S304：当检测到系统活动资金池的代币余额小于提现交易请求的额度时，向第三方金融机构发起获取资金的共识请求，待资金到账后再执行对提现交易进行签名的步骤。这样就有助于实现资金不足时的跨链融资。

S305：每个代理节点收到提现交易后进行签名，并在网络中广播签名，同时收集其他代理节点对该交易的签名；

S306：判断收集的签名数量是否大于一预定的值，若是，则将该交易及所有收集到的签名打包进块；

S307：将被打包的区块中的资产转账到所述第二账户上，从而完成提现步骤。

下面，以BTC或LTC的跨链提现为例，介绍步骤S303-307的具体实现方式：

用户发起提现交易，交易中包含BTC或LTC的提现地址。

每个代理收到提现交易后，进行签名，并在网络中发布自己的签名，同时收集别的代理对该交易的签名。当一个代理轮到要出块时，判断当前是否收集到超过2/3个代理的签名，超过2/3则将该交易及所有收集到的签名打包进块，否则该交易将不会打包进块，由后面的代理负责处理。

交易被打包进块后，用户所拥有的对应LINKBTC即销毁。代理验证块后先判断当前流动资金账户余额是否充足，如果充足则在btc或ltc网络中发出从流动资金账户(也是多重签名账户)到提现地址转账的签名，满足多重签名条件后则提现完成。如果不充足先从冷钱包获取资金，等流动账户资金充足后代理再发起转账流程。

进一步地，本实施例的跨链交易方式还包括第一区块链上代理节点的选举步骤S4，选举步骤S4具体包括：

根据随机数对候选用户在第一区块链上质押金的多寡进行加权，依照概率选出所述代理节点。

在具体说明代理节点的选举之前，先对第一区块链上的两类账户：代理账户miner和管理账户guard做如下说明：

miner账户为代理账户，代理账户除了可以像第一账户一样，具有保存资产的功能，还具有以下功能：

产块功能：miner账户可以进行出块，打包验证各种合约交易和转账交易，被打包的交易才会被链承认，产块还会有手续费的收益。

guard提案的投票权：miner账户有对更换guard提案的投票权。

绑定账户审核权：在每日免费限额用光后，代理可以通根据用户提交绑定信息，进行审核，协助用户完成绑定。

miner矿池：miner账户的抵押品可以来源于其他用户的链上资产抵押，同时自动给支持者分配出块奖励。

用户将其他链上资产抵押到miner账户中时，可以使用多种资产(linkBtc、linkLtc等)，系统在计算质押金权重时根据guard喂价的兑换比例全部换算成linkbtc来计算权重。挖矿奖励分配时也是根据换算link成btc的权重分配。用户质押会以当前喂价进行换算，在以后喂价变更时历史汇兑出的权重不会发生变化。

guard账户：guard由现有guard共识提名，然后由miner投票选出，在初始化和变更的时候，guard会参与创建各个资产链的冷热多重签名账户，guard参与冷热多重签名账户的日常管理。

guard享有特定的分红收益；

guard用户日常要参与链的管理，体现在链基本参数的共识修改，链上手续费的共识修改。miner的基础保证金数额的共识修改。上线新币追加保证金数额的共识。

在发生意外情况，造成代币丢失后，比如热钱包出现损失时，guard的保证金赔偿数额也要比miner高50％。

第一区块链使用PPOC(pool proof of cash)的去中心化共识算法。用户可以注册成为候选miner用户(可以称为代理账户)，自己或者其他用户给这个候选miner提供足够质押资产后可以成为miner。每一轮出块开始时根据链上伪随机数选出25个miner，然后由他们按序打包出块。每一轮出块节点的选举会根据miner的质押金的权重选择。抵押金越多的miner，一轮出块中被选为出块节点的概率越高。在一个miner出块后，miner和miner的支持者可以根据质押资产比例得到出块奖励，包括新块奖励，部分手续费等。

miner在拥有打包权的基础上还拥有修改guard的提案审核权，如果miner没有在限期内完成提案的处理。则会影响miner的参与率。参与率会参与miner记账权的加权计算。

链上有最多15个guard用户，guard用户共同对链上的侧链资产进行多重签名和管理。guard的选举和退出先由现有guard提名创建修改guard候选提案，在现有guard之间达成不低于2/3的共识后，转化成为修改guard提案，最后此提案由miner根据质押金比例作为权重，投票同意或者拒绝，当一个修改guard的提案得到不低于2/3的同意投票时，提案通过，guard发生变化。guard发生变化时，同时启动侧链的多重签名冷热钱包更换流程。

PPOC算法使得区块准确的每8秒生成一个区块，并且在任何时间点只有一个被授权的生产者来生成区块。如果一个区块在规定时间之内未被生产出来则这个区块的生产者将会被跳过，由排序的下一个miner账户进行替补出块。当一个或多个miner没有出块时，区块链上将有16秒或以上的延迟。

在一般情况下，第一区块链不会经历任何的分叉，因为miner账户是通过合作而非竞争的方式来生产区块。guard主要进行侧链资产的管理，在不超过1/3权重的guard作恶时，第一区块链足以应对任何类型攻击。

第一区块链上账户的分红策略可以采用如下方式：

普通持币用户

求购交易每次收取求购资产类型一定比例的手续费，假设交易为1LinkBtc换取100LinkLtc。发起者用LinkBtc换取LinkLtc。在成交后将收取少量比例的LinkBtc作为求购手续费。

每种类型的资产都有一个专用的手续费池，每10W块链上进行一次分红。分红依据持有的LINK决定，具体分红公式如下：

奖励将会积累在每个用户的分红账户中，用户可以自由选择取出时机和取出币种。

miner用户

miner用户享有区块奖励的link、块中交易手续费的gas、合约提现按比例收取资产的手续费。

miner抵押用户

miner抵押用户按照用户提供的抵押金比例分享miner用户的区块奖励。

guard用户

guard用户平分存储在guard原生资产手续费池中的手续费奖励。guard原生资产手续费池资金来源于合约提现手续费的一部分。

因此第一区块链激励有三种：

1、区块奖励；

2、区块手续费，种类为第一区块链资产；

3、区块中合约提现手续费，种类为多种资产(linkbtc、linkltc、link等)，抽成(万分之一)比例由guard共识决定。

下面，以BTC或LTC的跨链交易为例，在用户侧介绍使用本发明实施例提供的跨链交易方法进行跨链交易的流程。

初始化流程

1.初始化第一区块链，进行初始资产分配，基本参数配置。

2.第一区块链上guard联合在btc、ltc链上分别创建多重签名账户，并把多重签名账户的地址由所有guard签名后广播到第一区块链上。

3.每个miner和guard充值规定的质押金，用于维护链的稳定。

用户使用流程

1.用户使用第一区块链钱包创建账户，分别创建出第一账户、BTC账户和LTC账户。其中BTC账户和LTC账户是可选的，支持用户导入其它链的私钥。

2.用户使用第一区块链钱包完成BTC账户和第一账户的充值绑定关系，LTC账户和第一账户的充值绑定关系。(一个第一账户可以绑定多个BTC账户和多个LTC账户)

3.用户把钱转账到BTC账户或者LTC账户上。

4.用户使用第一区块链钱包完成跨链操作。BTC或LTC账户失去对应资产。用户绑定的第一账户获得LinkBtc或者LinkLtc。

5.用户在代币求购区自由交易LinkBtc和LinkLtc。手续费支付方式为三种(link,LinkBtc,LinkLtc)。

6.用户发起提现请求，申请从LinkBtc或LinkLtc兑换成BTC或LTC。

7.代理验证通过后判断当前流动资金账户余额是否充足，如果充足直接创建提现申请，如果不充足则在完成资金获取流程后，再创建提现申请。

8.代理自动审批提现申请后创建BTC或LTC转账交易，并广播到对应主链。

下面，介绍基于第一区块链的几种资产管理方法，用于进一步规范跨链的交易行为，本领域技术人员可以根据实际需求进行选择。

1、侧链的资金安全管理

1.1资金动态平衡策略

如果热钱包多重签名账户资产超过3倍资金池限额如BTC：300LTC:30000则发起归账流程，将热钱包多重签名账户金额(200btc/20000ltc)转到冷钱包多重签名地址

如用户提现资产超过热钱包多重签名账户的当前余额，则搁置此交易，并由miner发起冷钱包多重签名账户取钱交易(取钱数量策略为用户提现金额+资金池距离限额的缺口)，不低于2/3的guard签名后将交易发送到侧链中，并等待侧链中交易完成。

miner检测资金池金额足够时重启搁置的提现交易。

1.2资金定期归账策略

每10000个区块执行一次定期归账，根据资金池的金额多寡，将资金池的金额调整成限额数字。

根据上述策略由该块的出块miner创建基础交易广播后由不低于2/3的guard追加签名。

2、资产交易模型

2.1挂单求购模型

第一区块链链上多资产交易采用挂单求购模型；

挂单求购使用智能合约实现，一个挂单求购就是一个新智能合约；

挂单求购允许部分匹配，部分成交；

挂单求购允许撤单；

挂单求购的匹配成交和撤单都是一个智能合约调用的合约交易；

求购挂单交易，匹配挂单交易，撤销求购交易都需要手续费。

2.2抵押资产信用背书模型

miner或者miner支持者抵押在矿池中的资产抵押资产，可以作为信用背书，通过智能合约向其他用户借资产，需要额外的抵押品。

2.3合约模板模型

挂单采用智能合约进行，从而可以灵活制定挂单逻辑。一次挂单就是一个新智能合约。

使用智能合约做挂单和匹配而不是底层直接实现挂单和匹配，具有可扩展性，可以扩展出更复杂的挂单逻辑，比如一次性成交有折扣，限定每笔部分成交的最小单位数量等。

考虑大部分情况大部分挂单逻辑基本一致，为了避免每次都传新智能合约字节码，可以在链上预先将合约字节码注册为合约模板，每个合约模板有一个唯一的链上地址，创建合约的时候可以使用合约模板地址，创建人地址等信息创建新合约，而不用每次传合约字节码，方便用户使用也节省链的存储空间节约花费。

充分抽象化模板，大幅度降低合约使用门槛。

链上多资产交易不在链上撮合，用户在链上挂买单或者卖单，其他用户主动匹配相应订单进行链上交易。

2.4手续费种类

所有手续费最小收费0.00001个系统代币(0.00001可以由共识修改)。

2.5手续费模型

第一区块链上资产转账，创建合约，调用合约，创建合约模板，发起挂单求购交易，撤单挂单求购交易，匹配求购交易等都需要扣除手续费。

手续费分为转账手续费，合约创建手续费，合约模板创建手续费，合约调用基本手续费，合约资产充值提现手续费等，

用户可以发起手续费承兑挂单，用系统代币购买LINKBTC/LINKLTC，用来按价格排列匹配挂单时的手续费兑换。

用户发起交易时可以使用系统代币支付手续费，也可以使用其他资产支付手续费，系统自动匹配相应手续费承兑挂单。

手续费承兑挂单不能随时撤单，需要先发起申请撤单交易，一轮出块后，如果此挂单没有被用户匹配使用，才可以再发起撤单，如果发起申请撤单后一轮出块周期内，此挂单有被用户匹配使用，撤单申请失效，无法被撤单，需要用户重新选择发起申请撤单交易

3、智能合约实现

3.1合约和虚拟机

使用一种图灵完备并为区块链智能合约定制设计的字节码规范作为智能合约虚拟机的实现规范。提供静态类型的高级编程语言比如C#，Java,TypeScript等的编译器实现从高级语言生成智能合约字节码。

3.2智能合约虚拟机：

智能合约虚拟机实现为一种图灵完备的字节码虚拟机，做到运行时具有确定性，执行逻辑可控性，状态变化可监控。

3.3智能合约语言：

使用现有编程语言比如C#，Java,TypeScript等流行的编程语言的主要特性的子集作为智能合约的高级编程语言，编译到符合智能合约字节码规范的字节码，作为智能合约使用。

3.4智能合约的内置库：

智能合约提供一些常用数值操作，字符串操作等的基本库，以及一些链上查询，交易等的内置函数库，在智能合约中可以调用内置库。

3.6智能合约的互相调用：

智能合约部署到链上后，除了可以被用户直接调用或者存取资产，还可以调用其他智能合约/内置原生合约，或被其他智能合约调用。

部分功能逻辑可以以智能合约实现并部署在链上，作为第三方库被链上其他智能合约使用，起到扩展区块链的功能的作用。

3.7智能合约的功能范围和限制：

智能合约可以用图灵完备的编程语言编写业务逻辑，可以查询链上数据，可以确定性存取本合约的状态storage，可以调用其他智能合约/原生合约，可以输出返回信息给调用者。

限制：不能读取链外数据；不能非确定性产生各节点不一致的逻辑；执行指令数和使用内存空间量受区块链控制；区块链可以随时立刻终止智能合约的执行，比如在合约执行费用超预算时。

3.8智能合约的状态存储：

每个智能合约有一个独立的状态存储空间，称作storage。Storage的存储格式是非结构化的数据结构。链上存储智能合约的storage的变化，而不是每次完整存储最新storage到链上。比如在一次合约调用中，将合约storage从{“name”:“chain”}修改为{“name”:“chain”,“count”:123}，链上只记录变化的部分{“count”:123}，并且就算合约调用手续费时，存储部分收费也只计算变化的部分的大小而不是完整storage的大小。从而即使一个智能合约的状态存储空间较大，只要每次调用合约产生的变化量不大，链上数据增量和手续费也不高。

3.9智能合约的状态查询：

智能合约可以直接查询本合约的storage的部分值，也可以通过类SQL的编程语言取出嵌套数据结构中的部分数据。在智能合约的storage较大的时候，可以通过这种方式减少数据加载量提高查询速度，避免全表扫描，提高智能合约的数据存取部分的性能上限。

比如：某智能合约的storage结构类似

可以使用类似var freezedUsers＝storage.query(“selectuserBalance.userAddress from userBalances as userBalance where freeze＝true”)这样的类SQL语法查询出本智能合约中所有冻结了账户的用户地址，数据读写量大大减少，并且避免了全表扫描，可以满足在智能合约中存储较多数据但是每次读取量不大的业务场景，比如在智能合约中实现简单push交易所，实现智能合约资产，实现合约保险等。

3.10智能合约的生命周期：

通过高级编程语言或者手动构造字节码产生智能合约字节码文件

部署智能合约字节码到区块链上，可以创建为智能合约，也可以创建为智能合约模板供下次创建合约时使用

调用智能合约API，或向智能合约地址转账

区块链每次调用智能合约，先初始化独立的轻量级智能合约沙盒执行环境，在其中加载智能合约并执行

执行完智能合约后，根据执行退出状态异常与否，将执行结果和合约storage变化保存。

4、并发模型

通过把合约交易派发到并行的执行管道同时执行，能够提高大量合约交易并发执行的能力，缩短整体交易执行时间。

对于一个出块时间内需要执行的智能合约智能合约，划分为到不同管道中执行；

管道分为串行管道和并行管道，不同并行管道可以并行执行，串行管道不能和其他管道并行执行，最多只有一个串行管道；

一个管道启动后，其中的智能合约交易串行执行；

先执行串行管道中的智能合约，再并行执行多个并行管道；

智能合约交易可以客户端预先执行，读取或者修改的账户或合约地址列表称作本交易的依赖地址列表。普通交易也有依赖地址列表。依赖地址列表有冲突的交易不能放入不同的管道；

交易中不预先附加依赖地址列表的交易，进入串行管道，但是提高手续费。

合约声明的依赖地址列表和实际执行的依赖地址列表有冲突时，执行失败，惩罚性收手续费并打包空白交易；

通过管道的并行执行，可以大幅提高大部分场景下的合约交易TPS。

5、可共识的随机数发生器

合约具有获取可共识的随机数的需求，为了生成可共识的随机数，输入必须是链相关数据数据。这里提供了两种随机数获取方法:

简单随机数：合约中直接调用一个接口获取一个随机数,提供基于当前随机种子的随机数

复杂随机数：用户在合约中指定一组连续的块，系统以该组块的prev_secret作为输入，产生随机数。用户可以指定未产生的一组块记录在设定在合约中，在该组块被产生后，随机数被确定。

用户能够在合约中直接调用接口获取简单随机数。此种方式，对于一次合约调用，在执行结果利益相关方恰好是当前产块人时，存在产块人根据随机数结果以及自身利益选择不打包该调用的可能性。

在希望避免这种可能的情况时，可以采用复杂随机数。复杂随机数以连续块的prev_secret作为输入，产块者若想产生对自身有利的随机数，需要在根据组内其他块的prev_secret,调整当前块的prev_secret,但是prev_secret是在前一轮产块时就已经确定无法修改，即产块者无法控制随机数的产生。

6、事件及回调

事件是指在合约代码内抛出的特定数据，会记录在区块链上。一旦事件发生，所有的区块链节点都能观察到这个数据。回调则是为合约中的事件绑定处理方法，在接收到指定类型的事件时，则执行绑定的方法。官方钱包提供默认的Script脚本回调，也可以由用户根据自己的情况自定制。

代理节点执行合约，触发某个事件事件，会将其一起打入区块中，并进行广播。由于一个智能合约在不同的时间点或者不同的外部条件调用下，可能会走入合约代码的不同分支，执行不同的代码逻辑。对于调用者来说，并不能很好得了解合约执行的状况，有了事件机制，用户就拥有了了解合约执行中的状况，以及获取合约执行结果的能力。

拥有了这样的能力，用户可以根据接收到相应的事件，做出相关的反馈动作，比如说再次发起一笔交易，或者发起一个合约的调用，或者一些本地的动作，比如说记录日志，或者记录数据库，或者进行一个HTTP请求。甚至用户还可以制作一个具有决策能力的程序来对接到我们的区块链中，进行一些实务的决策，并根据决策结果来实施不同的反馈操作。

7、本地查询接口

合约storage区的数据可以通过合约接口来查询，但是这样会消耗手续费，并且需要等区块打包才能获得结果。对于一些不涉及到共识的简单查询功能，合约支持本地查询接口(offline)。通过查询本地区块链数据，获得合约的当前数据状况，不但速度快，而且无需消耗手续费。

资产区块链接入模型

每个新的资产区块链接入，都是以插件模式实现的。普通节点可选择是否挂载跨链插件，miner和guard节点强制要求挂载所有跨链插件。

新增跨链插件流程如下：

miner和guard约定停机时间；

miner和guard在约定时间内分批次完成重启和加载插件；

所有guard完成补充保证金的操作；

等约定时间到达后，发起新币种的初始化操作(创建多重签名地址，广播新币种相关参数，进行新币种喂价)。

本发明实施例还提供了一种存储介质，其存储有能够被计算机执行的程序，所述程序在运行时能够实现以下步骤：在第一区块链上创建第一账户，所述第一区块链用于管理跨链资产的流通；

将所述第一账户与第二区块链上的第二账户绑定；所述第二区块链上的资产包括待跨链转移的资产；

在第一区块链和第二区块链之间对资产的流通进行共识修改，从而完成跨链资产的转移。

进一步地，所述程序在运行时还能够实现充值步骤，所述充值步骤包括：

发起从所述第二区块链的第二账户转移资产到所述第一区块链的第一账户的操作；

检测到关联的多重签名的充值地址收到转账后，等待块数到达预设高度后，根据充值来源的第二账户的地址，找到关联的第一账户，并在第一区块链上出块共识给第一账户代币资产，所述代币资产用于锚定第二区块链上的资产。

可选地或优选地，所述代币资产默认为冻结资产，等待第一区块链的块数到预设高度后将代币资产从冻结状态转为可用状态。

进一步地，所述程序在运行时还能够实现提现步骤，所述提现步骤包括：

发起提现交易，所述交易中包含第二区块链的提现地址；

每个代理节点收到提现交易后进行签名，并在网络中广播签名，同时收集其他代理节点对该交易的签名；

判断收集的签名数量是否大于一预定的值，若是，则将该交易及所有收集到的签名打包进块；

将被打包的区块中的资产转账到所述第二账户上，从而完成提现步骤。

可选地或优选地，在代理节点对收到的提现交易进行签名之前，所述程序在运行时还能够实现：当检测到系统活动资金池的代币余额小于提现交易请求的额度时，向第三方金融机构发起获取资金的共识请求，待资金到账后再执行对提现交易进行签名的步骤。

进一步地，所述将所述第一账户与第二区块链上的第二账户绑定包括：

创建与所述第一账户关联的第三账户；

向第三账户内导入所述第二账户的私钥；

用第二账户的私钥签名在第一区块链上绑定第一账户的绑定交易。

进一步地，所述程序在运行时还能够实现第一区块链上代理节点的选举步骤，所述选举步骤包括：

根据随机数对候选用户在第一区块链上质押金的多寡进行加权，依照概率选出所述代理节点。

进一步地，所述程序在运行时还能够实现协助争夺步骤，所述协助争夺步骤包括：

普通用户将资产质押到代理节点处，协助代理进行出块权的争夺，同时所述普通用户享有该代理出块按质押金计算比例的收益。

进一步地，所述程序在运行时还能够实现：在第一区块链上置入用于资产监控的插件。

本领域技术人员应当理解是，上述各步骤分别对应于步骤S1-S4及其相关子步骤，具体的实现方式可以参考上文的叙述，在此不再赘述。

本文中应用了具体个例对发明构思进行了详细阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离该发明构思的前提下，所做的任何显而易见的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.区块链的跨链交易方法，其特征在于，包括：

在第一区块链上创建第一账户，所述第一区块链用于管理跨链资产的流通；

将所述第一账户与第二区块链上的第二账户绑定；所述第二区块链上的资产包括待跨链转移的资产；

在第一区块链和第二区块链之间对资产的流通进行共识修改，从而完成跨链资产的转移；

所述将所述第一账户与第二区块链上的第二账户绑定包括：

创建与所述第一账户关联的第三账户；

向第三账户内导入所述第二账户的私钥；

用第二账户的私钥签名在第一区块链上绑定第一账户的绑定交易。

2.根据权利要求1所述的区块链的跨链交易方法，其特征在于，所述对资产的流通进行共识修改包括充值步骤，所述充值步骤包括：

发起从所述第二区块链的第二账户转移资产到所述第一区块链的第一账户的请求；

检测到关联的多重签名的充值地址收到转账后，等待块数到达预设高度后，根据充值来源的第二账户的地址，找到关联的第一账户，并在第一区块链上出块共识给第一账户代币资产，所述代币资产用于锚定第二区块链上的资产。

3.根据权利要求2所述的区块链的跨链交易方法，其特征在于，所述代币资产默认为冻结资产，等待第一区块链的块数到预设高度后将代币资产从冻结状态转为可用状态。

4.根据权利要求2所述的区块链的跨链交易方法，其特征在于，所述对资产的流通进行共识修改还包括提现步骤，所述提现步骤包括：

发起提现交易，所述交易中包含第二区块链的提现地址；

每个代理节点收到提现交易后进行签名，并在网络中广播签名，同时收集其他代理节点对该交易的签名；

判断收集的签名数量是否大于一预定的值，若是，则将该交易及所有收集到的签名打包进块；

将被打包的区块中的资产转账到所述第二账户上，从而完成提现步骤。

5.根据权利要求4所述的区块链的跨链交易方法，其特征在于，在代理节点对收到的提现交易进行签名之前，所述方法还包括：当检测到系统活动资金池的代币余额小于提现交易请求的额度时，向第三方金融机构发起获取资金的共识请求，待资金到账后再执行对提现交易进行签名的步骤。

6.根据权利要求1所述的区块链的跨链交易方法，其特征在于，还包括第一区块链上代理节点的选举步骤，所述选举步骤包括：

根据随机数对候选用户在第一区块链上质押金的多寡进行加权，依照概率选出所述代理节点。

7.根据权利要求1所述的区块链的跨链交易方法，其特征在于，还包括协助争夺步骤，所述协助争夺步骤包括：

普通用户将资产质押到代理节点处，协助代理进行出块权的争夺，同时所述普通用户享有该代理出块按质押金计算比例的收益。

8.根据权利要求1所述的区块链的跨链交易方法，其特征在于，所述方法还包括：在第一区块链上置入用于资产监控的插件。

9.存储介质，包括能够被处理器执行的计算机程序，所述程序在运行时能够实现以下步骤：

在第一区块链上创建第一账户，所述第一区块链用于管理跨链资产的流通；

将所述第一账户与第二区块链上的第二账户绑定；所述第二区块链上的资产包括待跨链转移的资产；

在第一区块链和第二区块链之间对资产的流通进行共识修改，从而完成跨链资产的转移；所述将所述第一账户与第二区块链上的第二账户绑定包括：

创建与所述第一账户关联的第三账户；

向第三账户内导入所述第二账户的私钥；

用第二账户的私钥签名在第一区块链上绑定第一账户的绑定交易。

10.根据权利要求9所述的存储介质，其特征在于，所述程序在运行时还能够实现充值步骤，所述充值步骤包括：

发起从所述第二区块链的第二账户转移资产到所述第一区块链的第一账户的操作；

检测到关联的多重签名的充值地址收到转账后，等待块数到达预设高度后，根据充值来源的第二账户的地址，找到关联的第一账户，并在第一区块链上出块共识给第一账户代币资产，所述代币资产用于锚定第二区块链上的资产。

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