CN111127022A - 一种区块链跨链通证价值转换算法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及区块链技术领域，具体涉及一种区块链跨链通证价值转换算法，该算法在跨链系统内进行，跨链系统是由n个跨链数字钱包的节点组成的网络，该网络是去中心化的点对点网络，跨链系统内的跨链数字钱包以可扩展的方式支持与多种链的互通，且支持一种用于进行跨链操作的跨链协议，本发明提供了一种区块链跨链通证价值转换算法，实现了数字货币的跨链转换，同时保证了跨链交易的安全性和原子性。
Description
技术领域
本发明涉及区块链技术领域，具体涉及一种区块链跨链通证价值转换算法。
背景技术
自比特币诞生以来，加密数字货币的区块链网络越来越多，形成了蓬勃的发展趋势，但是在不同的区块链之间进行通证价值转移和交换，就会碰到各种各样的问题，随着区块链网络广泛的出现，在不同网络之间实现通证价值流转的需求变得旺盛，作为价值网络核心的跨链技术从而变得越来越重要，传统的通证转换大多通过中心化的交易所或银关完成，少部分通过线下的O2C场外交易完成，这些方式虽然实现了数字货币的跨链转换，但是，在跨链通证价值转换的过程中，存在如下问题：
（1）缺乏互通性：一条链上的通证价值无法转移到另一条链上，同时，不同链上的智能合约也不能互相交互，事实上，缺乏互通性已成为企业业务应用区块链的障碍；
（2）风险高：中心化交易所或银关存在被攻击，人为控制等中心化风险，O2C场外交易，也存在个人信用背书及交易纠纷举证等风险；
（3）成本高：交易所或银关中，通证的转入转出需要收取手续费，交易的过程也需要收取交易费，场外交易商户也会设置对应差价赚取交易费。
发明内容
为解决背景技术中阐述的问题，本发明提供一种区块链跨链通证价值转换算法，同时，为了实现安全的跨链交易，避免交易占优的一方违约，造成其他交易方损失的情况出现，我们采用了一个基于Hash时间锁的方法来进行跨链交易，Hash时间锁在一条链上的处理原理如下：
一种区块链跨链通证价值转换算法，
该算法在跨链系统内进行，跨链系统是由n个跨链数字钱包的节点组成的网络，该网络是去中心化的点对点网络，跨链系统内的跨链数字钱包以可扩展的方式支持与多种链的互通，且支持一种用于进行跨链操作的跨链协议，跨链系统中，跨链数字钱包分为两类，一类是支持跨链转换的，称之为Connector，另一类是不支持跨链转换，但支持跨链协议，可作为跨链交易的发起者或者终结者，称之为Client；
进一步的，在跨链系统内进行跨链交易的方法如下：
（1）当跨链系统内货币计量单位为D1的跨链数字钱包W1需向货币计量单位为D2的跨链数字钱包W2内转入固定金额时，W1首先通过外部跨链转换服务或本地掌握的跨链路由信息，找到一条最优的向W2转入固定金额的路径P，其中包含有下一跳节点Hn(Connector)以及D1与D2在这条路径上的兑换率e；
（2）W1根据e计算需要发起的转出金额D1，W1向D1数字货币所在的链发起针对D1建立Hash时间锁的交易请求，当该交易确认执行成功, 则继续后续处理，否则跨链交易失败；
（3）W1与W2之间协商出用于安全传递信息的加密数据的密钥K；
（4）W1发起Prepare的请求到Hn，其中携带了加密信息和非加密信息，加密信息包括用于解锁交易，提取金额的fulfillment，非加密信息包括Hash时间锁交易的ID，转账金额，最终的目的W2；
（5）Hn收到Prepare请求后，根据交易ID验证交易是否存在且已经确认，金额是否满足,提取账户是否就是自己，确认正确后，继续后续处理，否则跨链交易失败；
（6）Hn如果能直接到达W2，则Hn直接将Prepare请求发送至W2，如果Hn不能直接到达W2，Hn根据目的地W2, 通过自身跨链路由信息或外部跨链转转服务，找到到达W2的路径的下一跳节点Hn+1，Hn根据与Hn+1之间的互通货币计量单位D3，以及D1与D3之间的转换率，计算需要转给Hn+1的金额D3，在D3数字货币所在链发起针对D3建立Hash时间锁的交易请求，当该交易确认执行成功, 则继续后续处理，否则跨链交易失败；
（7）Hn基于收到的Prepare请求，修改其中的Hash时间锁ID，将转账金额修改为以D3为计量单位，并产生新的请求，发给Hn+1；
（8）Hn+1如果能直接到达W2，则Hn+1直接将Prepare请求发送至W2，如果Hn+1不能直接到达W2，则Hn+1重复类似Hn的处理，产生新的请求，发给Hn+2，直到Prepare请求到达最终目的钱包节点W2；
（9）W2收到Prepare请求后，验证数字货币类型，Hash时间锁交易中的金额, 是否正确,提取账户是否就是自己，如果正确，则解密请求中的加密部分信息，提取fulfillment信息，验证其是否能解锁该Hash时间锁交易，如果是，则返回fulfill响应给其发送Prepare节点，Fulfill响应中包含了Prepare中的fulfillment，否则，返回Reject响应给其发送Prepare节点，并携带影响错误信息；
（10）W2在发送fulfill响应后，在D2数字货币所在链上发起解锁Hash时间锁交易的请求，提取相应金额；
（11）发送Prepare给W2的节点收到Fulfill消息后，会转发给跨链交易路径的前一跳节点，一直到交易的发起者W1，其中每个节点在转发Fulfill消息后，都会在响应数字货币链上发起解锁Hash时间锁的交易的请求，提取相应金额；
（12）发送Prepare给W2的节点收到Reject消息后，会转发给跨链交易路径的前一跳节点，并监测该Hash时间锁交易，一直到其超时取消。
进一步的，为了保证区块链跨链通证价值转换交易的原子性，
(1) 在跨链交易路径中每一对节点之间的Hash时间锁交易中的超时时间按降序设置，且相互之间应该间隔有足够处理链上解锁交易的时间；
(2) 当出现跨链交易失败时, 每个中间节点应该监测其创建的Hash时间锁交易，一直到其超时，如果超时前，该交易被解锁，则根据解锁交易中的Fulfillment领取向其支付的Hash时间锁交易中的金额，即跨链交易路径中的前一跳创建的Hash时间锁交易。
本发明有益效果在于，本发明提供了一种区块链跨链通证价值转换算法，实现了数字货币的跨链转换，同时保证了跨链交易的安全性和原子性。
附图说明
图1单个连接器跨链的流程示意图；
图2为多个连接器跨链的流程示意图；
图3为通过连接器跨链哈希锁定的流程示意图；
图4为多个连接器组网跨链的拓扑图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好的理解本说明书实施例中的技术方案，下面将对本说明书实施例中的技术方案进行详细地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员所获得的其他实施例，都应当属于保护范围。
以下详细说明本说明书中各实施例提供的技术方案，需要说明的是，由于以下各实施例所基于的技术思想都是类似的，因此，下文各实施例可互相参照理解。
实施例1：
一种区块链跨链通证价值转换算法：
该算法在跨链系统内进行，跨链系统是由n个跨链数字钱包的节点组成的网络，该网络是去中心化的点对点网络，跨链系统内的跨链数字钱包以可扩展的方式支持与多种链的互通，且支持一种用于进行跨链操作的跨链协议，跨链系统中，跨链数字钱包分为两类，一类是支持跨链转换的，称之为Connector，另一类是不支持跨链转换，但支持跨链协议，可作为跨链交易的发起者或者终结者，称之为Client；
进一步的，在跨链系统内进行跨链交易的方法如下：
（1）当跨链系统内货币计量单位为D1的跨链数字钱包W1需向货币计量单位为D2的跨链数字钱包W2内转入固定金额时，W1首先通过外部跨链转换服务或本地掌握的跨链路由信息，找到一条最优的向W2转入固定金额的路径P，其中包含有下一跳节点Hn(Connector)以及D1与D2在这条路径上的兑换率e；
（2）W1根据e计算需要发起的转出金额D1，W1向D1数字货币所在的链发起针对D1建立Hash时间锁的交易请求，当该交易确认执行成功, 则继续后续处理，否则跨链交易失败；
（3）W1与W2之间协商出用于安全传递信息的加密数据的密钥K；
（4）W1发起Prepare的请求到Hn，其中携带了加密信息和非加密信息，加密信息包括用于解锁交易，提取金额的fulfillment，非加密信息包括Hash时间锁交易的ID，转账金额，最终的目的W2；
（5）Hn收到Prepare请求后，根据交易ID验证交易是否存在且已经确认，金额是否满足,提取账户是否就是自己，确认正确后，继续后续处理，否则跨链交易失败；
（6）Hn如果能直接到达W2，则Hn直接将Prepare请求发送至W2，如果Hn不能直接到达W2，Hn根据目的地W2, 通过自身跨链路由信息或外部跨链转转服务，找到到达W2的路径的下一跳节点Hn+1，Hn根据与Hn+1之间的互通货币计量单位D3，以及D1与D3之间的转换率，计算需要转给Hn+1的金额D3，在D3数字货币所在链发起针对D3建立Hash时间锁的交易请求，当该交易确认执行成功, 则继续后续处理，否则跨链交易失败；
（7）Hn基于收到的Prepare请求，修改其中的Hash时间锁ID，将转账金额修改为以D3为计量单位，并产生新的请求，发给Hn+1；
（8）Hn+1如果能直接到达W2，则Hn+1直接将Prepare请求发送至W2，如果Hn+1不能直接到达W2，则Hn+1重复类似Hn的处理，产生新的请求，发给Hn+2，直到Prepare请求到达最终目的钱包节点W2；
（9）W2收到Prepare请求后，验证数字货币类型，Hash时间锁交易中的金额, 是否正确,提取账户是否就是自己，如果正确，则解密请求中的加密部分信息，提取fulfillment信息，验证其是否能解锁该Hash时间锁交易，如果是，则返回fulfill响应给其发送Prepare节点，Fulfill响应中包含了Prepare中的fulfillment，否则，返回Reject响应给其发送Prepare节点，并携带影响错误信息；
（10）W2在发送fulfill响应后，在D2数字货币所在链上发起解锁Hash时间锁交易的请求，提取相应金额；
（11）发送Prepare给W2的节点收到Fulfill消息后，会转发给跨链交易路径的前一跳节点，一直到交易的发起者W1，其中每个节点在转发Fulfill消息后，都会在响应数字货币链上发起解锁Hash时间锁的交易的请求，提取相应金额；
（12）发送Prepare给W2的节点收到Reject消息后，会转发给跨链交易路径的前一跳节点，并监测该Hash时间锁交易，一直到其超时取消。
进一步的，为了保证区块链跨链通证价值转换交易的原子性，需要做到以下两点：
(1) 在跨链交易路径中每一对节点之间的Hash时间锁交易中的超时时间按降序设置，且相互之间应该间隔有足够处理链上解锁交易的时间
(2) 当出现跨链交易失败时, 每个中间节点应该监测其创建的Hash时间锁交易，一直到其超时，如果超时前，该交易被解锁，则根据解锁交易中的Fulfillment领取向其支付的Hash时间锁交易中的金额，即跨链交易路径中的前一跳创建的Hash时间锁交易。
上述实施例仅为本发明技术构思及特点，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或装饰，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种区块链跨链通证价值转换算法，其特征在于，
该算法在跨链系统内进行，跨链系统是由n个跨链数字钱包的节点组成的网络，该网络是去中心化的点对点网络，跨链系统内的跨链数字钱包以可扩展的方式支持与多种链的互通，且支持一种用于进行跨链操作的跨链协议，跨链系统中，跨链数字钱包分为两类，一类是支持跨链转换的，称之为Connector，另一类是不支持跨链转换，但支持跨链协议，可作为跨链交易的发起者或者终结者，称之为Client；
进一步的，在跨链系统内进行跨链交易的方法如下：
（1）当跨链系统内货币计量单位为D1的跨链数字钱包W1需向货币计量单位为D2的跨链数字钱包W2内转入固定金额时，W1首先通过外部跨链转换服务或本地掌握的跨链路由信息，找到一条最优的向W2转入固定金额的路径P，其中包含有下一跳节点Hn(Connector)以及D1与D2在这条路径上的兑换率e；
（2）W1根据e计算需要发起的转出金额D1，W1向D1数字货币所在的链发起针对D1建立Hash时间锁的交易请求，当该交易确认执行成功, 则继续后续处理，否则跨链交易失败；
（3）W1与W2之间协商出用于安全传递信息的加密数据的密钥K；
（4）W1发起Prepare的请求到Hn，其中携带了加密信息和非加密信息，加密信息包括用于解锁交易，提取金额的fulfillment，非加密信息包括Hash时间锁交易的ID，转账金额，最终的目的W2；
（5）Hn收到Prepare请求后，根据交易ID验证交易是否存在且已经确认，金额是否满足,提取账户是否就是自己，确认正确后，继续后续处理，否则跨链交易失败；
（6）Hn如果能直接到达W2，则Hn直接将Prepare请求发送至W2，如果Hn不能直接到达W2，Hn根据目的地W2, 通过自身跨链路由信息或外部跨链转转服务，找到到达W2的路径的下一跳节点Hn+1，Hn根据与Hn+1之间的互通货币计量单位D3，以及D1与D3之间的转换率，计算需要转给Hn+1的金额D3，在D3数字货币所在链发起针对D3建立Hash时间锁的交易请求，当该交易确认执行成功, 则继续后续处理，否则跨链交易失败；
（7）Hn基于收到的Prepare请求，修改其中的Hash时间锁ID，将转账金额修改为以D3为计量单位，并产生新的请求，发给Hn+1；
（8）Hn+1如果能直接到达W2，则Hn+1直接将Prepare请求发送至W2，如果Hn+1不能直接到达W2，则Hn+1重复类似Hn的处理，产生新的请求，发给Hn+2，直到Prepare请求到达最终目的钱包节点W2；
（9）W2收到Prepare请求后，验证数字货币类型，Hash时间锁交易中的金额, 是否正确,提取账户是否就是自己，如果正确，则解密请求中的加密部分信息，提取fulfillment信息，验证其是否能解锁该Hash时间锁交易，如果是，则返回fulfill响应给其发送Prepare节点，Fulfill响应中包含了Prepare中的fulfillment，否则，返回Reject响应给其发送Prepare节点，并携带影响错误信息；
（10）W2在发送fulfill响应后，在D2数字货币所在链上发起解锁Hash时间锁交易的请求，提取相应金额；
（11）发送Prepare给W2的节点收到Fulfill消息后，会转发给跨链交易路径的前一跳节点，一直到交易的发起者W1，其中每个节点在转发Fulfill消息后，都会在响应数字货币链上发起解锁Hash时间锁的交易的请求，提取相应金额；
（12）发送Prepare给W2的节点收到Reject消息后，会转发给跨链交易路径的前一跳节点，并监测该Hash时间锁交易，一直到其超时取消。
2.根据权利要求1所述的一种区块链跨链通证价值转换算法其特征在于，为了保证区块链跨链通证价值转换交易的原子性，
(1) 在跨链交易路径中每一对节点之间的Hash时间锁交易中的超时时间按降序设置，且相互之间应该间隔有足够处理链上解锁交易的时间；
(2) 当出现跨链交易失败时, 每个中间节点应该监测其创建的Hash时间锁交易，一直到其超时，如果超时前，该交易被解锁，则根据解锁交易中的Fulfillment领取向其支付的Hash时间锁交易中的金额，即跨链交易路径中的前一跳创建的Hash时间锁交易。
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|---|---|
| CN (1) | CN111127022A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112287029A (zh) * | 2020-11-17 | 2021-01-29 | 北京物资学院 | 一种区块链多链跨链系统及其实现机制 |
| EP3937050A1 (en) * | 2020-07-03 | 2022-01-12 | Alipay Labs (Singapore) Pte. Ltd. | Managing transactions in multiple blockchain networks |
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2020
- 2020-01-08 CN CN202010016610.6A patent/CN111127022A/zh active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3937050A1 (en) * | 2020-07-03 | 2022-01-12 | Alipay Labs (Singapore) Pte. Ltd. | Managing transactions in multiple blockchain networks |
| US11372848B2 (en) | 2020-07-03 | 2022-06-28 | Alipay Labs (singapore) Pte. Ltd. | Managing transactions in multiple blockchain networks |
| CN112287029A (zh) * | 2020-11-17 | 2021-01-29 | 北京物资学院 | 一种区块链多链跨链系统及其实现机制 |
| CN112287029B (zh) * | 2020-11-17 | 2023-05-16 | 北京物资学院 | 一种区块链多链跨链系统及其实现机制 |
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