CN111091382A - 一种区块链资产去中心化跨链交易方法与系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种区块链资产去中心化跨链交易方法与系统，针对当前区块链资产进行链内及跨链交易时，主要依托于第三方中心化平台，使区块链资产交易环节成为了区块链实际业务运营中最薄弱和广受诟病的一个环节。本方法与系统通过在一个支持智能合约的主网络中部署一个去中心化资产交易主合约，在需跨链交易且支持智能合约的其它区块链网络中部署去中心化资产交易从合约，通过区块链用户客户端与交易服务端对智能合约的操作来实现用户区块链资产的链内或跨链去中心化安全交易。通过本方法与系统可使用户区块链资产在创建、持有阶段保持去中心化，在交易、流通环节也实现去中心化，这对确保用户区块链资产免受各类攻击，免除安全风险具有重要意义。

Description

一种区块链资产去中心化跨链交易方法与系统

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，尤其涉及区块链资产交易领域。

背景技术

在以价值传递为核心的区块链产业生态中，区块链资产交易所是其中重要与关键组成部分。正是因为区块链资产交易所的存在，使区块链资产在更大范围内流动具有了可能，这本身对区块链资产的增值是有重要意义的。但当前，主流的区块链资产交易所是中心化的，即仍借助于中心化数据库与集中化帐户来管理用户的区块链资产，这种模式仍主要依托于第三方平台的信任为区块链资产的交易提供安全保证。这种中心化的交易平台，一方面与区块链技术与产业发展的核心理念“去中心化”安全与信任是相违背的，成为区块链技术与产业发展的“悖论”；另一方面，中心化的交易平台，使用户区块链资产处于中心化的风险之中，如被黑客攻击、被盗或直接被平台方欺诈性地卷款跑路。因此，依托区块链网络的去中心化交易能力及智能合约技术发展去中心化资产交易技术就成为区块链资产交易发展的方向。

目前已出现的部分区块链资产去中心化交易技术，一方面存在交易效率低、用户体验差的问题；另一方面，存在仅能适用于同一个区块链链内资产的交易，难以支持区块链资产的跨链交易。

发明内容

有鉴于此，本发明设计了一种区块链资产跨链去中心化交易的方法与系统，通过本方法与系统一方面在保证不同区块链网络的资产进行跨链交易实现的条件下，让用户的挂单与成交过程更为高效；另一方面，通过交易技术机制及服务体系的去中心化特征使资产交易的构建方在去中心化的区块链网络中即可便捷地构建，省去构建方的大量服务运营成本，降低用户的服务费用；以及，基于智能合约的资产管理，避免了用户资产被服务构建方盗取或挪用的风险，为用户提供去中心化的资产安全保证。为实现上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

如图1所示，设计一种区块链资产去中心化跨链交易的方法，主要流程包括如下步骤：

首先，在支持智能合约的区块链网络中部署一个支持该链内资产去中心化交易的主体智能合约；

其次，在需要跨链资产交易的其它区块链网络中分别部署一个支持该链内资产存取的从属智能合约；

第三，跨链资产的用户欲进行资产跨链交易时，使用该链内的从属智能合约的资产存入函数，将其所在链的资产存入该从属智能合约账户中，同时生成一个由用户签名的存单哈希；

第四，去中心化交易服务端监测到相应链资产存入事件后，调用去中心交易的主体智能合约的外链资产存入函数，通过对该资产存单哈希进行验证后，在去中心交易的主体合约中对该用户存入资产记账；

第五，用户跨链资产被登记入去中心化交易的主体智能合约后，用户即可调用主体智能合约的去中心化交易函数，对资产进行相关去中心化交易操作；

第六，任何用户欲提取跨链资产时，使用去中心化交易的主体智能合约的资产提取函数，资产提取函数对该用户在主体智能合约中的账户进行记账，并生成跨链资产提取事件和以用户签名的提单哈希；

第七，去中心化交易服务端监测到跨链资产提取事件后，调用该资产所在链的去中心化交易的从属智能合约的资产提取函数，在通过对提单哈希的身份验证后将相应数量的资产转账给资产提取用户的账户。

其中，资产存入存单签名和资产提取提单签名，签名内容包括但不限于资产合约地址、主合约地址、从合约地址、存(提)资产数量、随机数等；区块链资产存入主体智能合约中记账，资产记账使用一个类型为长整型的二维数组表示，二维数组如uint256M[T][C]，其中T表示资产类别，C表示用户区块链账户，M[T][C]表示账户为C的用户T类资产当前存入去中心化交易合约的资产数值。

如图2所示，上述步骤中去中心化交易的具体步骤为：

第一，欲出售区块链资产的区块链账户根据已在去中心化交易合约中已存入的资产，发出售单，售单的内容包括：待售资产类别、待交换资产类别、待售数量、待售价格(二类资产的比值)；

第二，售单经资产所有账户进行数字签名后，发布于去中心化交易所的相关公告平台上(如网站、公众号等)；

第三，买家在公告平台上看到该售单后，根据售单内容，发出买单，买单的内容包括：售单号，待交换资产数量；

第四，去中心化交易服务端在获得买家的买单信息后，将前述的售单数据、买单数据作为输入参数，调用去中心化交易主体智能合约的去中心化交易函数进行买家、卖家资产的置换处理。

如图3所示，上述的去中心化交易函数的具体功能步骤为：

第一，根据输入参数，对卖单进行解签名，验证卖单的所有者账户；

第二，根据输入参数，对买单进行解签名，验证买单的所有者账户；

第三，验证卖家、买家在区块链中已存入的资产数额是否满足资产交易所需数额的要求；

第四，从卖家账户中扣除所售资产，在买家账户中增加扣除手续费后的所购资产；

第五，从买家账户中扣除待交换资产，在卖家账户中增加扣除手续费后的所购待交换资产；

第六，在交易所合约的手续费收取账户中存入本次交易手续费；

第七，将本次交易的卖单、买单信息记入去中心化交易合约的交易日志中。

如图4所示，设计了一种区块链资产去中心化跨链交易系统，该系统包括有如下功能模块：(1)区块链用户端模块；(2)去中心交易服务端模块；(3)去中心化交易主体智能合约；(4)去中心交易从属智能合约。

其中，区块链账户端模块，具有如下功能：(1)可以同时连入各个区块链网络；(2)具有与去中心交易服务端通信的模块；(3)具有售单、买单制作及签名的功能；(4)各个区块链网络资产及存入去中心交易智能合约中资产的实时查询模块。

去中心交易服务端模块，具有如下功能：(1)可以同时连入各个区块链网络；(2)接受区块链用户端账户的相关通信请求；(3)具有管理员账户，并使用管理员账号操作去中心化交易主体智能合约、从属合约的相关函数；(4)为区块链用户提供售单挂单公告、广播功能。

去中心化交易主体智能合约，具有如下功能模块：(1)与本链内资产合约的接口模块；(2)链内资产存入模块；(3)链外资产存入模块；(4)资产提取模块；(5)去中心化交易模块。其中，链外资产存入模块、去中心化交易模块，仅能由去中心化交易服务端管理员账户操作。

去中心化交易从属智能合约，具有如下功能模块：(1)本链内资产合约的接口模块；(2)资产存入模块；(3)资产提取模块。其中，资产提取模块，仅能由去中心化交易服务端管理员账户操作。

附图说明

图1一种区块链资产跨链去中心化交易主流程图

图2区块链资产交易流程图

图3区块链资产交易函数工作流程图

图4一种区块链资产跨链去中心化交易系统组成图

具体实施方式

下文中，以基于以太坊技术体系的相关区块链资产的跨链交易系统的构建为例详细描述本发明的实施原理与优选实施例。

在以太坊网络主网络中部署区块链资产跨链交易主智能合约DexchangeContract，合约中所包括的主要函数有：

Function TokenDeposit 链内资产存入函数；

Function ForeignTokenDeposit 外链资产存入函数，仅管理员账户操作；

Function BaseTokenDeposit 基础代币资产存入函数；

Function withdraw 资产提取函数；

Function exchange 资产交易函数，仅管理账户操作。

同时，在其它采用以太坊技术体系构建的独立区块链网络中，构建去中心化交易的从属智能合约，该合约中包括的主要函数有：

Function TokenDeposit 链内资产存入函数；

Function BaseTokenDeposit 本链基础代币存入函数

Function withdraw 资产提取函数，仅管理员账户操作。

在主智能合约中，设置一个二维数组Tokens：

Tokens[mapping Tokenaddress][mapping Account]，用于存储用户已存入资产的记账。

资产交易函数的主要功能内容包括：

function trade(交易值数组，交易地址数组，卖方、买方签名){

卖单签名验证

买单签名验证；

手续费验证和设置；

卖单买单符合性验证；

如果卖单已卖数量+本次数量＞待售总额，则退出(数量不够，则退出)

如果买家持有币数量小于定单提供数量，则退出(费用不够，则退出)

如果卖家待售币数量小于(待售数量/待换数量)*定单待买数量，则退出(存货不够，则退出)

tokens[待换资产][买家]＝tokens[待换资产][买家]-定单数量

tokens[待换资产][卖家]＝tokens[待换资产][卖家]+(定单数量*(10**18-买家费率)/10**18)

tokens[待换资产][手续费帐户]＝tokens[待换资产][手续费帐户]+(定单数量*买家费率)/10**18)

tokens[待售资产][卖家]＝tokens[待售资产][卖家]-(待售数量/待换数量)*定单数量

tokens[待售资产][买家]＝tokens[待售资产][买家]+(10**18-费率)*(待售数量/待换数量)*定单数量/10**18

tokens[待售资产][手续费帐户]＝tokens[待售资产][手续费帐户]+费率*(待售数量/待换数量)*定单数量/10**18

在卖单数组中对该卖单已售数量加上本次定单数量

设置卖家活跃数为当前区块数

设置买家活跃数为当前区块数

}

在pc或手机端管客户端中置入具有用户区块链用户签名的软件可调用上述函数，进行资产存入、提取操作；去中心化交易服务方，可在云服务器部署一个或多个服务端，由客户端发起，以服务端账户权限进行操作的交易及跨链资产存入记账及资产提取执行操作，而且服务端管理帐户仅在客户端签名认证的条件下执行用户的操作。

以上所述仅为本发明的实施例说明，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

综上所述，本发明针对当前区块链资产进行链内及跨链交易设计了一个区块链资产跨链交易的方法与系统，通过在一个支持智能合约的主网络中部署一个去中心化资产交易主合约，在需跨链交易且支持智能合约的其它区块链网络中部署去中心化资产交易从合约，通过区块链用户客户端与交易服务端对智能合约的操作来实现用户区块链资产的链内或跨链去中心化安全交易。通过本方法与系统可使用户区块链资产不仅在创建、持有阶段保持去中心化，而且在交易、流通环节也实现去中心化，这对确保用户区块链资产免受各类攻击，免除安全风险具有重要意义。

Claims (10)

1.一种去中心化区块链资产跨链交易方法，其特征在于区块链资产跨链交易的实现包括有如下步骤：

(1)在支持智能合约的区块链网络中部署一个支持该链内资产去中心化交易的主体智能合约；

(2)在需要跨链资产交易的其它区块链网络中分别部署一个支持该链内资产存取的从属智能合约；

(3)跨链资产的用户欲进行资产跨链交易时，使用该链内的从属智能合约的资产存入函数，将其所在链的资产存入该从属智能合约账户中，同时生成一个由用户签名的存单哈希；

(4)去中心化交易服务端监测到相应链资产存入事件后，调用去中心交易的主体智能合约的外链资产存入函数，通过对该资产存单哈希进行验证后，在去中心交易的主体合约中对该用户存入资产记账；

(5)用户跨链资产被登记入去中心化交易的主体智能合约后，用户即可调用主体智能合约的去中心化交易函数，对资产进行相关去中心化交易操作；

(6)任何用户欲提取跨链资产时，使用去中心化交易的主体智能合约的资产提取函数，资产提取函数对该用户在主体智能合约中的账户进行记帐，并生成跨链资产提取事件和以用户签名的提单哈希；

(7)去中心化交易服务端监测到跨链资产提取事件后，调用该资产所在链的去中心化交易的从属智能合约的资产提取函数，在通过对提单哈希的身份验证后将相应数量的资产转帐给资产提取用户的账户。

2.如权利要求1所述的一种区块链资产去中心化跨链交易方法，其特征在于所述资产存入存单签名和资产提取提单签名，签名内容包括但不限于资产合约地址、主合约地址、从合约地址、存(提)资产数量、随机数等。

3.如权利要求1所述的一种区块链资产去中心化跨链交易方法，其特征在于所述用户区块链资产存入主体智能合约中记账，资产记账使用一个类型为长整型的二维数组表示，如：

uint256 M[T][C] (1)

其中T表示资产类别，C表示用户区块链账户，M[T][C]表示账户为C的用户T类资产当前存入去中心化交易合约的资产数值。

4.如权利要求1所述的一种区块链资产去中心化跨链交易方法，其特征在于所述去中心化交易的具体步骤为：

(1)欲出售区块链资产的区块链账户根据已在去中心化交易合约中已存入的资产，发出售单，售单的内容包括：

待售资产类别、待交换资产类别、待售数量、待售价格(二类资产的比值)；

(2)售单经资产所有账户进行数字签名后，发布于去中心化交易所的相关公告平台上(如网站、公众号等)；

(3)买家在公告平台上看到该售单后，根据售单内容，发出买单，买单的内容包括：

售单号，待交换资产数量；

(4)去中心化交易服务端在获得买家的买单信息后，将前述的售单数据、买单数据作为输入参数，调用去中心化交易主体智能合约的去中心化交易函数进行买家、卖家资产的置换处理。

5.如权利要求1、3所述的主体智能合约中的去中心化交易函数，其特征在于所述去中心化交易函数的具体步骤为：

(1)根据输入参数，对卖单进行解签名，验证卖单的所有者账户；

(2)根据输入参数，对买单进行解签名，验证买单的所有者账户；

(3)验证卖家、买家在区块链中已存入的资产数额是否满足资产交易所需数额的要求；

(4)从卖家账户中扣除所售资产，在买家账户中增加扣除手续费后的所购资产；

(5)从买家账户中扣除待交换资产，在卖家账户中增加扣除手续费后的所购待交换资产；

(6)在交易所合约的手续费收取账户中存入本次交易手续费；

(7)将本次交易的卖单、买单信息记入去中心化交易合约的交易日志中。

6.一种区块链资产去中心化跨链交易系统，其特征在于，所述跨链交易系统包括有如下模块：(1)区块链用户端模块；(2)去中心交易服务端模块；(3)去中心化交易主体智能合约；(4)去中心交易从属智能合约。

7.如权利要求5所述的一种区块链去中心化跨链交易系统，其特征在于所述区块链账户端模块，具有如下功能：(1)可以同时连入各个区块链网络；(2)具有与去中心交易服务端通信的模块；(3)具有售单、买单制作及签名的功能；(4)各个区块链网络资产及存入去中心交易智能合约中资产的实时查询模块。

8.如权利要求5所述的一种区块链去中心化跨链交易系统，其特征在于所述的去中心交易服务端模块，具有如下功能：(1)可以同时连入各个区块链网络；(2)接受区块链用户端账户的相关通信请求；(3)具有管理员账户，并使用管理员账号操作去中心化交易主体智能合约、从属合约的相关函数；(4)为区块链用户提供售单挂单公告、广播功能。

9.如权利要求5所述的一种区块链去中心化跨链交易系统，其特征在于所述的去中心化交易主体智能合约，具有如下功能模块：(1)与本链内资产合约的接口模块；(2)链内资产存入模块；(3)链外资产存入模块；(4)资产提取模块；(5)去中心化交易模块。其中，链外资产存入模块、去中心化交易模块，仅能由去中心化交易服务端管理员账户操作。

10.如权利要求5所述的一种区块链去中心化跨链交易系统，其特征在于所述的去中心化交易从属智能合约，具有如下功能模块：(1)本链内资产合约的接口模块；(2)资产存入模块；(3)资产提取模块。其中，资产提取模块，仅能由去中心化交易服务端管理员账户操作。

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