CN107784569A - 一种分布式账本上的高吞吐量快速记账方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分布式账本上的高吞吐量快速记账方法，包括如下步骤，资金账户通过闪电网络与对应账户产生交易，交易双方加密签名，然后建立交易链，然后利用通道进行交易；在S1中交易是否完成步骤中，交易失败，则资金直接返回到账户余额；在S1中交易是否完成步骤中，交易完成，交易的最终变化内容通过多个节点记录和网络广播；在S1中交易通道中，其采用的闪电网络的支付路径，交易双方建立HTLC时效合约，通过合约建立闪电路径，从而促成即刻大容量交易；通过S1到S4中的闪电网络的快速交易方式，从而进行账本的成型。本发明提供了一种分布式账本上的高吞吐量快速记账方法，通过闪电网络在交易通道中，从而促成大容量交易。

Description

一种分布式账本上的高吞吐量快速记账方法

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，尤其涉及一种分布式账本上的高吞吐量快速记账方法。

背景技术

所谓区块链技术，也被称之为分布式账本技术，是一种互联网数据库技术，其特点是去中心化、公开透明，让每个人均可参与数据库记录。

如果我们把数据库假设成一本账本，读写数据库就可以看做一种记账的行为，区块链技术的原理就是在一段时间内找出记账最快最好的人，由这个人来记账，然后将账本的这一页信息发给整个系统里的其他所有人。这也就相当于改变数据库所有的记录，发给全网的其他每个节点，所以区块链技术也称为分布式账本（distributed ledger）。

区块链（Blockchain）是比特币的底层技术，像一个数据库账本，记载所有的交易记录。这项技术也因其安全、便捷的特性逐渐得到了银行与金融业的关注。

比特币自诞生起一直存在若干技术问题：论处理能力，目前全网只有7笔每秒；论时延，是大致10分钟出一个块；论交易最终性，一般建议将等待6个块的确认视作交易最终化，大额交易则建议等待更多；论容量，目前已生成40多万个区块，约60GB数据量，且眼见的未来中只见增加不见减少。

虽然比特币社区也试图通过区块扩容、隔离见证等技术在一定程度上增加交易处理能力，但这些方式并不能导致交易处理能力出现数量级的改善。至于前面提及的其他技术难题，现存的PoW机制是万万动不得的，需要等待多个区块的确认也是不能触碰的底线，更麻烦的是：交易处理能力和区块链数据容量似乎是一对无可调和的矛盾。

在目前的区块链技术用过程中，区块链技术较为复杂，区块链技术要记录每一笔交易，无论这笔交易是大使小，而且单个区块容量有限，目前，一个区块最多可容纳1MB的交易，在理想的情况下比特币支撑每秒约10笔的交易，但现实的上限是每秒5到7笔交易，而且目前网络的平均负载大概是每秒3笔交易，如果增加区块大小，每秒的交易数量上限就会提高，但区块扩容是有限度的，从而造成账单记录不便，账单成型速度慢。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种分布式账本上的高吞吐量快速记账方法，具有闪电网络式高吞吐量快速记账特点，解决现有区块链生成慢，交易速度慢，记账不方便的问题。

本发明提供如下技术方案：一种分布式账本上的高吞吐量快速记账方法，包括如下步骤：

S1、资金账户通过闪电网络与对应账户产生交易，交易双方加密签名，然后建立交易链，然后利用通道进行交易；

S2、在S1中交易是否完成步骤中，交易失败，则资金直接返回到账户余额；

S3、在S1中交易是否完成步骤中，交易完成，交易的最终变化内容通过多个节点记录和网络广播；

S4、在S1中交易通道中，其采用的闪电网络的支付路径，交易双方建立HTLC时效合约，通过合约建立闪电路径，从而促成即刻大容量交易；

S5、通过S1到S4中的闪电网络的快速交易方式，从而进行账本的成型。

优选的，由于所述到期时间、提款条件、支付金额和支付方向的不同，同一交易通道内存在多调HTLC时效合约。

本发明提供了一种分布式账本上的高吞吐量快速记账方法，通过闪电网络在交易通道中，建立支付路径，同时建立HTLC时效合约，通过合约建立闪电路径，从而促成大容量交易，达到快速记账的目的，从而便于使用者进行区块链的分布式记账，便于高吞吐量的记账方式。

区块链技术的这种“分布式账本”模式，对于比特币，监控了资金的转移，同样道理，也可以监控任何有价资产的交易，例如股票、债券、期货。创业公司所开发的系统，就是以这种方式去使用区块链。研究机构 Autonomous Research 的分析师预计，区块链技术能够在五年之内在为全球交易的清算和结算节省160亿美元。目前这些交易需要由中心化的银行或金融机构来负责纪录，也导致了额外的时间和成本。不过，“分布式账本”模式为金融市场带来影响远不仅是简化流程。有观点认为，“分布式账本”模式将会颠覆华尔街的金融业。

而利用闪电网络配合区块链的分布式账本，使用者的资金在区块链得到充分保护，在最终促成交易后，节点记录最后交易数据，保证了交易的迅速性和即时性，同时也进一步提升了账单的记录速度和吞吐量。

附图说明

图1为本发明的账单形成流程示意图；

图2为本发明的实施例具体实施流程示意图；

图3为本发明的实施例具体实施流程回馈示意图。

具体实施方式

下面，通过具体示意图和实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例：

请参阅图1，一种分布式账本上的高吞吐量快速记账方法，包括如下步骤：

S1、资金账户通过闪电网络与对应账户产生交易，交易双方加密签名，然后建立交易链，然后利用通道进行交易；

S2、在S1中交易是否完成步骤中，交易失败，则资金直接返回到账户余额；

S3、在S1中交易是否完成步骤中，交易完成，交易的最终变化内容通过多个节点记录和网络广播；

S4、在S1中交易通道中，其采用的闪电网络的支付路径，交易双方建立HTLC时效合约，通过合约建立闪电路径，从而促成即刻大容量交易；

S5、通过S1到S4中的闪电网络的快速交易方式，从而进行账本的成型。

闪电网络的基础是交易双方之间的双向微支付通道，RSMC（RecoverableSequence Maturity Contract）定义了该双向微支付通道的最基本工作方式。

微支付通道中沉淀了一部分资金，通道也记录有双方对资金的分配方案。通道刚设立时，初值可能是{A: 0.4, B: 0.6}，意味着打入通道的资金共有1.0，其中A拥有0.4，B拥有0.6。通道的设立会记录在区块链上。

HTLC（Hashed Timelock Contract）进一步实现了有条件的资金支付，通道余额的分配方式也因此变得更为复杂。

通过HTLC，A和B可以达成这样一个协议：协议将锁定A的0.1，在时刻到来之前（以未来的某个区块链高度表述），如果B能够向A出示一个适当的条件（称为秘密），使得条件的价值等于事先约定的值，B就能获得这0.1；如果直到时刻过去B仍然未能提供一个正确的条件，这0.1将自动解冻并归还A。

如图2和图3所示，A想给D发送0.05，但A和D之间并没有微支付通道。因此，A找到了一条经过B、C到达D的支付路径，该路径由A/B, B/C和C/D这样三个微支付通道串接而成。

D生成一个秘密条件并将条件发送给A，A不需要知道条件内容。条件的作用就像是古代调兵用的虎符。

A和B商定一个HTLC合约：只要B能在3天内向A出示正确的R，A会支付B 0.052；如果B做不到这点，这笔钱3天后自动退还A。

同样地，B和C商定一个HTLC合约：只要C能在2天内向B出示哈希正确的R，B会支付C0.051；如果C做不到这点，这笔钱到期自动退还B。

最后，C和D商定一个HTLC合约：只要D能在1天内向C出示正确的条件，C会支付D0.05；如果D做不到这点，这笔钱到期自动退还C。

一切就绪后，D及时向C披露条件并拿到0.05；现在C知道了条件，她可以向B出示密码条件并拿到0.051（差额部分的0.001成了C的佣金）；B知道条件后当然会向A出示并拿到他的那份0.052，差额部分的0.001成了B的佣金由于到期时间、提款条件、支付金额和支付方向的不同，同一交易通道内存在多调HTLC时效合约，从而方便提升交易的便利性。

本发明提供了一种分布式账本上的高吞吐量快速记账方法，通过闪电网络在交易通道中，建立支付路径，同时建立HTLC时效合约，通过合约建立闪电路径，从而促成大容量交易，达到快速记账的目的，从而便于使用者进行区块链的分布式记账，便于高吞吐量的记账方式。

区块链技术的这种“分布式账本”模式，对于比特币，监控了资金的转移，同样道理，也可以监控任何有价资产的交易，例如股票、债券、期货。创业公司所开发的系统，就是以这种方式去使用区块链。研究机构 Autonomous Research 的分析师预计，区块链技术能够在五年之内在为全球交易的清算和结算节省160亿美元。目前这些交易需要由中心化的银行或金融机构来负责纪录，也导致了额外的时间和成本。不过，“分布式账本”模式为金融市场带来影响远不仅是简化流程。有观点认为，“分布式账本”模式将会颠覆华尔街的金融业。

而利用闪电网络配合区块链的分布式账本，使用者的资金在区块链得到充分保护，在最终促成交易后，节点记录最后交易数据，保证了交易的迅速性和即时性，同时也进一步提升了账单的记录速度和吞吐量。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种分布式账本上的高吞吐量快速记账方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、资金账户通过闪电网络与对应账户产生交易，交易双方加密签名，然后建立交易链，然后利用通道进行交易；

S2、在S1中交易是否完成步骤中，交易失败，则资金直接返回到账户余额；

S3、在S1中交易是否完成步骤中，交易完成，交易的最终变化内容通过多个节点记录和网络广播；

S4、在S1中交易通道中，其采用的闪电网络的支付路径，交易双方建立HTLC时效合约，通过合约建立闪电路径，从而促成即刻大容量交易；

S5、通过S1到S4中的闪电网络的快速交易方式，从而进行账本的成型。

2.根据权利要求1所述的一种分布式账本上的高吞吐量快速记账方法，其特征在于：由于所述到期时间、提款条件、支付金额和支付方向的不同，同一交易通道内存在多调HTLC时效合约。