CN108876377A - 一种防止重复支付的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防止重复支付的方法和系统，属于区块链技术领域。它的方法步骤为：S1、发送交易；带有效期的交易被发送到任意一个区块链网络的节点；S2、验证交易；交易被节点验证是否有效；S3、处理交易；验证成功的交易放入节点的池中，等待着被处理成生效交易或失效交易；S4、判断交易是否生效；如果在有效期内交易被整合到区块中，则交易生效，交易结束；如果交易在节点的池中过了有效期，则交易失效，重复S1‑S4，直到交易生效后结束；另外，还包括系统、设备和存储介质。针对现有的交易机制存在重复支付的情况，它可以防止重复支付，加快交易生效的时间，维护区块链系统的稳定性。

Description

一种防止重复支付的方法和系统

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，尤其涉及一种防止重复支付的方法和系统。

背景技术

区块链的交易中没有过期、超时的概念，一笔交易现在有效，那么它就永远有效。然而，如果一笔交易只在全网广播一次，那么它只会保存在一个挖矿节点的内存中。因为内存池是以未持久化的方式保存在挖矿节点存储器中的，所以一旦这个节点重新启动，内存池中的数据就会被完全擦除，而且，即便一笔有效交易被传播到了全网，如果它长时间未处理，它将从挖矿节点的内存池中消失。如果交易本应该在一段时间内被处理而实际没有，那么钱包软件应该重新发送交易或重新支付更高的矿工费，交易费影响交易处理优先级，这意味着足够费用的交易会更可能地被包含在下一个挖出的区块中；与此同时，交易费不足或者没有交易费的交易肯定会被推迟，基于尽力而为的原则在几个区块之后被处理，甚至可能根本不被处理。交易费不是强制的，而且没有交易费的交易也许最终会被处理，但是一笔交易是否被处理掉(是否生效或失效)的等待时间是未可知的，客户为了交易尽快生效，会对交易进行重新发送，但这很可能会导致重复支付，为了防止重复支付，因交易是否被处理掉的等待时间时间未可知，使得交易被重新发送的时间也是未可知的，在很多商业环境中，交易双方都希望交易尽快生效，或在可控的时间范围内生效，或在获知交易失效后可以及时重新发送一笔交易费较高的交易，以提高交易尽快生效的概率；而现有的交易生效机制并不能满足交易双方的这种需求，这给用户带来极大的不便，用户体验较差。

为了避免垃圾信息的滥发、拒绝服务攻击或其他针对区块链系统的恶意攻击，区块链中的交易在广播后，每一个节点在收到每一笔交易时，都需要对交易进行校验，确保有效的交易才会在网络中传播，而无效的交易将会在第一个节点处被废弃，但现有的交易验证机制无法识别重复发送的有效的交易。挖矿节点收到有效的交易后，会先放入交易池中，交易池自身的容量有限，致使交易池中可放入的临时交易数量是有限的。恶意重复发送的含有低交易费或不含交易费的有效交易可能会造成分布式拒绝服务DDOS(DistributedDenial of Service)攻击，影响区块链系统的稳定性。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

为了克服上述技术问题，本发明提供了一种防止重复支付的方法和系统。它可以防止重复支付，加快交易生效的时间，维护区块链系统的稳定性。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

一种防止重复支付的方法，包括以下步骤：

S1、发送交易；带有效期的交易被发送到任意一个区块链网络的节点；

S2、验证交易；交易被节点验证是否有效，如果验证有效，该节点会将这笔交易传播到这个节点所连接的其他节点，同时，交易发起者会收到一条表示交易成功的返回消息；如果验证无效，该节点会拒绝接受这笔交易且同时返回给交易发起者一条表示交易被拒绝的信息，返回步骤S1；

S3、处理交易；验证成功的交易放入节点的池中，等待着被处理成生效交易或失效交易；

S4、判断交易是否生效；如果在有效期内交易被整合到区块中，则交易生效，交易结束；如果交易在节点的池中过了有效期，则交易自动失效，重复S1-S4，直到交易生效后结束。

优选地，所述的有效期为时间、区块个数或区块高度；进一步地，S3中交易失效的处理方法为：交易发送出去后过了有效期，从节点的池中删除该交易；优选地，S3中交易生效的处理方法为：在有效期内交易被整合到区块中。

进一步地，当有效期为时间T时，S4中判断交易是否生效的方法为：

比较交易发送后的时间累计t与T，如果t≤T时，交易被整合到区块中，则交易生效，交易结束；如果t＞T时，则交易自动失效，重复S1-S4；

进一步地，当有效期为区块高度H时，S4中判断交易是否生效的方法为：

比较当前区块高度H0与H，如果H0≤H时，交易被整合到区块中，则交易生效，交易结束；如果H0＞H时，则交易自动失效，重复S1-S4；

进一步地，当有效期为区块个数为A时，S4中判断交易是否生效的方法为：

S401、计算当前区块高度与本次交易发送时的区块高度之差ΔH；

S402、比较ΔH与A，如果在ΔH≤A时，交易被整合到区块中，则交易生效，交易结束；如果ΔH＞A时，则交易自动失效，重复S1-S4；其中，H、H0、ΔH、A均为整数。

优选地，S1中，所述的交易在构建时被赋值有效期和计数器，进一步地，或在S3中交易进入节点的池中后，被节点的池赋值计数器。

优选地，S1中，发送第一次交易时根据需要同时设定第二次、第三次、第四次、、、或第N次交易的发送条件和交易内容；进一步地，设定第N次交易的交易内容包括交易费、输入地址、输出地址、交易额度、找零地址；进一步地，设定第N次交易的发送条件为：判断第N-1次交易是否生效，如果第N-1次交易生效则停止发送第N次交易；如果第N-1次交易失效，则发送第N次交易；其中，N为整数。

优选地，S4中交易生效时，交易发送者收到交易生效信息；S4中交易失效时，交易发送者收到交易失效信息；

进一步地，S4中的交易生效信息由交易自身或由节点的池发送，进一步地，S4中的交易失效信息由交易自身或由节点的池发送；

进一步地，S4中的交易失效后，交易自身或由节点的池执行删除/无效交易的命令，交易从节点的池中消失。

优选地，所述的交易为一笔交易或一个交易组；优选地；所述的交易组包括多个交易，所述交易包括交易内容、Hash值和签名，其特征在于，交易和交易之间通过一个Hash链表互相连接，并在每笔交易中保存交易组的头部交易的Hash值；优选地，所述的Hash链表为相邻交易中其中一笔交易的Hash值；所述交易的Hash值包括交易内容，下一个交易的Hash值和交易的总数；优选地，所述签名包括交易内容，下一个交易的Hash值，交易的总数和交易组的头部交易的Hash值；

优选地，所述交易组构造方法，包括以下步骤：

第一步、根据以上所述的一种交易组，从交易组的尾部交易向头部交易开始计算交易的Hash值，首先计算尾部交易的Hash值；

第二步、计算与尾部交易相邻的交易的Hash值，按照该顺序，依次计算各个交易的Hash值，直至计算出头部交易的Hash值；

第三步、把头部交易的Hash值分别放入到交易组中的每一个交易中；

第四步、计算各个交易的SIGHASH，并计算签名。

一种防止重复支付的系统，包括：

交易发送模块，用于构建交易，并将交易发送到任意一个区块链网络的节点上；

交易验证模块，用于验证交易是否有效；

交易处理模块，用于将交易处理成生效交易或失效交易；

交易判断模块，用于判断交易是否生效；交易发送模块、交易验证模块、交易处理模块和交易判断模块依次互连，交易判断模块与交易发送模块连接。

一种设备，包括处理器、输入设备、输出设备和存储器，所述处理器、输入设备、输出设备和存储器互相连接，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行以上所述方法。

一种计算机可读存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时，使所述处理器执行以上所述方法。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本发明通过给交易附加上有效期这一参数，交易能否生效，以及何时生效，是可以明确知道的，相比于现有技术中交易何时生效，何时失效的不确定性，本发明的技术方案取得了极大的进步，避免了重复发送交易导致重复支付的可能性，确保交易安全；

(2)本发明中交易一旦失效后，可以重新发送交易，通过加上更高的交易费，提高交易的优先级，加快交易生效；

(3)本发明因同样的交易信息在有效期内不能重复发送，从而在一定程度可以防止分布式拒绝服务DDOS(Distributed Denial of Service)攻击，维护区块链系统的稳定性；

(4)本发明可以减少区块链系统的负担，提高系统处理效率，缓解交易处理能力和区块链数据容量之间的矛盾。

附图说明

图1为实施方式一的流程示意图；

图2为实施方式二的流程示意图；

图3为实施方式三的流程示意图；

图4为实施方式四的流程示意图；

图5为实施方式五的流程示意图；

图6为实施方式六的流程示意图；

图7为实施方式七的流程示意图；

图8为本发明的系统框图；

图9为本发明的设备框图；

图10为交易组结构及构造示意图。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图及实施例对本发明作详细描述。

实施例1

如图1、2、3、4、5、6、7所示，一种防止重复支付的方法，包括以下步骤：

S1、发送交易；带有效期的交易被发送到任意一个区块链网络的节点；

S2、验证交易；交易被节点验证是否有效，如果验证有效，该节点会将这笔交易传播到这个节点所连接的其他节点，同时，交易发起者会收到一条表示交易成功的返回消息；如果验证无效，该节点会拒绝接受这笔交易且同时返回给交易发起者一条表示交易被拒绝的信息，返回步骤S1；

S3、处理交易；验证成功的交易放入节点的池中，等待着被处理成生效交易或失效交易；

此处考虑到子交易会先于父交易到达节点，所述的节点的池是指交易池或临时交易池，被节点验证有效后，如果发送的是子交易，先进入节点的临时交易池，等待父交易到来后，一起被放入到交易池中等着被区块挖走；如果是父交易，直接进入节点的交易池，等着被区块挖走；

S4、判断交易是否生效；如果在有效期内交易被整合到区块中，则交易生效，交易结束；如果等待时间大于有效期，则交易自动失效，重复S1-S4，直到交易生效后结束。

本实施例的技术方案具备以下效果：1、通过给交易附加上有效期这一参数，交易能否生效，以及何时生效，是可以明确知道的，相比于现有技术中交易何时生效，何时失效的不确定性，本实施例的技术方案取得了极大的进步，避免了重复发送交易导致重复支付的可能性，确保交易安全；2、交易一旦失效后，可以重新发送交易，通过加上更高的交易费，提高交易的优先级，加快交易生效；3、因同样的交易信息在有效期内不能重复发送，从而在一定程度可以防止分布式拒绝服务DDOS(Distributed Denial of Service)攻击，维护区块链系统的稳定性；4、本实施例的方案可以运行在各个节点的钱包上，在客户利用钱包进行交易时可以实现上述1-3的技术效果。

实施例2

如图1、2、3、4、5、6、7所示，一种防止重复支付的方法，在实施例1的基础上，进一步改进，所述的有效期为时间、区块个数或区块高度；进一步地，S3中交易失效的处理方法为：交易发送出去后过了有效期，从节点的池中删除该交易；优选地，S3中交易生效的处理方法为：在有效期内交易被整合到区块中；采用的共识机制为工作量证明机制、权益证明机制、股份授权证明机制或Poo1验证池。

进一步地，当有效期为时间T时，S4中判断交易是否生效的方法为：

比较交易发送后的时间累计t与T，如果t≤T时，交易被整合到区块中，则交易生效，交易结束；如果t＞T时，则交易自动失效，重复S1-S4；

进一步地，当有效期为区块高度H时，S4中判断交易是否生效的方法为：

比较当前区块高度H0与H，如果H0≤H时，交易被整合到区块中，则交易生效，交易结束；如果H0＞H时，则交易自动失效，重复S1-S4；

进一步地，当有效期为区块个数为A时，S4中判断交易是否生效的方法为：

S401、计算当前区块高度与本次交易发送时的区块高度之差ΔH；

S402、比较ΔH与A，如果在ΔH≤A时，交易被整合到区块中，则交易生效，交易结束；如果ΔH＞A时，则交易自动失效，重复S1-S4；其中，H、H0、ΔH、A均为整数。

实施例3

如图1、2、3、4、5、6、7所示，一种防止重复支付的方法，在实施例1或2的基础上，进一步改进，S1中，所述的交易在构建时被赋值有效期或计数器。

如果交易在构建时仅被赋值了有效期，没有计数器，那么，判断交易是否重新发送的方法为：如果有效期为区块个数，交易发送者或交易发送者的节点记录上次发送交易时的区块高度，在交易需要重新发送时，记录当前区块高度，如果当前区块高度与上次发送交易时的区块高度之差小于等于区块个数，说明交易仍在有效期内，还在节点的池中等待被区块挖走，则不能重新发送；如果前区块高度与发送交易时的区块高度之差大于区块个数，说明交易过了有效期，已经失效，可以重新发送交易，进一步地，可以多加一些交易费，增大交易的优先级，加快交易生效。

如果有效期为区块高度，交易发送者或交易发送者的节点在交易重新发送时，记录当前区块高度，如果当前区块高度小于等于有效期中设定的区块高度，说明交易仍在有效期内，还在节点的池中等待被区块挖走，则不能重新发送；如果当前区块高度大于有效期中设定的区块高度，说明交易过了有效期，已经失效，可以重新发送交易，进一步地，可以多加一些交易费，增大交易的优先级，加快交易生效。

如果有效期为时间T，交易发送者或交易发送者的节点记录上次发送交易时的时间T0，在交易需要重新发送时，记录当前时间T1，如果当前时间T1与发上次发送交易时的时间T0之差小于等于有效期设定的时间T，说明交易仍在有效期内，还在节点的池中等待被区块挖走，则不能重新发送；如果当前时间T1与发上次发送交易时的时间T0之差大于有效期设定的时间T，说明交易过了有效期，已经失效，可以重新发送交易，进一步地，可以多加一些交易费，增大交易的优先级，加快交易生效。

依靠交易发送者及其所在节点进行判断是否需要重复发送交易，交易自身、节点的交易池或临时交易池仅需在交易失效后执行删除交易信息的命令即可，均不需要在交易生效或失效后返回信息给交易发送者；简化了交易自身的结构和工作量，节点的交易池和临时交易池也不需要赋值计数器，也简化了它们的运行机制和工作量。

进一步地，或在S3中交易进入节点的池中后，被节点的池赋值计数器，对于这种情况，因为交易到达每个节点的时间不同，导致交易在每个节点上等待时间/保留时间/区块个数是不同的，在与有效期比对时，存在时间误差，然后消息传递也存在快慢的问题，也存在时间误差，误差会带来重复支付的可能性，所以交易被节点的池赋值计数器，存在一定程度的缺陷，不能从根本上消除重复支付。

实施例4

如图1、2、3、4、5、6、7所示，一种防止重复支付的方法，在实施例1或2或3的基础上，进一步改进，S1中，发送第一次交易时根据需要同时设定第二次、第三次、第四次、、、或第N次交易的发送条件和交易内容；进一步地，设定第N次交易的交易内容包括交易费、输入地址、输出地址、交易额度、找零地址；进一步地，设定第N次交易的发送条件为：判断第N-1次交易是否生效，如果第N-1次交易生效则停止发送第N次交易；如果第N-1次交易失效，则发送第N次交易。

考虑到交易发送者会在重复发送时，改变交易内容(交易费、输入地址、输出地址、交易额度、找零地址等)，所以本实施例的技术方案中，将这部分设计成可设定的，以满足客户的需求，提高客户的体验。

交易发送者通过一次操作即可实现交易的生效，不需要在交易失效后，手动再次发送交易，节省了时间，提高了交易处理的效率，实现了交易发送的自动化。

实施例5

如图1、2、3、4、5、6、7所示，一种防止重复支付的方法，在实施例1或2或3或4的基础上，进一步改进，S4中交易生效时，交易发送者收到交易生效信息；S4中交易失效时，交易发送者收到交易失效信息；交易发送者或交易发送者的节点依靠收到交易生效信息/交易失效信息来判断是否进行交易的重复发送，方便直接。

进一步地，S4中的交易生效信息由交易自身或由节点的池(交易池)发送，进一步地，S4中的交易失效信息由交易自身或由节点的池发送；如果子交易先于父交易到达节点，交易验证有效后，子交易会放入节点的临时交易池中，可能会有这种情况存在：在临时交易池中等待父交易时过了有效期，这时候节点的临时交易池会发送交易失效信息，同时节点的临时交易池执行删除/无效交易的命令。

进一步地，S4中的交易失效后，交易自身或由节点的池执行删除/无效交易的命令，交易从节点的池中消失。

实施例6

如图10所示，一种防止重复支付的方法，在实施例1或2或3或4或5的基础上，进一步改进，所述的交易为一笔交易或一个交易组；优选地；所述的交易组包括多个交易，所述交易包括交易内容、Hash值和签名，其特征在于，交易和交易之间通过一个Hash链表互相连接，并在每笔交易中保存交易组的头部交易的Hash值；优选地，所述的Hash链表为相邻交易中其中一笔交易的Hash值；所述交易的Hash值包括交易内容，下一个交易的Hash值和交易的总数；优选地，所述签名包括交易内容，下一个交易的Hash值，交易的总数和交易组的头部交易的Hash值；交易组与交易属性相同，具有原子性，即要么执行成功，要么执行失败，不存在执行到一半的情况，本实施例的一种防止重复支付的方法，如图1、2、3、4、5、6、7所示，包括以下步骤：

S1、发送交易组；带有效期的交易组发送到任意一个区块链网络的节点；

S2、验证交易组；交易组被节点验证是否有效；

S3、处理交易组；验证成功的交易组放入节点的池中，等待着被处理成生效交易组或失效交易组；

S4、判断交易组是否生效；如果在有效期内交易组被整合到区块中，则交易组生效，交易结束；如果交易组在节点的池中过了有效期，则交易失效，重复S1-S4，直到交易组生效后结束。

对于那种互相关联的多笔交易，在现实应用中，更加希望交易组整体处理效率加快，尽快生效，且重复支付所造成的成本更高，可以采用本实施例的方法，可以确保不会发生重复支付，保证交易的安全性。

实施例7

如图1、2、3、4、5、6、7所示，一种防止重复支付的方法，在实施例1或2或3或4或5或6的基础上，进一步改进，所述交易组构造方法，如图10所示，包括以下步骤：

第一步、根据以上所述的一种交易组，从交易组的尾部交易向头部交易开始计算交易的Hash值，首先计算尾部交易的Hash值；

第二步、计算与尾部交易相邻的交易的Hash值，按照该顺序，依次计算各个交易的Hash值，直至计算出头部交易的Hash值；

第三步、把头部交易的Hash值分别放入到交易组中的每一个交易中；

第四步、计算各个交易的SIGHASH，并计算签名，同时给交易组赋值有效期。

交易组和单笔交易相同，因其原子性，交易组被同时打包到同一个区块里面，所述的有效期为时间、区块个数或区块高度；进一步地，S3中交易组失效的处理方法为：交易组发送出去后过了有效期，从节点的池中删除该交易组；优选地，S3中交易组生效的处理方法为：在有效期内交易组被整合到区块中；采用的共识机制为工作量证明机制、权益证明机制、股份授权证明机制或Poo1验证池。

进一步地，当有效期为时间T时，S4中判断交易组是否生效的方法为：

比较交易组发送后的时间累计t与T，如果t≤T时，交易组被整合到区块中，则交易组生效，交易结束；如果t＞T时，则交易组自动失效，重复S1-S4；

进一步地，当有效期为区块高度H时，S4中判断交易是否生效的方法为：

比较当前区块高度H0与H，如果H0≤H时，交易被整合到区块中，则交易组生效，交易结束；如果H0＞H时，则交易组自动失效，重复S1-S4；

进一步地，当有效期为区块个数为A时，S4中判断交易组是否生效的方法为：

S401、计算当前区块高度与本次交易发送时的区块高度之差ΔH；

S402、比较ΔH与A，如果在ΔH≤A时，交易组被整合到区块中，则交易组生效，交易结束；如果ΔH＞A时，则交易组自动失效，重复S1-S4；其中，H、H0、ΔH、A均为整数。

所述的交易组在构建时被赋值有效期或计数器。

如果交易组在构建时仅被赋值了有效期，没有计数器，那么，判断交易组是否重新发送的方法为：如果有效期为区块个数，交易发送者或交易发送者的节点记录上次发送交易组时的区块高度，在交易组需要重新发送时，记录当前区块高度，如果当前区块高度与上次发送交易组时的区块高度之差小于等于区块个数，说明交易组仍在有效期内，还在节点的池中等待被区块挖走，则不能重新发送；如果前区块高度与发送交易组时的区块高度之差大于区块个数，说明交易组过了有效期，已经失效，可以重新发送交易组，进一步地，可以多加一些交易费，增大交易组的优先级，加快交易生效，但交易费的增加会改变交易组的Hash值，交易组要被重新构造。

如果有效期为区块高度，交易发送者或交易发送者的节点在交易组重新发送时，记录当前区块高度，如果当前区块高度小于等于有效期中设定的区块高度，说明交易组仍在有效期内，还在节点的池中等待被区块挖走，则不能重新发送；如果当前区块高度大于有效期中设定的区块高度，说明交易组过了有效期，已经失效，可以重新发送交易组，进一步地，可以多加一些交易费，增大交易的优先级，加快交易生效，但交易费的增加会改变交易组的Hash值，交易组要被重新构造。

如果有效期为时间T，交易发送者或交易发送者的节点记录上次发送交易时的时间T0，在交易需要重新发送时，记录当前时间T1，如果当前时间T1与发上次发送交易时的时间T0之差小于等于有效期设定的时间T，说明交易仍在有效期内，还在节点的池中等待被区块挖走，则不能重新发送；如果当前时间T1与发上次发送交易时的时间T0之差大于有效期设定的时间T，说明交易过了有效期，已经失效，可以重新发送交易，进一步地，可以多加一些交易费，增大交易的优先级，加快交易生效，但交易费的增加会改变交易组的Hash值，交易组要被重新构造。

依靠交易发送者及其所在节点进行判断是否需要重复发送交易，交易组自身、节点的交易池或临时交易池仅需在交易失效后执行删除交易组信息的命令即可，均不需要在交易组生效或失效后返回信息给交易发送者；简化了交易组自身的结构和工作量，节点的交易池和临时交易池也不需要赋值计数器，也简化了它们的运行机制和工作量。

进一步地，或在S3中交易组进入节点的池中后，被节点的池赋值计数器，对于这种情况，因为交易组到达每个节点的时间不同，导致交易组在每个节点上等待时间/保留时间/区块个数是不同的，在与有效期比对时，存在时间误差，然后消息传递也存在快慢的问题，也存在时间误差，误差会带来重复支付的可能性，所以交易组被节点的池赋值计数器，存在一定程度的缺陷，不能从根本上消除重复支付。

进一步改进，S1中，发送第一次交易组时根据需要同时设定第二次、第三次、第四次、、、或第N次交易组的发送条件和交易组内容；进一步地，设定第N次交易组的交易内容包括交易费、输入地址、输出地址、交易额度、找零地址；进一步地，设定第N次交易组的发送条件为：判断第N-1次交易组是否生效，如果第N-1次交易组生效则停止发送第N次交易组；如果第N-1次交易组失效，则发送第N次交易组。

考虑到交易发送者会在重复发送时，改变交易内容(交易费、输入地址、输出地址、交易额度、找零地址等)，此时交易组需要重新构造，所以本实施例的技术方案中，将这部分设计成可设定的，以满足客户的需求，提高客户的体验。

交易发送者通过一次操作即可实现交易组的生效，不需要在交易组失效后，手动再次发送交易组，节省了时间，提高了交易组处理的效率，实现了交易组发送的自动化。

进一步改进，S4中交易组生效时，交易发送者收到交易组生效信息；S4中交易组失效时，交易发送者收到交易组失效信息；交易发送者或交易发送者的节点依靠收到交易组生效信息/交易组失效信息来判断是否进行交易组的重复发送，方便直接。

进一步地，S4中的交易组生效信息由交易组自身或由节点的池(交易池)发送，进一步地，S4中的交易组失效信息由交易组自身或由节点的池发送；如果交易组中的部分或全部交易先于其父交易到达节点，交易组验证有效后，含有子交易的交易组会放入节点的临时交易池中，可能会有这种情况存在：在临时交易池中等待父交易时过了有效期，这时候节点的临时交易池会发送交易组失效信息，同时节点的临时交易池执行删除/无效交易的命令。

进一步地，S4中的交易组失效后，交易组自身或由节点的池执行删除/无效交易的命令，交易组从节点的池中消失。

实施例8

如图8所示，一种防止重复支付的系统，包括：

交易发送模块，用于构建交易，并将交易发送到任意一个区块链网络的节点上；

交易验证模块，用于验证交易是否有效；

交易处理模块，用于将交易处理成生效交易或失效交易；

交易判断模块，用于判断交易是否生效；交易发送模块、交易验证模块、交易处理模块和交易判断模块依次互连，交易判断模块与交易发送模块连接。同时也该系统也可以在交易组上应用，以上各个模块和系统可以存在于一个或多个节点上。

实施例9

一种设备，包括处理器、输入设备、输出设备和存储器，所述处理器、输入设备、输出设备和存储器互相连接，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行如实施例1-7中任一个技术方案所述方法。

实施例10

一种计算机可读存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时，使所述处理器执行如实施例1-7中任一个技术方案所述方法。

实施例11

现有技术中无法知道已经发送的交易何时的生效或失效，所以会重新发送一笔同数量的虚拟货币的交易，但如果在前的交易过了段时间生效了，而本次发送的交易也生效了，就会发生重复支付。区块链每笔交易有一个失效区块高度，在本实施例中是指交易的有效期，交易到达区块高度后不会被区块链接受，不用担心重复支付或重复支付影响系统的稳定性。不用担心很久以前发送的交易数据会生效；过了有效期没有进入区块链的交易可以重发；可以增加交易费，增加交易的优先级，加快交易进入区块链。

比如某笔交易最多排队100个区块，若在100个区块高度内都未生效则交易自动失效，用户需要重新发送一笔相同的交易，该机制可以减少区块链系统的负担，提高系统处理效率，缓解交易处理能力和区块链数据容量之间的矛盾。

在打第二笔相同交易时，会检索第一笔交易是否生效，如果交易已经生效，则不需要发送第二笔交易；如果交易仍在有效期内，且未生效，则继续等待，直到在有效期内交易生效时结束；如果交易过了有效期，交易失效，则需要重新发送一笔相同的交易。

如图1、2、3、4、5、6、7所示，本实施例中提供了一种防止重复支付的方法，包括：

S1、发送交易；一笔带有效期的交易被发送到任意一个区块链网络的节点；

S2、验证交易；交易被节点验证，如果验证有效，该节点会将这笔交易传播到这个节点所连接的其他节点，并以接收时的相应顺序，为有效的新交易建立一个交易池；同时，交易发起者会收到一条表示交易成功的返回消息；如果验证无效，该节点会拒绝接受这笔交易且同时返回给交易发起者一条表示交易被拒绝的信息；

S3、处理交易；验证成功的交易放入节点的池中，等待着被处理成生效交易或失效交易；

S4、判断交易是否生效；如果在有效期内交易生效，则不需要重新发送交易；如果等待时间大于有效期，则交易自动失效，需要重新发送交易，重复S1-S4，直到交易生效后结束。

交易在池中等待着被区块挖走，如果交易被区块挖走，交易生效，并返回给交易发起者一条表示交易生效的信息，同时节点将含有生效交易的区块进行广播；如果过了有效期(时间、区块高度或区块个数)后，交易仍然没有生效，则交易自动失效，并返回给交易发起者一条表示交易失效的信息，提示交易发送者重新发送该笔交易，并加上一笔交易费，该交易费比上一次发送的交易费更高，以提高交易处理优先级，使得交易能够尽快被区块挖走，尽快生效；重复步骤S1-S4，直到交易生效后结束。

如果验证成功的交易是一笔子交易，且在父交易之前到达节点，在这种情况下，会先将节点放入到孤立交易池中，并统计该交易在孤立交易池中的保留时间(与上述的等待时间等同)，如果在父交易到来之前该子交易在孤立交易池中的保留时间已经过了有效期，那么该交易直接失效；如果父交易到来后，该子交易在孤立交易池中的保留时间仍在有效期内，那么子交易会与父交易一起被包含进节点的交易池中，并在该交易在孤立交易池中的保留时间统计的基础上继续累计保留时间，如果保留时间在有效期内，交易被区块挖走，则交易生效；如果保留时间过了有效期，则交易失效。

一条交易链被整个网络传送时，他们并不能总是按照相同的顺序到达目的地，有时，子交易会在父交易之前到达在这种情况下，节点会首先收到一个子交易，而不能找到他参考的父交易。节点不会立即抛弃这个子交易，而是放到一个临时池(孤立交易池)中，并等着接收它的父交易，与此同时广播这个子交易给其他节点。一旦接收到了父交易，所有与这个父交易创建的UTXO孤块会从池中释放出来，递归地重新验证，然后整条交易链就会被交易池包括进去，并等待着被区块所挖走。交易链可以是任意长度并且可以被任意数量的批次同时传走。在孤立池中保留孤块的机制保证了其他合法的交易不会只是因为父交易被耽误而被抛弃，并且无论接收顺序，最终整个链会以正确的顺序重新构造出来。

内存中存储的孤立交易数量是有限制的，这是为了防止针对节点的拒绝服务攻击(Dos)。如果池中的孤立交易数量达到了上限，一个或多个的、被随机选出的孤立交易会被池抛弃，直到池的大小回到限制内。采用本实施例的方案后，提高了拒绝服务攻击(Dos)的难度和成本，对于单个攻击者而言，不再可以从一个节点通过连续多次发送同样的有效交易对区块链系统进行攻击，确保了区块链系统的稳定性。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的实现方式并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的实现方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种防止重复支付的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、发送交易；带有效期的交易被发送到任意一个区块链网络的节点；

S2、验证交易；交易被节点验证是否有效；

S3、处理交易；验证成功的交易放入节点的池中，等待着被处理成生效交易或失效交易；

S4、判断交易是否生效；如果在有效期内交易被整合到区块中，则交易生效，交易结束；如果交易在节点的池中过了有效期，则交易失效，重复S1-S4，直到交易生效后结束。

2.根据权利要求1所述的一种防止重复支付的方法，其特征在于，所述的有效期为时间、区块个数或区块高度；进一步地，S3中交易失效的处理方法为：交易发送出去后过了有效期，从节点的池中删除该交易；优选地，S3中交易生效的处理方法为：在有效期内交易被整合到区块中；

进一步地，当有效期为时间T时，S4中判断交易是否生效的方法为：

比较交易发送后的时间累计t与T，如果t≤T时，交易被整合到区块中，则交易生效，交易结束；如果t＞T时，则交易自动失效，重复S1-S4；

进一步地，当有效期为区块高度H时，S4中判断交易是否生效的方法为：

比较当前区块高度H0与H，如果H0≤H时，交易被整合到区块中，则交易生效，交易结束；如果H0＞H时，则交易自动失效，重复S1-S4；

进一步地，当有效期为区块个数为A时，S4中判断交易是否生效的方法为：

S401、计算当前区块高度与本次交易发送时的区块高度之差ΔH；

S402、比较ΔH与A，如果ΔH≤A时，交易被整合到区块中，则交易生效，交易结束；如果ΔH＞A时，则交易自动失效，重复S1-S4；其中，H、H0、ΔH、A均为整数。

3.根据权利要求1所述的一种防止重复支付的方法，其特征在于，S1中，所述的交易在构建时被赋值有效期和计数器，进一步地，或在S3中交易进入节点的池中后，被节点的池赋值计数器。

4.根据权利要求1所述的一种防止重复支付的方法，其特征在于，S1中，发送第一次交易时根据需要同时设定第二次、第三次、第四次、、、或第N次交易的发送条件和交易内容；进一步地，设定第N次交易的交易内容包括交易费、输入地址、输出地址、交易额度、找零地址；进一步地，设定第N次交易的发送条件为：判断第N-1次交易是否生效，如果第N-1次交易生效则停止发送第N次交易；如果第N-1次交易失效，则发送第N次交易；其中，N为整数。

5.根据权利要求1所述的一种防止重复支付的方法，其特征在于，S4中交易生效时，交易发送者收到交易生效信息；S4中交易失效时，交易发送者收到交易失效信息；

进一步地，S4中的交易生效信息由交易自身或由节点的池发送，进一步地，S4中的交易失效信息由交易自身或由节点的池发送；

进一步地，S4中的交易失效后，交易自身或由节点的池执行删除/无效交易的命令，交易从节点的池中消失。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种防止重复支付的方法，其特征在于，所述的交易为一笔交易或一个交易组；优选地；所述的交易组包括多个交易，所述交易包括交易内容、Hash值和签名，其特征在于，交易和交易之间通过一个Hash链表互相连接，并在每笔交易中保存交易组的头部交易的Hash值；优选地，所述的Hash链表为相邻交易中其中一笔交易的Hash值；所述交易的Hash值包括交易内容，下一个交易的Hash值和交易的总数；优选地，所述签名包括交易内容，下一个交易的Hash值，交易的总数和交易组的头部交易的Hash值。

7.根据权利要求6所述的一种防止重复支付的方法，其特征在于，所述交易组构造方法，包括以下步骤：

第一步、根据以上所述的一种交易组，从交易组的尾部交易向头部交易开始计算交易的Hash值，首先计算尾部交易的Hash值；

第二步、计算与尾部交易相邻的交易的Hash值，按照该顺序，依次计算各个交易的Hash值，直至计算出头部交易的Hash值；

第三步、把头部交易的Hash值分别放入到交易组中的每一个交易中；

第四步、计算各个交易的SIGHASH，并计算签名。

8.一种防止重复支付的系统，其特征在于，包括：

交易发送模块，用于构建交易，并将交易发送到任意一个区块链网络的节点上；

交易验证模块，用于验证交易是否有效；

交易处理模块，用于将交易处理成生效交易或失效交易；

交易判断模块，用于判断交易是否生效；交易发送模块、交易验证模块、交易处理模块和交易判断模块依次连接，交易判断模块与交易发送模块连接。

9.一种设备，其特征在于，包括处理器、输入设备、输出设备和存储器，所述处理器、输入设备、输出设备和存储器互相连接，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行如权利要求1-6任一项所述方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时，使所述处理器执行如权利要求1-6任一项所述方法。