CN109685489B - 一种区块链之间的资产跨链交易方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种区块链之间的资产跨链交易方法，其通过资产双向锁以及跨链合约验证交易实现跨链资产交换，提供了一种去中心化点对点的跨链交易方案，在公有链与公有链之间实现数字货币与数字货币之间的转账，在联盟链与公有链之间实现数字货币或实物资产与数字货币之间的转账交易，在联盟链与联盟链实现实物资产与实物资产之间的交换、转移；因此，本发明跨链交易方法适用于各种常见的区块链类型以及实现各类资产的转换和交易。

Description

一种区块链之间的资产跨链交易方法

技术领域

本发明属于区块链技术领域，具体涉及一种区块链之间的资产跨链交易方法。

背景技术

2008年，化名为“中本聪”(Satoshi Nakamoto)的学者，发表了《比特币：一种点对点电子现金系统》的论文，奠定了区块链技术的基础。狭义来讲，区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，并以密码学方式保证不可篡改不可伪造的分布式账本。广义上来讲，区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据，利用分布式节点共识算法来生成更新数据，利用密码学的方式保证数据传输和访问安全，利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算方式。随着区块链技术的快速发展，当前已经出现了多种相互独立的区块链；对于区块链特别是联盟链及私链来看，跨链技术就是实现价值网络的关键，跨不同区块链的交易需求已经成为当今区块链应用中的较为迫切的需求。

另一方面，在加密数字货币的区块链公网百花齐放地发展的同时，基于交易性能、容量规模、隐私保护、合规监管的考虑，联盟链和私链技术被商业机构特别是金融机构广泛采用。相比于传统的区块链设计技术，现在大部分的联盟链显然没有提供太多的可实现不可逆交易或降低中心化风险的方式，这些中心化式的信任会使联盟链区块链因网络审查和简单故障点的失误，导致整个网络处于风险之中。相比之下，在比特币等公网区块链的框架下，交易一旦完成传输确认无人能更改，无论法院执行令或一小部分参与者的冲动都无权冻结资金或征收罚款。对于联盟链，无论是主观的团体作恶或因不可抗的审查或多节点故障等风险，都让他们的用户们对此却无法彻底信任和放心。联盟链和私链的方式从一定程度违背了区块链的去中心价值和信任体系，也让区块链里面的数字资产不能在不同的区块链间直接转移，主动或被动地导致了价值的孤岛，由此各种连接不同区块链的跨链技术也被人们开始关注和探索。

目前主流的跨链技术包括公证人机制、中继和哈希锁定等技术，公证人技术整个过程就是对公证节点的信任，缺点就是你需要去信任一或多个实体节点，并且不支持多币智能合约，需要长期依赖类似中心化的公证人验证签名进行跨链交易；而中继链应用面比较窄，必须保证每条链上都有中继，否则仅支持单向跨链；而单纯的哈希锁定跨链交易目前仅适合公链之间的转账交易，并且存在恶意交易，交易不完全等交易风险问题。

所以亟需一种跨链方法在保证去中心化，并且安全高效的情况下，实现各种区块链之间各自资产的交易自动转换。

发明内容

鉴于上述，本发明提供了一种区块链之间的资产跨链交易方法，其能够实现不同的区块链之间资产的相互转换及交易，提供一种去中心化点对点的跨链交易方案，该跨链交易方法适用于各种常见的区块链类型以及实现各类资产的转换和交易。

一种区块链之间的资产跨链交易方法，即用户A利用区块链B中的资产B通过跨链换取用户B在区块链A中的资产A，从而实现跨链资产交换，其具体实现过程如下：

(1)用户A向区块链A发起跨链交易申请，申请信息包括双方交易资产(资产A和资产B)的属性和份额以及用户A在区块链A上的账户地址；

(2)申请背书成功后，用户B将其在区块链A中的资产A锁定，生成一个原始密码和相应哈希值(Hash)，并根据用户A的申请信息将哈希值发送给用户A；

(3)制定跨链合约，该跨链合约包括区块链A和区块链B的区块头；

(4)用户A收到哈希值后调用跨链合约检查资产A的锁定状态，确认锁定后利用收到的哈希值将其在区块链B中的资产B锁定，使得资产A和资产B共用一个原始密码；

(5)在规定时间内，用户B向区块链B发起跨链交易申请，申请信息包括待交易资产B的属性和份额、用户A和用户B在区块链B上的账户地址；此外，用户B还向跨链合约提供该跨链交易的原始密码，跨链合约验证此密码与该交易生成的哈希值相对应，则将锁定的资产B发送至用户B在区块链B上的账户并设置时间锁暂时冻结资产B，同时将原始密码在区块链B上广播并记录在链上；

(6)在规定时间内，用户A在区块链B上获得广播的原始密码后向区块链A发起跨链交易申请，申请信息包括待交易资产A的属性和份额、用户A和用户B在区块链A上的账户地址；此外，用户A还向跨链合约提供其获得的原始密码，跨链合约验证此密码与该交易生成的哈希值相对应，则将锁定的资产A发送至用户A在区块链A上的账户。

进一步地，所述跨链合约中分别存储着区块链A和区块链B的区块头信息，其包含上一个区块的哈希值、本区块体的哈希值以及时间戳等信息，便于对跨链交易的实时验证。

进一步地，所述跨链合约的执行逻辑如下：

对于用户A利用区块链B中的资产B通过跨链换取用户B在区块链A中的资产A的跨链交易申请，任何用户均能在规定时间H小时内提供一个原始密码给跨链合约，若经跨链合约验证此密码与该交易生成的哈希值相对应，则将锁定的资产B发送至用户B在区块链B上的账户并安插时间锁，设置解锁时间，暂时冻结资产B，以防止在用户A获得原始密码并发起交易进一步获取资产A之前，出现用户B的恶意交易或因意外情况导致交易错误引起双花或风险交易；若经跨链合约验证此密码与该交易生成的哈希值并不对应或超时情况下，则将锁定的资产B发送至用户A在区块链B上的账户，将锁定的资产A发送至用户B在区块链A上的账户，交易结束，从而保障跨链交易的安全性；

任一用户在规定时间H+n小时内将原始密码发给跨链合约，经跨链合约验证此密码与该交易生成的哈希值相对应，则将锁定的资产A发送至用户A在区块链A上的账户；若经跨链合约验证此密码与该交易生成的哈希值并不对应或超时情况下，则将锁定的资产A发送至用户B在区块链A上的账户，并撤销时间锁，解冻资产B并使其回滚至用户A在区块链B上的账户，交易结束；H和n均为设定大于0的自然数。

所述跨链合约通过对哈希算法的验证实现了跨链交易准确无误，去中心化的进行，验证成功后自动发送资产到相应用户，并设置时间锁，保证跨链资产的自动安全的转移和交易，无需第三方或用户手动转账等繁琐程序。

进一步地，所述时间锁设置的解锁时间为H+n小时后，H+n小时后用户B在区块链B上的账户中获得的资产B会自动解锁，跨链交易整个过程均是去中心化实时自动完成的，无需人工操作而避免出现各种主观错误，其中H和n根据实际应用场景资产交易情况具体设定。

进一步地，所述步骤(4)中若检查到资产A未被锁定，则返回步骤(2)。

进一步地，所述区块链A与区块链B之间的跨链交易不限于公有链与公有链之间，还包括联盟链与公有链之间或联盟链与联盟链之间。

进一步地，所述资产A和资产B不限于数字货币，还包括数字资产、实物资产等可以上链的所有资产类型。

本发明通过资产双向锁以及跨链合约验证交易实现跨链资产交换，提供了一种去中心化点对点的跨链交易方案，在公有链与公有链之间实现数字货币与数字货币之间的转账，在联盟链与公有链之间实现数字货币或实物资产与数字货币之间的转账交易，在联盟链与联盟链实现实物资产与实物资产之间的交换、转移；因此，本发明跨链交易方法适用于各种常见的区块链类型以及实现各类资产的转换和交易。

附图说明

图1为本发明资产跨链交易方法的系统框架示意图。

图2为本发明资产跨链交易方法的步骤流程示意图。

具体实施方式

为了更为具体地描述本发明，下面结合附图及具体实施方式对本发明的技术方案进行详细说明。

本发明区块链之间的资产跨链交易方法，简单地即第一用户利用第二区块链中的第二资产通过跨链换取第二用户在第一区块链中的第一资产，实现跨链资产交换，其中第一区块链和第二区块链不限于公有链与公有链，还包括联盟链与公有链、联盟链与联盟链，资产也不限于数字货币，还包括数字资产、实物资产等可以上链的所有资产类型；该资产跨链交易方法的具体实现过程如下：

(1)第一用户在第一区块链发起跨链交易申请，申请信息包括双方交易资产(第一资产和第二资产)属性和份额、第一用户在第一区块链的账户地址。

(2)申请背书成功后，第二用户将其在第一区块链的第一资产锁定，生成一个原始密码和相应哈希值，根据第一用户的申请信息，将哈希值发送至第一用户。

(3)制定跨链合约，合约包括第一区块链和第二区块链的区块头，跨链合约中分别存储着第一区块链和第二区块链的区块头信息，包含上一个区块的哈希值、本区块体的哈希值以及时间戳等信息，便于对跨链交易的实时验证。

(4)第一用户收到哈希值后调用跨链合约检查第一资产的锁定状态，确认锁定后，利用收到的哈希值将其在第二区块链的第二资产锁定，实现第一资产和第二资产共用一个原始密码；若检查第一资产未锁定，则返回步骤(2)。

(5)在规定时间内，第二用户向第二区块链发起交易申请，申请信息包括待交易资产第二资产属性和份额、指定交易对象(第一用户)和第二用户在第二区块链的账户地址；并向跨链合约提供该跨链交易的原始密码，跨链合约验证此密码对应于生成的哈希值，则将锁定的第二资产发送至第二区块链中第二用户的账户中，并设置时间锁暂时冻结第二资产，并且原始密码在第二区块链上广播并记录在链上。

(6)在规定时间内，第一用户在第二区块链上获得广播的原始密码，向第一区块链发起交易申请，申请信息包括待交易资产第一资产属性和份额、指定交易对象(第二用户)和第一用户在第一区块链的账户地址；并向跨链合约提供原始密码，跨链合约验证此密码对应于生成的哈希值，则将锁定的第一资产发送至第一区块链中第一用户的账户中。

跨链合约的执行逻辑为：任何用户能在H小时内提供一个原始密码给跨链合约，经合约验证此密码对应于该交易生成的哈希值，则锁定的第二资产发送至第二区块链中第二用户的账户中，并安插时间锁，设置解锁时间，暂时冻结第二资产；防止在第一用户获得原始密码并发起交易进一步获取第一资产之前，出现第二用户的恶意交易或因意外情况导致交易错误引起双花或风险交易。若经合约验证此密码不对应于该交易生成的哈希值或超时，则锁定的第二资产发送至第二区块链中第一用户的账户中，锁定的第一资产发送至第一区块链中第二用户的账户中，交易结束，进一步保障跨链交易的安全性。

任一用户在H+n(n>0)小时内将原始密码发给跨链合约，经合约验证此密码对应于该交易生成的哈希值，则将锁定的第一资产发送至第一区块链中第一用户的账户中；若经合约验证此密码不对应于该交易生成的哈希值或超时，则将锁定的第一资产发送至第一区块链中第二用户的账户中，撤销时间锁，解冻第二资产并回滚至第二区块链中第一用户账户中，交易结束。

跨链合约通过对哈希算法的验证实现了跨链交易准确无误，去中心化的进行，验证成功后自动发送资产到相应用户，并设置时间锁，保证跨链资产的自动安全的转移和交易，无需第三方或用户手动转账等繁琐程序。

时间锁设置解锁时间为H+n(n>0)小时后，H+n小时后第二账户中获取的第二资产也会自动解锁，跨链交易整个过程均是在去中心化，实时自动完成，无需人工操作而出现各种主观错误，其中H和n可根据实际应用场景资产交易情况具体设定。

以下我们通过一个具体的实施案例对本发明技术方案更为直观地进行说明，如图1所示，B利用区块链2中的1份资产b通过跨链换取A在区块链1中的1份资产a(假设a与b的等价比为1)，实现跨链资产交换，如图2所示，具体步骤如下：

(1)B在区块链1发起跨链交易申请，申请信息包括：双方交易资产(a和b)属性和份额、B在区块链1的账户地址。

(2)申请背书成功后，A将其在区块链1的a锁定，生成一个原始密码s和相应哈希值h，h＝hash(s)，将哈希值h发送至B。

(3)制定跨链合约，合约包括区块链1和区块链2的区块头。

(4)B收到哈希值h后调用跨链合约检查a的锁定状态，确认锁定后，利用收到的哈希值h将其在区块链2的b锁定，实现a和b共用一个原始密码s，若检查a未锁定，则返回步骤(2)。

(5)在1小时内，A向区块链2发起交易申请，并向跨链合约提供该跨链交易的原始密码s，跨链合约验证h＝hash(s)，则将锁定的b发送至区块链2中A的账户中，并设置时间锁暂时冻结b，在2小时后解锁，并且原始密码s在区块链2上广播并记录在链上；若经合约验证此密码不对应于该交易生成的哈希值或超时，则锁定的b发送至区块链2中B的账户中，锁定的a发送至区块链1中A的账户中，交易结束。

(6)在2小时内，B在区块链2上获得广播的原始密码s，向区块链1发起交易申请，并向跨链合约提供原始密码s，跨链合约验证h＝hash(s)，则将锁定的a发送至区块链1中B的账户中，若经合约验证此密码不对应于该交易生成的哈希值或超时，则将锁定的a发送至区块链1中A的账户中，撤销时间锁，解冻b并回滚至区块链2中B账户中，交易结束。

上述对实施例的描述是为便于本技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对上述实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种区块链之间的资产跨链交易方法，即用户A利用区块链B中的资产B通过跨链换取用户B在区块链A中的资产A，从而实现跨链资产交换，其具体实现过程如下：

（1）用户A向区块链A发起跨链交易申请，申请信息包括双方交易资产的属性和份额以及用户A在区块链A上的账户地址；

（2）申请背书成功后，用户B将其在区块链A中的资产A锁定，生成一个原始密码和相应哈希值，并根据用户A的申请信息将哈希值发送给用户A；

（3）制定跨链合约，该跨链合约包括区块链A和区块链B的区块头；所述跨链合约中分别存储着区块链A和区块链B的区块头信息，其包含上一个区块的哈希值、本区块体的哈希值以及时间戳等信息，便于对跨链交易的实时验证；所述跨链合约的执行逻辑如下：

对于用户A利用区块链B中的资产B通过跨链换取用户B在区块链A中的资产A的跨链交易申请，任何用户均能在规定时间H小时内提供一个原始密码给跨链合约，若经跨链合约验证此密码与该交易生成的哈希值相对应，则将锁定的资产B发送至用户B在区块链B上的账户并安插时间锁，设置解锁时间，暂时冻结资产B，以防止在用户A获得原始密码并发起交易进一步获取资产A之前，出现用户B的恶意交易或因意外情况导致交易错误引起双花或风险交易；若经跨链合约验证此密码与该交易生成的哈希值并不对应或超时情况下，则将锁定的资产B发送至用户A在区块链B上的账户，将锁定的资产A发送至用户B在区块链A上的账户，交易结束，从而保障跨链交易的安全性；

任一用户在规定时间H+n小时内将原始密码发给跨链合约，经跨链合约验证此密码与该交易生成的哈希值相对应，则将锁定的资产A发送至用户A在区块链A上的账户；若经跨链合约验证此密码与该交易生成的哈希值并不对应或超时情况下，则将锁定的资产A发送至用户B在区块链A上的账户，并撤销时间锁，解冻资产B并使其回滚至用户A在区块链B上的账户，交易结束；H和n均为设定大于0的自然数；

所述时间锁设置的解锁时间为H+n小时后，H+n小时后用户B在区块链B上的账户中获得的资产B会自动解锁，跨链交易整个过程均是去中心化实时自动完成的，无需人工操作而避免出现各种主观错误，其中H和n根据实际应用场景资产交易情况具体设定；

（4）用户A收到哈希值后调用跨链合约检查资产A的锁定状态，确认锁定后利用收到的哈希值将其在区块链B中的资产B锁定，使得资产A和资产B共用一个原始密码；若检查到资产A未被锁定，则返回步骤（2）；

（5）在规定时间内，用户B向区块链B发起跨链交易申请，申请信息包括待交易资产B的属性和份额、用户A和用户B在区块链B上的账户地址；此外，用户B还向跨链合约提供该跨链交易的原始密码，跨链合约验证此密码与该交易生成的哈希值相对应，则将锁定的资产B发送至用户B在区块链B上的账户并设置时间锁暂时冻结资产B，同时将原始密码在区块链B上广播并记录在链上；

（6）在规定时间内，用户A在区块链B上获得广播的原始密码后向区块链A发起跨链交易申请，申请信息包括待交易资产A的属性和份额、用户A和用户B在区块链A上的账户地址；此外，用户A还向跨链合约提供其获得的原始密码，跨链合约验证此密码与该交易生成的哈希值相对应，则将锁定的资产A发送至用户A在区块链A上的账户。

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