CN110288345B - 跨链通信方法、装置、主链节点及存储介质 - Google Patents
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Abstract
一种跨链通信方法，所述跨链通信方法应用于主链节点，所述主链节点上部署有至少一个跨链插件，每个所述跨链插件对应一个侧链节点，所述方法包括：通过第一跨链插件接收第一侧链节点发送的第一跨链交易请求；通过所述第一跨链插件对所述第一跨链交易请求进行验证；在所述第一跨链交易请求验证通过后，通过所述第一跨链插件将所述第一跨链交易请求的第一跨链交易结构转换成所述主链节点能够识别的交易数据结构；对所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求进行共识，并执行交易。本发明还提供一种跨链通信装置、主链节点及存储介质。本发明能够实现两个异构区块链之间的跨链通信，同时，节约实施成本，提升跨链通信的性能。
Description
技术领域
本发明涉及区块链技术领域，尤其涉及一种跨链通信方法、装置、主链节点及存储介质。
背景技术
侧链机制的出现可以让区块链上的数字资产或消息在相互独立的区块链之间进行安全的转移(例如，可以让以太币安全地从以太坊主链转移到其他区块链，又可以从其他区块链安全地返回以太坊主链)，从而提供了一种扩展主链的功能和性能的机制。
实际中，若侧链与主链是同构链，则由于通信协议是互相兼容的，两个链之间比较容易实现跨链通信。然而，现实中更常见的情况是侧链与主链是异构的区块链，也就是两个区块链系统的共识算法、区块生成、交易验证逻辑、通信消息协议都是不一致的，两个异构链之间无法直接识别对方的消息协议，因此无法直接通信。
目前采用的方法是专门实现一个中继链，通过中继链来兼容两个异构区块链的消息协议，并负责两个异构区块链之间的消息翻译和转发，从而达到两个异构区块链之间的通信。
然而，因为中继链是一个独立的区块链，有自己的共识算法，需要有自己的共识节点，安全性要求越高，就需要越多的共识节点，实施成本就越高；而且中继链的共识需要消耗时间，因此消息转发时延大，导致性能较低。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种跨链通信方法、装置、主链节点及存储介质，能够实现两个异构区块链之间的跨链通信，同时，节约实施成本，提升跨链通信的性能。
本发明的第一方面提供一种跨链通信方法，所述跨链通信方法应用于主链节点，所述主链节点上部署有至少一个跨链插件，每个所述跨链插件对应一个侧链节点，所述方法包括：
通过第一跨链插件接收第一侧链节点发送的第一跨链交易请求；
通过所述第一跨链插件对所述第一跨链交易请求进行验证；
在所述第一跨链交易请求验证通过后，通过所述第一跨链插件将所述第一跨链交易请求的第一跨链交易结构转换成所述主链节点能够识别的交易数据结构；
对所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求进行共识，并执行交易。
在一种可能的实现方式中，所述通过所述第一跨链插件对所述第一跨链交易请求进行验证包括：
通过所述第一跨链插件验证所述第一跨链交易请求所请求的交易是否合法；
通过所述第一跨链插件验证所述第一侧链节点上是否存在所述第一跨链交易请求所请求的交易。
在一种可能的实现方式中，所述通过所述第一跨链插件将所述第一跨链交易请求的第一跨链交易结构转换成所述主链节点能够识别的交易数据结构包括：
通过所述第一跨链插件，从所述第一跨链交易请求的第一跨链交易结构中读取跨链交易需要的第一字段；
将所述第一字段填充至所述主链节点能够识别的交易数据结构中；
在所述交易数据结构中添加所述主链节点需要的第二字段。
在一种可能的实现方式中，所述第一跨链交易请求携带有目的链，所述目的链指示第二侧链节点，在对所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求进行共识，并执行交易之后，所述方法还包括：
向所述主链节点上的链间路由发送携带有所述第二侧链节点的标识的路由查找请求；
通过所述链间路由，查找所述第二侧链节点的标识所对应的第二跨链插件；
通过所述链间路由，将所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求转发给所述第二跨链插件；
通过所述第二跨链插件，将所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求转换成所述第二侧链节点能够识别的第二跨链交易结构；
通过所述第二跨链插件，将所述第二跨链交易结构的所述第一跨链交易请求发送至所述第二侧链节点，其中，所述第二侧链节点用于对所述第二跨链交易结构的所述第一跨链交易请求进行验证和共识，并执行交易。
在一种可能的实现方式中，所述通过所述链间路由，查找所述第二侧链节点的标识所对应的第二跨链插件包括：
通过所述链间路由维护的路由表，根据所述路由表中的侧链标识与插件的对应关系，查找所述第二侧链节点的标识所对应的第二跨链插件；
其中，所述路由表负责所述主链节点与所述第一侧链节点、所述第一侧链节点与所述第二侧链节点之间的消息通信的路由查找。
本发明的第二方面提供一种跨链通信装置，所述跨链通信装置运行于主链节点，所述主链节点上部署有至少一个跨链插件，每个所述跨链插件对应一个侧链节点，所述装置包括：
发送模块，用于通过第一跨链插件接收第一侧链节点发送的第一跨链交易请求；
验证模块，用于通过所述第一跨链插件对所述第一跨链交易请求进行验证；
转换模块，用于在所述第一跨链交易请求验证通过后，通过所述第一跨链插件将所述第一跨链交易请求的第一跨链交易结构转换成所述主链节点能够识别的交易数据结构；
共识交易模块，用于对所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求进行共识，并执行交易。
本发明的第三方面提供一种主链节点，所述主链节点包括第一跨链插件和共识模块，所述第一跨链插件与所述第一侧链节点相对应，其中：
所述第一跨链插件，用于接收所述第一侧链节点发送的第一跨链交易请求，对所述第一跨链交易请求进行验证，以及在所述第一跨链交易请求验证通过后，将所述第一跨链交易请求的第一跨链交易结构转换成所述主链节点能够识别的交易数据结构；
所述共识模块，用于对所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求进行共识，并执行交易。
在一种可能的实现方式中，所述主链节点还包括第二跨链插件和链间路由，所述第二跨链插件与第二侧链节点相对应，其中：
所述链间路由，用于接收所述共识模块发送的携带有所述第二侧链节点的标识的路由查找请求，确定所述第二侧链节点的标识所对应的第二跨链插件，并将所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求转发给所述第二跨链插件；
所述第二跨链插件，用于将所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求转换成所述第二侧链节点能够识别的第二跨链交易结构，并将所述第二跨链交易结构的所述第一跨链交易请求发送至所述第二侧链节点，其中，所述第二侧链节点用于对所述第二跨链交易结构的所述第一跨链交易请求进行验证和共识，并执行交易。
本发明的第四方面提供一种主链节点，所述主链节点包括处理器和存储器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序以实现所述的跨链通信方法。
本发明的第五方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的跨链通信方法。
由以上技术方案，本发明中，所述主链节点上部署有至少一个跨链插件，每个所述跨链插件对应一个侧链节点，当所述主链节点通过第一跨链插件接收第一侧链节点发送的第一跨链交易请求时，可以通过所述第一跨链插件对所述第一跨链交易请求进行验证，在所述第一跨链交易请求验证通过后，通过所述第一跨链插件将所述第一跨链交易请求的第一跨链交易结构转换成所述主链节点能够识别的交易数据结构，之后，再对所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求进行共识，并执行交易，以跨链通信。可见，第一侧链节点与主链节点的整个通信过程中，主链节点通过第一跨链插件实现了功能隔离，避免了主链节点直接与各种侧链节点直接通信，从而避免了直接在主链节点中实现各种侧链节点的通信协议，同时，由于不需要实现中继链，因此节省了中继链的实施成本，并且提升了跨链通信的性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1是本发明公开的一种跨链通信方法的较佳实施例的流程图。
图2是本发明公开的另一种跨链通信方法的较佳实施例的流程图。
图3是本发明公开的另一种跨链通信方法的较佳实施例的流程图。
图4是本发明公开的一种跨链通信装置的较佳实施例的功能模块图。
图5是本发明公开的一种主链节点的较佳实施例的结构示意图。
图6是本发明实现跨链通信方法的较佳实施例的主链节点的结构示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
请参见图1，图1是本发明公开的一种跨链通信方法的较佳实施例的流程图。其中，所述跨链通信方法应用于主链节点，所述主链节点上部署有至少一个跨链插件，每个所述跨链插件对应一个侧链节点，其中，根据不同的需求，该流程图中步骤的顺序可以改变，某些步骤可以省略。
S11、主链节点通过第一跨链插件接收第一侧链节点发送的第一跨链交易请求。
其中，侧链节点是相对于主链节点而言，主链节点可以将其它的区块链作为自己的侧链，实现消息互通，侧链节点可以是已经存在的公链例，比如以太坊公链、比特币公链等公链、其它联盟链、私有链等。主链节点是一个区块链系统的节点，可以包括至少一个跨链插件、链间路由以及共识模块，此外，还可以包括智能合约虚拟机，存储、网络通信等模块，相关内容为现有技术，在此不再赘述。
其中，所述主链节点与每个所述侧链节点可以均属于异构的区块链，异构的区块链具体是指共识算法、交易验证流程、存储结构、通信协议等方面至少有一项互不兼容的两个区块链系统。
其中，每个侧链节点分别对应主链节点上的一个跨链插件，由跨链插件负责处理不同的通信协议，对侧链节点的跨链消息进行验证，并转换成主链节点能进行共识的交易数据结构。例如第一侧链节点与第一跨链插件通信，第二侧链节点与第二跨链插件通信，第三侧链节点与第三跨链插件通信。
其中，链间路由维护一个路由表，路由表的内容是侧链标识与插件之间的对应关系，负责主链节点与侧链节点、侧链节点与铡链节点之间的消息通信的路由查找。例如侧链B要与侧链A进行通信，则需要从路由表中查找到侧链A对应的插件。
其中，共识模块负责对跨链交易进行共识，让所有节点达成一致。
本发明实施例中，当第一侧链节点需要与主链节点进行通信时，第一侧链节点可以向主链节点发送第一跨链交易请求，主链节点可以通过第一跨链插件接收第一侧链节点发送的第一跨链交易请求。其中，第一跨链交易请求可以包括但不限于数字资产转移、合约调用、消息数据转移等。
举例来说，跨链插件的形态可以是硬件插件，也可以是软件插件，例如可以是节点上运行的软件进程或线程。
S12、主链节点通过所述第一跨链插件对所述第一跨链交易请求进行验证。
其中，主链节点需要通过所述第一跨链插件对所述第一跨链交易请求进行验证，具体包括合法性证明和存在性证明，其中，存在性证明包括零知识证明、支付证明等。
具体的，所述通过所述第一跨链插件对所述第一跨链交易请求进行验证包括：
通过所述第一跨链插件验证所述第一跨链交易请求所请求的交易是否合法；
通过所述第一跨链插件验证所述第一侧链节点上是否存在所述第一跨链交易请求所请求的交易。
在该实施方式中，需要通过所述第一跨链插件验证所述第一跨链交易请求所请求的交易是否合法，其中，所述第一跨链交易请求所请求的交易具体可以包括但不限于数字签名、交易序列号、交易金额、交易双方地址等。
其中，根据侧链节点的不同，针对存在性证明可以有不同的方法，比如简单支付证明(SPV)、merkle proof等。
S13、在所述第一跨链交易请求验证通过后，主链节点通过所述第一跨链插件将所述第一跨链交易请求的第一跨链交易结构转换成所述主链节点能够识别的交易数据结构。
其中，侧链节点的跨链交易结构通常包含如下字段：1、Nonce：发送地址的交易计数；2、Value：向目标账户发送的金额；3、FromAddress：发送方地址；4、ReceiveAddress：接受方地址；5、Data：交易的附加数据；6、VRS：交易签名结构体；7、BlockHash：侧链包含这笔交易的区块hash；8、BlockHeight：区块高度；9、Proof：存在性证明。
其中，主链节点的交易数据结构需要包含更多信息，结构如下：1、FromChain：交易的来源链；2、ToChain：交易的目的链；3、Nonce：发送地址的交易计数；4、Value:向目标账户发送的金额；5、FromAddress：发送方地址；6、ReceiveAddress：接受方地址；7、Data：交易的附加数据；8、VRS：交易签名结构体。
具体的，所述通过所述第一跨链插件将所述第一跨链交易请求的第一跨链交易结构转换成所述主链节点能够识别的交易数据结构包括：
通过所述第一跨链插件，从所述第一跨链交易请求的第一跨链交易结构中读取跨链交易需要的第一字段；
将所述第一字段填充至所述主链节点能够识别的交易数据结构中；
在所述交易数据结构中添加所述主链节点需要的第二字段。
在该实施方式中，需要通过所述第一跨链插件，从所述第一跨链交易请求的第一跨链交易结构中读取跨链交易需要的第一字段，将所述第一字段填充至所述主链节点能够识别的交易数据结构中，比如Nonce、Value、FromAddress、ReceiveAddress、Data、VRS，同时，还需要在所述交易数据结构中添加所述主链节点需要的第二字段，比如FromChain、ToChain等。
S14、主链节点对所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求进行共识，并执行交易。
其中，主链节点上设置有共识算法，每个区块链的共识算法均不同。简单来说，区块链共识开始时，由当前负责出块的区块链节点将内存池中未执行的交易打包到一个区块中，广播给其他区块链节点，其他区块链节点按共识算法(比如所有节点进行两轮或更多轮投票)达成一致后，每个区块链节点即可执行区块中打包的交易(转账(即修改交易双方的账户余额)或执行合约等)。
作为一种可选的实施方式，所述第一跨链交易请求携带有目的链，所述目的链指示第二侧链节点，步骤S14之后，所述方法还包括：
向所述主链节点上的链间路由发送携带有所述第二侧链节点的标识的路由查找请求；
通过所述链间路由，查找所述第二侧链节点的标识所对应的第二跨链插件；
通过所述链间路由，将所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求转发给所述第二跨链插件；
通过所述第二跨链插件，将所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求转换成所述第二侧链节点能够识别的第二跨链交易结构；
通过所述第二跨链插件，将所述第二跨链交易结构的所述第一跨链交易请求发送至所述第二侧链节点，其中，所述第二侧链节点用于对所述第二跨链交易结构的所述第一跨链交易请求进行验证和共识，并执行交易。
在该可选的实施方式中，当第一侧链节点需要与第二侧链节点进行通信时，第一侧链节点可以在第一跨链交易请求携带目的链，所述目的链指示第二侧链节点，所述主链节点对所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求进行共识，并执行交易之后，即可向所述主链节点上的链间路由发送携带有所述第二侧链节点的标识的路由查找请求，以触发所述链间路由，查找所述第二侧链节点的标识所对应的第二跨链插件，并将所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求转发给所述第二跨链插件；之后，所述第二跨链插件即可将所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求转换成所述第二侧链节点能够识别的第二跨链交易结构，并将所述第二跨链交易结构的所述第一跨链交易请求发送至所述第二侧链节点，所述第二侧链节点接收到所述第二跨链交易结构的所述第一跨链交易请求之后，即可对所述第二跨链交易结构的所述第一跨链交易请求进行验证和共识，并执行交易。
可选的，所述通过所述链间路由，查找所述第二侧链节点的标识所对应的第二跨链插件包括：
通过所述链间路由维护的路由表，根据所述路由表中的侧链标识与插件的对应关系，查找所述第二侧链节点的标识所对应的第二跨链插件；
其中，所述路由表负责所述主链节点与所述第一侧链节点、所述第一侧链节点与所述第二侧链节点之间的消息通信的路由查找。
在图1所描述的方法流程中，当所述主链节点通过第一跨链插件接收第一侧链节点发送的第一跨链交易请求时，可以通过所述第一跨链插件对所述第一跨链交易请求进行验证，在所述第一跨链交易请求验证通过后，通过所述第一跨链插件将所述第一跨链交易请求的第一跨链交易结构转换成所述主链节点能够识别的交易数据结构，之后，再对所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求进行共识，并执行交易，以跨链通信。可见，第一侧链节点与主链节点的整个通信过程中，主链节点通过第一跨链插件实现了功能隔离，避免了主链节点直接与各种侧链节点直接通信，从而避免了直接在主链节点中实现各种侧链节点的通信协议，同时，由于不需要实现中继链，因此节省了中继链的实施成本，并且提升了跨链通信的性能。
请参见图2，图2是本发明公开的另一种跨链通信方法的较佳实施例的流程图。其中，图2所述的跨链通信方法适用于侧链节点与主链节点之间的通信。其中，根据不同的需求，该流程图中步骤的顺序可以改变，某些步骤可以省略。
S21、第一侧链节点将第一跨链交易请求发送至主链节点的第一跨链插件。
S22、第一跨链插件对所述第一跨链交易请求进行验证。
S23、在所述第一跨链交易请求验证通过后，将所述第一跨链交易请求的第一跨链交易结构转换成所述主链节点能够识别的交易数据结构。
S24、第一跨链插件将所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求发送至主链节点的共识模块。
S25、共识模块对所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求进行共识，并执行交易。
其中，上述步骤S21至S25的具体实现方法可参考图1中相关步骤的描述，在此不赘述。
在图2所描述的方法流程中，当第一侧链节点需要与主链节点进行通信时，第一侧链节点可以通过主链节点上的第一跨链插件来间接地与主链节点通信，避免了主链节点直接与各种侧链节点直接通信，从而避免了直接在主链节点中实现各种侧链节点的通信协议，同时，由于不需要实现中继链，因此节省了中继链的实施成本，并且提升了跨链通信的性能。
请参见图3，图3是本发明公开的另一种跨链通信方法的较佳实施例的流程图。其中，图3所述的跨链通信方法适用于侧链节点与侧链节点之间的通信。其中，根据不同的需求，该流程图中步骤的顺序可以改变，某些步骤可以省略。
S31、第一侧链节点将第一跨链交易请求发送至主链节点的第一跨链插件。
S32、第一跨链插件对所述第一跨链交易请求进行验证，在所述第一跨链交易请求验证通过后，将所述第一跨链交易请求的第一跨链交易结构转换成所述主链节点能够识别的交易数据结构。
S33、第一跨链插件将所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求发送至主链节点的共识模块。
S34、共识模块对所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求进行共识，并执行交易。
S35、共识模块向所述主链节点上的链间路由发送携带有第二侧链节点的标识的路由查找请求。
S36、链间路由查找所述第二侧链节点的标识所对应的第二跨链插件。
S37、链间路由将所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求转发给所述第二跨链插件。
S38、第二跨链插件将所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求转换成所述第二侧链节点能够识别的第二跨链交易结构。
S39、将所述第二跨链交易结构的所述第一跨链交易请求发送至所述第二侧链节点。
S310、第二侧链节点对所述第二跨链交易结构的所述第一跨链交易请求进行验证和共识，并执行交易。
其中，上述步骤S31至S310的具体实现方法可参考图1中相关步骤的描述，在此不赘述。
在图3所描述的方法流程中，当第一侧链节点需要与第二侧链节点进行通信时，第一侧链节点可以先通过主链节点上的第一跨链插件与主链节点进行通信，进而通过主链节点上的链间路由确定第二跨链插件，再通过第二跨链插件，与第二侧链节点进行通信，从而通过主链节点上的第一跨链插件，第二跨链插件，间接实现了第一侧链节点与第二侧链节点之间的通信。可见，整个过程中，避免了主链节点直接与各种侧链节点直接通信，从而避免了直接在主链节点中实现各种侧链节点的通信协议，同时，由于不需要实现中继链，因此节省了中继链的实施成本，并且提升了跨链通信的性能。
以上所述，仅是本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。
请参见图4，图4是本发明公开的一种跨链通信装置的较佳实施例的功能模块图。
在一些实施例中，所述跨链通信装置运行于主链节点中，所述主链节点上部署有至少一个跨链插件，每个所述跨链插件对应一个侧链节点，所述主链节点与每个所述侧链节点均属于异构的区块链。所述跨链通信装置可以包括多个由程序代码段所组成的功能模块。所述跨链通信装置中的各个程序段的程序代码可以存储于存储器中，并由至少一个处理器所执行，以执行图1至图3中任一个所描述的跨链通信方法中的部分或全部步骤，具体可以参照图1至图3中的相关描述，在此不再赘述。
本实施例中，所述跨链通信装置根据其所执行的功能，可以被划分为多个功能模块。所述功能模块可以包括：发送模块401、验证模块402、转换模块403及共识交易模块404。本发明所称的模块是指一种能够被至少一个处理器所执行并且能够完成固定功能的一系列计算机程序段，其存储在存储器中。在一些实施例中，关于各模块的功能将在后续的实施例中详述。
发送模块401，用于通过第一跨链插件接收第一侧链节点发送的第一跨链交易请求；
验证模块402，用于通过所述第一跨链插件对所述第一跨链交易请求进行验证；
具体的，所述验证模块402通过所述第一跨链插件对所述第一跨链交易请求进行验证包括：
通过所述第一跨链插件验证所述第一跨链交易请求所请求的交易是否合法；
通过所述第一跨链插件验证所述第一侧链节点上是否存在所述第一跨链交易请求所请求的交易。
转换模块403，用于在所述第一跨链交易请求验证通过后，通过所述第一跨链插件将所述第一跨链交易请求的第一跨链交易结构转换成所述主链节点能够识别的交易数据结构；
具体的，所述转换模块403通过所述第一跨链插件将所述第一跨链交易请求的第一跨链交易结构转换成所述主链节点能够识别的交易数据结构包括：
通过所述第一跨链插件，从所述第一跨链交易请求的第一跨链交易结构中读取跨链交易需要的第一字段；
将所述第一字段填充至所述主链节点能够识别的交易数据结构中；
在所述交易数据结构中添加所述主链节点需要的第二字段。
共识交易模块404，用于对所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求进行共识，并执行交易。
可选的，所述第一跨链交易请求携带有目的链，所述目的链指示第二侧链节点，所述发送模块401，还用于在所述共识交易模块404对所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求进行共识，并执行交易之后，向所述主链节点上的链间路由发送携带有所述第二侧链节点的标识的路由查找请求；
所述跨链通信装置还包括：
查找模块，用于通过所述链间路由，查找所述第二侧链节点的标识所对应的第二跨链插件；
所述发送模块401，还用于通过所述链间路由，将所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求转发给所述第二跨链插件；
所述转换模块403，还用于通过所述第二跨链插件，将所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求转换成所述第二侧链节点能够识别的第二跨链交易结构；
所述发送模块401，还用于通过所述第二跨链插件，将所述第二跨链交易结构的所述第一跨链交易请求发送至所述第二侧链节点，其中，所述第二侧链节点用于对所述第二跨链交易结构的所述第一跨链交易请求进行验证和共识，并执行交易。
具体的，所述查找模块通过所述链间路由，查找所述第二侧链节点的标识所对应的第二跨链插件包括：
通过所述链间路由维护的路由表，根据所述路由表中的侧链标识与插件的对应关系，查找所述第二侧链节点的标识所对应的第二跨链插件；
其中，所述路由表负责所述主链节点与所述第一侧链节点、所述第一侧链节点与所述第二侧链节点之间的消息通信的路由查找。
在图4所描述的跨链通信装置中，当所述主链节点通过第一跨链插件接收第一侧链节点发送的第一跨链交易请求时，可以通过所述第一跨链插件对所述第一跨链交易请求进行验证，在所述第一跨链交易请求验证通过后，通过所述第一跨链插件将所述第一跨链交易请求的第一跨链交易结构转换成所述主链节点能够识别的交易数据结构，之后，再对所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求进行共识，并执行交易，以跨链通信。可见，第一侧链节点与主链节点的整个通信过程中，主链节点通过第一跨链插件实现了功能隔离，避免了主链节点直接与各种侧链节点直接通信，从而避免了直接在主链节点中实现各种侧链节点的通信协议，同时，由于不需要实现中继链，因此节省了中继链的实施成本，并且提升了跨链通信的性能。
请参见图5，图5是本发明公开的一种主链节点的较佳实施例的结构示意图。如图5所示，所述主链节点包括第一跨链插件501、第二跨链插件502、链间路由503以及共识模块504，所述第一跨链插件501与所述第一侧链节点相对应，所述第二跨链插件502与第二侧链节点相对应，所述主链节点与所述第一侧链节点、所述第二侧链节点均属于异构的区块链。
需要说明的是，图5所示的主链节点仅仅是示意性的，图5所述的主链节点还可以包括比图5所示的更多或更少的部件，比如还可以包括第三跨链插件，第四跨链插件等。其中：
所述第一跨链插件501，用于接收所述第一侧链节点发送的第一跨链交易请求，对所述第一跨链交易请求进行验证，以及在所述第一跨链交易请求验证通过后，将所述第一跨链交易请求的第一跨链交易结构转换成所述主链节点能够识别的交易数据结构；
所述共识模块504，用于对所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求进行共识，并执行交易。
所述链间路由503，用于接收所述共识模块504发送的携带有所述第二侧链节点的标识的路由查找请求，确定所述第二侧链节点的标识所对应的第二跨链插件502，并将所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求转发给所述第二跨链插件502；
所述第二跨链插件502，用于将所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求转换成所述第二侧链节点能够识别的第二跨链交易结构，并将所述第二跨链交易结构的所述第一跨链交易请求发送至所述第二侧链节点，其中，所述第二侧链节点用于对所述第二跨链交易结构的所述第一跨链交易请求进行验证和共识，并执行交易。
其中，侧链节点是相对于主链节点而言，主链节点可以将其它的区块链作为自己的侧链，实现消息互通，侧链节点可以是已经存在的公链例，比如以太坊公链、比特币公链等公链、其它联盟链、私有链等。主链节点是一个区块链系统，可以包括至少一个跨链插件、链间路由503以及共识模块504，此外，还可以包括智能合约虚拟机，存储、网络通信等模块。
其中，所述主链节点与每个所述侧链节点均属于异构的区块链，异构的区块链具体是指共识算法、交易验证流程、存储结构、通信协议等互不兼容的两个区块链系统。
其中，每个侧链节点分别对应主链节点上的一个跨链插件，由跨链插件负责处理不同的通信协议，对侧链节点的跨链消息进行验证，并转换成主链节点能进行共识的交易数据结构。例如第一侧链节点与第一跨链插件501通信，第二侧链节点与第二跨链插件502通信，第三侧链节点与第三跨链插件通信。
其中，链间路由维护一个路由表，路由表的内容是侧链标识与插件之间的对应关系，负责主链节点与侧链节点、侧链节点与侧链节点之间的消息通信的路由查找。例如第一侧链节点要与第二侧链节点进行通信，则需要从路由表中查找到第二侧链节点对应的第二跨链插件502。
其中，共识模块504负责对跨链交易进行共识，让所有节点达成一致。
请参见图6，图6是本发明实现跨链通信方法的较佳实施例的主链节点的结构示意图。所述主链节点6包括存储器61、至少一个处理器62、存储在所述存储器61中并可在所述至少一个处理器62上运行的计算机程序63及至少一条通讯总线64。
本领域技术人员可以理解，图6所示的示意图仅仅是主链节点6的示例，并不构成对主链节点6的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述主链节点6还可以包括输入输出设备、网络接入设备等。
所述主链节点6还包括但不限于任何一种可与用户通过键盘、鼠标、遥控器、触摸板或声控设备等方式进行人机交互的电子产品，例如，个人计算机、平板电脑、智能手机、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、游戏机、交互式网络电视(InternetProtocol Television，IPTV)、智能式穿戴式设备等。所述主链节点6所处的网络包括但不限于互联网、广域网、城域网、局域网、虚拟专用网络(Virtual Private Network，VPN)等。
所述至少一个处理器62可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。该处理器62可以是微处理器或者该处理器62也可以是任何常规的处理器等，所述处理器62是所述主链节点6的控制中心，利用各种接口和线路连接整个主链节点6的各个部分。
所述存储器61可用于存储所述计算机程序63和/或模块/单元，所述处理器62通过运行或执行存储在所述存储器61内的计算机程序和/或模块/单元，以及调用存储在存储器61内的数据，实现所述主链节点6的各种功能。所述存储器61可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据主链节点6的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器61可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
结合图1至图3，所述主链节点上部署有至少一个跨链插件，每个所述跨链插件对应一个侧链节点，所述主链节点与每个所述侧链节点均属于异构的区块链，所述主链节点6中的所述存储器61存储多个指令以实现一种跨链通信方法，所述处理器62可执行所述多个指令从而实现：
通过第一跨链插件接收第一侧链节点发送的第一跨链交易请求；
通过所述第一跨链插件对所述第一跨链交易请求进行验证；
在所述第一跨链交易请求验证通过后，通过所述第一跨链插件将所述第一跨链交易请求的第一跨链交易结构转换成所述主链节点能够识别的交易数据结构；
对所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求进行共识，并执行交易。
在一种可选的实施方式中，所述通过所述第一跨链插件对所述第一跨链交易请求进行验证包括：
通过所述第一跨链插件验证所述第一跨链交易请求所请求的交易是否合法；
通过所述第一跨链插件验证所述第一侧链节点上是否存在所述第一跨链交易请求所请求的交易。
在一种可选的实施方式中，所述通过所述第一跨链插件将所述第一跨链交易请求的第一跨链交易结构转换成所述主链节点能够识别的交易数据结构包括：
通过所述第一跨链插件，从所述第一跨链交易请求的第一跨链交易结构中读取跨链交易需要的第一字段；
将所述第一字段填充至所述主链节点能够识别的交易数据结构中；
在所述交易数据结构中添加所述主链节点需要的第二字段。
在一种可选的实施方式中，所述第一跨链交易请求携带有目的链，所述目的链指示第二侧链节点，在对所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求进行共识，并执行交易之后，所述处理器62可执行所述多个指令从而实现：
向所述主链节点上的链间路由发送携带有所述第二侧链节点的标识的路由查找请求；
通过所述链间路由，查找所述第二侧链节点的标识所对应的第二跨链插件；
通过所述链间路由，将所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求转发给所述第二跨链插件；
通过所述第二跨链插件，将所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求转换成所述第二侧链节点能够识别的第二跨链交易结构；
通过所述第二跨链插件，将所述第二跨链交易结构的所述第一跨链交易请求发送至所述第二侧链节点，其中，所述第二侧链节点用于对所述第二跨链交易结构的所述第一跨链交易请求进行验证和共识，并执行交易。
在一种可选的实施方式中，所述通过所述链间路由，查找所述第二侧链节点的标识所对应的第二跨链插件包括：
通过所述链间路由维护的路由表，根据所述路由表中的侧链标识与插件的对应关系，查找所述第二侧链节点的标识所对应的第二跨链插件；
其中，所述路由表负责所述主链节点与所述第一侧链节点、所述第一侧链节点与所述第二侧链节点之间的消息通信的路由查找。
具体地，所述处理器62对上述指令的具体实现方法可参考图1至图3中对应实施例中相关步骤的描述，在此不赘述。
在图6所描述的主链节点6中，当所述主链节点通过第一跨链插件接收第一侧链节点发送的第一跨链交易请求时，可以通过所述第一跨链插件对所述第一跨链交易请求进行验证，在所述第一跨链交易请求验证通过后，通过所述第一跨链插件将所述第一跨链交易请求的第一跨链交易结构转换成所述主链节点能够识别的交易数据结构，之后，再对所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求进行共识，并执行交易，以跨链通信。可见，第一侧链节点与主链节点的整个通信过程中，主链节点通过第一跨链插件实现了功能隔离，避免了主链节点直接与各种侧链节点直接通信，从而避免了直接在主链节点中实现各种侧链节点的通信协议，同时，由于不需要实现中继链，因此节省了中继链的实施成本，并且提升了跨链通信的性能。
所述主链节点6集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附关联图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种跨链通信方法，其特征在于，所述跨链通信方法应用于主链节点，所述主链节点上部署有至少一个跨链插件，每个所述跨链插件对应一个侧链节点，所述方法包括：
通过第一跨链插件接收第一侧链节点发送的第一跨链交易请求，其中，所述第一跨链交易请求携带有目的链，所述目的链指示第二侧链节点；
通过所述第一跨链插件对所述第一跨链交易请求进行验证；
在所述第一跨链交易请求验证通过后，通过所述第一跨链插件将所述第一跨链交易请求的第一跨链交易结构转换成所述主链节点能够识别的交易数据结构；
对所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求进行共识，并执行交易；
将所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求转发给所述第二侧链节点对应的第二跨链插件；
通过所述第二跨链插件，将所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求转换成所述第二侧链节点能够识别的第二跨链交易结构；
通过所述第二跨链插件，将所述第二跨链交易结构的所述第一跨链交易请求发送至所述第二侧链节点，其中，所述第二侧链节点用于对所述第二跨链交易结构的所述第一跨链交易请求进行验证和共识，并执行交易。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述第一跨链插件对所述第一跨链交易请求进行验证包括：
通过所述第一跨链插件验证所述第一跨链交易请求所请求的交易是否合法；
通过所述第一跨链插件验证所述第一侧链节点上是否存在所述第一跨链交易请求所请求的交易。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述第一跨链插件将所述第一跨链交易请求的第一跨链交易结构转换成所述主链节点能够识别的交易数据结构包括：
通过所述第一跨链插件，从所述第一跨链交易请求的第一跨链交易结构中读取跨链交易需要的第一字段；
将所述第一字段填充至所述主链节点能够识别的交易数据结构中；
在所述交易数据结构中添加所述主链节点需要的第二字段。
4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述将所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求转发给所述第二侧链节点对应的第二跨链插件之前，所述方法还包括：
向所述主链节点上的链间路由发送携带有所述第二侧链节点的标识的路由查找请求；
通过所述链间路由，查找所述第二侧链节点的标识所对应的所述第二跨链插件；
所述将所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求转发给所述第二侧链节点对应的第二跨链插件包括：
通过所述链间路由，将所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求转发给所述第二跨链插件。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述通过所述链间路由，查找所述第二侧链节点的标识所对应的所述第二跨链插件包括：
通过所述链间路由维护的路由表，根据所述路由表中的侧链标识与插件的对应关系，查找所述第二侧链节点的标识所对应的第二跨链插件；
其中，所述路由表负责所述主链节点与所述第一侧链节点、所述第一侧链节点与所述第二侧链节点之间的消息通信的路由查找。
6.一种跨链通信装置，其特征在于，所述跨链通信装置运行于主链节点，所述主链节点上部署有至少一个跨链插件，每个所述跨链插件对应一个侧链节点，所述装置包括：
发送模块，用于通过第一跨链插件接收第一侧链节点发送的第一跨链交易请求，其中，所述第一跨链交易请求携带有目的链，所述目的链指示第二侧链节点；
验证模块，用于通过所述第一跨链插件对所述第一跨链交易请求进行验证；
转换模块，用于在所述第一跨链交易请求验证通过后，通过所述第一跨链插件将所述第一跨链交易请求的第一跨链交易结构转换成所述主链节点能够识别的交易数据结构；
共识交易模块，用于对所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求进行共识，并执行交易；
所述发送模块，还用于将所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求转发给所述第二侧链节点对应的第二跨链插件；
所述转换模块，用于通过所述第二跨链插件，将所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求转换成所述第二侧链节点能够识别的第二跨链交易结构；
所述发送模块，还用于通过所述第二跨链插件，将所述第二跨链交易结构的所述第一跨链交易请求发送至所述第二侧链节点，其中，所述第二侧链节点用于对所述第二跨链交易结构的所述第一跨链交易请求进行验证和共识，并执行交易。
7.一种主链节点，其特征在于，所述主链节点包括第一跨链插件和共识模块，所述第一跨链插件与第一侧链节点相对应，所述主链节点还包括第二跨链插件，所述第二跨链插件与第二侧链节点相对应，其中：
所述第一跨链插件，用于接收所述第一侧链节点发送的第一跨链交易请求，对所述第一跨链交易请求进行验证，以及在所述第一跨链交易请求验证通过后，将所述第一跨链交易请求的第一跨链交易结构转换成所述主链节点能够识别的交易数据结构，其中，所述第一跨链交易请求携带有目的链，所述目的链指示第二侧链节点；
所述共识模块，用于对所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求进行共识，并执行交易；
所述第二跨链插件，用于接收所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求，将所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求转换成所述第二侧链节点能够识别的第二跨链交易结构，并将所述第二跨链交易结构的所述第一跨链交易请求发送至所述第二侧链节点，其中，所述第二侧链节点用于对所述第二跨链交易结构的所述第一跨链交易请求进行验证和共识，并执行交易。
8.根据权利要求7所述的主链节点，其特征在于，所述主链节点还包括链间路由，其中：
所述链间路由，用于接收所述共识模块发送的携带有所述第二侧链节点的标识的路由查找请求，确定所述第二侧链节点的标识所对应的所述第二跨链插件，并将所述交易数据结构的所述第一跨链交易请求转发给所述第二跨链插件。
9.一种主链节点，其特征在于，所述主链节点包括处理器和存储器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序以实现如权利要求1至5中任意一项所述的跨链通信方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有至少一个指令，所述至少一个指令被处理器执行时实现如权利要求1至5中任意一项所述的跨链通信方法。
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