CN111245840A - 一种区块链间跨链信息传输控制系统 - Google Patents

Abstract

一种区块链间跨链信息传输控制系统，属于跨链通信领域，其特征在于，是一个用传输控制器跨链连接至少一个部门，同时又跨链连接任何一个部门内部的各区块链的传输控制系统网络，各部门都按照传输控制器统一下达的编码方式、指令格式、数据存储格式制定部门的身份标志、身份认证码、优先级别认证码、数据请求格式、输出数据通知格式编写内容，按照部门，输出方、输入方，区块链优先级，节点优先级进行分类，择优排序的方式进行排序并封装成数据包发出，其中，各区块链中的跨链节点起到了代理、通信、节点认证的中心作用，本发明具有结构简单、双向控制、协议简明的作用，因而达到了高效、可靠、安全的目的。

Description

一种区块链间跨链信息传输控制系统

技术领域

一种区块链间跨链信息传输控制系统，属于信息跨链传输控制领域。

背景技术

区块链作为一种新型的数据存储模式，整合点对点通信、共识机制、分布式存储、数据加密等技术，将数据按照时间顺序并以区块的形式相互连接形成一种链式数据存储结构，具有去中心化、不可篡改、不可伪造的特点。目前区块链类型包括公有链、私有链、联盟链，其中公有链以比特币、以太坊为典型代表，主要用于电子货币交易，节点可以任意加入或退出，链上数据对所有人公开；联盟链以超级账本Hyperledger Fabric为典型代表，不同组织组成联盟链，链上数据仅对联盟成员共享，非联盟成员加入需要进行验证；私有链则是在联盟链的基础上更加私有化，具有更严格的访问限制，链上数据仅对该私有链成员共享。

对于联盟链或私有链来说，由于每条链的作用域不同，所以每条链上的数据无法全部和其他链的节点共享，例如，某一条链上的数据对于该链节点是公开共享的，但是其中某些数据因为隐私的原因无法提供给非该链节点，这就导致不同链之间即使有交互需求，也无法进行共享，因为如果非该链节点成为该链的一个节点，就可以同步该链所有数据，这会对该链数据造成影响甚至攻击，因此，不同区块链之间如何进行有选择共享成为急需解决的问题。

公开号为CN109299338A，名为“一种跨区块链数据管理系统及方法”的中国发明专利申请的发明的是一个着眼于数据检索、数据加工的区块链数据管理系统及方法；公开号为CN108256864A，名为“一种区块链之间的跨链联盟的建立及通信方法、系统”的中国发明专利申请，其缺点在于并未涉及如何实现同时在不同部门的区块链集合中跨链信息交互通信的问题，也并未涉及同一部门内部各区块链之间通信的问题，也就是说未同时实现不同部门之间和同意部门内的跨链通信的问题，其次，跨链联盟的硬件平台构建部分缺失，使该程序专利无法实现其具体功能，第三，仅仅根据通信需求及通信授权也是无法根据由此建立的跨链智能合约去规范各区块链的跨链通信行为的。

本发明为此提出了一个解决问题的技术方案，整体思路是：以一个跨链信息传输控制器作为一个跨链平台，同时实现了不同部门之间以及各部门内区块链之间的跨链协议，其次，由所述传输控制器统一规范了节点、跨链节点和传输控制内的不同的基于区块链之间的存储形式及各级的身份标志、身份认证、身份优先权级别认证格式以及指令种类及格式，第三，以跨链节点为中心环节，起到了承上启下、下情上达的作用，通信验证、通信授权由跨链节点负责，使跨链信息传输信息控制器专注于信息在链间的双向传输控制，起到了节点、跨链节点和跨链信息传输控制器三级分离控制的所用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能同时实现不同部门区块链之间以及一个部门内各区块链之间进行双向传输的信息传输跨链控制系统。

本发明的特征在于：是一种部门内部各区块链间的跨链信息传输控制系统，是由互为收发方的至少两个区块链、双向传输控制器共同构成的一种由区块链节点，简称节点，从所述节点中指定的跨链节点以及作为第三方的双向传输控制器，简称传输控制器，共同构成的三级分布式计算机系统，其中：

节点是构成区块链的基本单元，不同节点服务于同一目标，但分工、功能、技术手段各不相同，每个节点至少都设有：多输入、多输出的节点无线收发模块，节点数据缓存模块和节点控制器，其中：

节点无线收发模块，实现本区块链各节点之间的相互通信；

节点数据缓存模块，存储有：各节点的身份标志，身份认证码，节点优先权级别认证码，节点IP；

节点控制器与所述节点无线收发模块、节点数据存储模块互连；

跨链节点从本区块链所有节点中指定，设有跨链多输入、多输出无线收发模块，简称跨链级无线收发模块，

跨链级数据缓存模块，跨链控制器，其中：

跨链控制器完成以下各任务：

按照所述传输控制器经跨链级无线收发模块统一下达密码算法体系，身份标志格式，认证码格式为本区块链内各节点制定：身份标志、身份认证码、节点优先权级别认证码以及节点IP，下传至节点控制器，存入节点数据存储模块；

按照所述传输控制器经跨链级无线收发模块统一下达数据发送请求、输出数据通知的格式；

按照所述传输控制器经跨链级无线收发模块统一下达节点的、跨链节点的日志所用的矩阵式数据存储格式对缓存数据规范处理；

把链内各节点通过节点控制器提出的数据发送请求上传到传输控制器；

把接收方通过其跨链控制器经所述传输控制器下传到本区块链的输出数据通知单发送至本链内的请求节点；

在本区块链内无线广播所有节点的身份标志；

传输控制器设有：两个内置多输入、多输出MIMO无线收发模块，多输入、多输出数据缓存模块，外挂磁盘以及信息中转控制器，其中：

信息中转控制器依次执行以下步骤实现单位内部的信息双向传输：

步骤1.1系统初始化；

(a)身份标志：

节点身份标志：<所属区块链编号，节点名称，节点IP>

跨链节点身份标志：<所属区块链编号，区块链名，区块链IP>

身份认证码：

节点身份认证码，对二进制化的节点身份标志通过加密运算而成，

跨链节点身份认证码，对二进制化的跨链节点身份标志通过加密运算而成，

优先权级别认证码：

节点优先权级别认证码，对二进制化的节点身份标志码前加上优先级别标志作为前缀而成，

跨链节点优先级别认证码，对二进制化的跨链节点身份标志码前加上优先级别标志作为前缀而成；

(b)数据发送请求的格式：<节点身份标志，节点身份认证码，节点IP地址，数据类别，接收方跨链节点IP地址，发送时间>,数据类别包括但不限于：文字、图像、数据、代码；

数据发送通知的格式：<接收方跨链节点身份标志，数据类别，发送的数据，发送时间>

(c)存储格式，采用矩阵式日志方式存入，数据格式为：

传输控制器外挂磁盘：

列为输入的跨链节点的编号，行为存入时间，或者：

列为输出的跨链节点的编号，行为输出时间；

跨链节点存储模块：

列为本链节点的编号，行为存入时间，或者：

列为本链输出节点编号，行为输出时间；

矩阵元素都是数据、数据类别，

节点存储模块：

列为数据形成时间，行为数据担当人，

矩阵元素为日志形式；

步骤1.2把步骤1.1中各类格式文本发送到各跨链节点，所述各跨链节点存入各自的存储模块后，在把涉及本区块链节点的格式文本发送本区块链的所有节点；

步骤2传输控制器在设定的双向数据传输周期内，按随机接收，收发归类，按IP打包，优先排序，双向传输的原则依次按以下步骤实现区块链间的跨链数据传输；

步骤2.1传输控制器在收到发送方跨链节点发出的数据发送请求和接收方跨链节点发出的输出数据通知后，经区块链的身份认证无误后，分别标志上时间后形成日志存入所述外挂磁盘；

步骤2.2对步骤2.1中所述的两种数据按数据发送请求和数据输出通知，按部门，输出、输入分类后，再按到达目的地的IP地址打包，按区块链的优先级别排序，打包发送；

步骤2.3接收方区块链中的跨链节点在收到步骤2.2所述的数据包后，再按本地区块链对各节点设定的优先级别排序，向本区块链中的各目的节点发送，从而完成一次跨链双向传输过程；

2.根据权利要求书1所述的一种区块链间的跨链信息传输控制系统，其特征在于设有VIP贵宾通道，对于注册、申请后的跨链节点贵宾，允许打包优先的发送；

3.根据权利要求书1所述的一种区块链间信息传输控制系统，其特征在于所述传输控制器中的信息中转控制器，通过第二个内置多输入、多输出MIMO天线无线收发模块连接有第二个部门内的一个区块链群，构成了一种用一个传输控制系统实现了两个不同部门的区块链间信息传输控制，同时也实现了在部门内部区块链间的信息传输控制的基于跨链连接的部门间、部门内的跨链信息传输控制网络；

4.根据权利要求1,3所述的一种区块链间信息传输控制系统，其特征在于在不同部门传输信息时，传输控制器中的磁盘中存储的信息是先按部门分类，再按输出、输入方分为小类，最后按跨链节点为列，写入或写出的时间为行的矩阵形式存储。

本发明的优点在于，以统一的信息三级存储格式、编码格式和指令格式作为系统协议，以兼跨不同部门、不同部门内各区块链的传输控制器作为信息跨链平台，以跨链节点作为通信验证、通信授权、通信中转的三级跨链系统信息传输控制系统。

附图说明

图1系统结构附图

图2系统双向传输控制的程序流程附图

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，通过实施例具体地阐述本发明提出的技术方案，这些实施例是为了更透彻的理解本发明所述的技术方案，应当理解本发明所述实施例仅作为本发明的一部分实施例而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

实施例一:

部门内部由于产品线不同而存在两条区块链名为区块链A和区块链B，分别存储两种产品的信息，但是这两种产品的信息有部分需要交换，但因为不同产品线的原因而无法全部共享各自链上的信息，因此，两条区块链需要进行信息交互，有选择共享。

部门内部区块链A和区块链B通过以下步骤进行交互：

步骤一 系统初始化

区块链A和区块链B分别在各自的节点中指定一个跨链节点，名为跨链节点A和跨链节点B，区块链A和区块链B中的非跨链节点，简称节点，按照传输控制器提供的统一的数据格式包括节点身份标志，节点身份认证码，节点优先权级别认证码将相关信息封装后存储于本节点的节点存储模块，跨链节点A和跨链节点B按照传输控制器提供的统一的数据格式包括跨链节点身份标志，跨链节点身份认证码，跨链节点优先权级别认证码将相关信息封装后存储于本节点的跨链节点存储模块。

步骤二 数据发送请求

区块链A中某一个节点需要获取区块链B中的数据，则区块链A中的该节点按照统一的数据格式为<节点身份标志，节点身份认证码，节点IP地址，数据类别，接收方跨链节点IP地址，发送时间>，发送数据发送请求给跨链节点，跨链节点对该节点的信息进行验证，验证无误后将该数据发送请求通过跨链节点的无线收发装置发送至传输控制器的第一内置有多输入、多输出MIMO天线的无线收发模块，传输控制器的第一内置有多输入、多输出MIMO天线的无线收发模块收到该数据发送请求后按照日志格式写入外挂磁盘，并将该数据发送请求存入缓存模块，等待响应，同时根据目的区块链的跨链节点IP地址将其发送至目的区块链的跨链节点,也就是跨链节点B。

步骤三 数据发送通知

跨链节点B的无线收发装置收到传输控制器发送的数据发送请求后，验证该请求，通过后将其发送至本链其他节点，本链其他节点将该请求所需数据按照统一的数据发送通知格式封装后将其发送至跨链节点B，跨链节点B验证数据发送通知，通过后由无线收发装置将其发送至传输控制器，传输控制器的第一个内置有多输入、多输出MIMO天线的无线收发模块收到该数据发送通知后按照日志格式写入外挂磁盘，并将缓存模块中的数据发送请求清除，同时将该数据发送通知通过第一个内置有多输入、多输出MIMO天线的无线收发模块发送至区块链A的跨链节点，也就是跨链节点A，跨链节点A收到该通知后将其发送至请求该数据的节点。

区块链A和区块链B通过以上步骤完成一次部门内的区块链跨链交互。

实施例二

不同部门由于部门分工不同而存在两条区块链名为区块链A和区块链B，分别存储不同的信息，但是这两个部门的信息有部分需要交换，但因为不同部门的原因而无法全部共享各自链上的信息，因此，两条区块链需要进行信息交互，有选择共享。

部门A的区块链A和部门B的区块链B通过以下步骤进行交互：

步骤一 系统初始化

区块链A和区块链B分别在各自的节点中指定一个跨链节点，名为跨链节点A和跨链节点B，区块链A和区块链B中的非跨链节点，简称节点，按照传输控制器提供的统一的数据格式包括节点身份标志，节点身份认证码，节点优先权级别认证码将相关信息封装后存储于本节点的节点存储模块，跨链节点A和跨链节点B按照传输控制器提供的统一的数据格式包括跨链节点身份标志，跨链节点身份认证码，跨链节点优先权级别认证码将相关信息封装后存储于本节点的跨链节点存储模块。

步骤二 数据发送请求

区块链A中某一个节点需要获取区块链B中的数据，则区块链A中的该节点按照统一的数据格式为<节点身份标志，节点身份认证码，节点IP地址，数据类别，接收方跨链节点IP地址，发送时间>，发送数据发送请求给跨链节点，跨链节点对该节点的信息进行验证，验证无误后将该数据发送请求通过跨链节点的无线收发装置发送至传输控制器的第一内置有多输入、多输出MIMO天线的无线收发模块，传输控制器的第一内置有多输入、多输出MIMO天线的无线收发模块收到该数据发送请求后按照日志格式写入外挂磁盘，并将该数据发送请求存入缓存模块，等待响应，因为该请求是跨不同部门的数据发送请求，所以根据目的区块链的跨链节点IP地址，通过信息中转控制器，经第二内置有多输入、多输出MIMO天线的无线收发模块将其发送至目的区块链的跨链节点,也就是跨链节点B。

步骤三 数据发送通知

跨链节点B的无线收发装置收到传输控制器发送的数据发送请求后，验证该请求，通过后将其发送至本链其他节点，本链其他节点将该请求所需数据按照统一的数据发送通知格式封装后将其发送至跨链节点B，跨链节点B验证数据发送通知，通过后由无线收发装置将其发送至传输控制器，传输控制器的第二个内置有多输入、多输出MIMO天线的无线收发模块收到该数据发送通知后按照日志格式写入外挂磁盘，并将缓存模块中的数据发送请求清除，因为该请求是跨不同部门的数据发送请求，所以将该数据发送通知通过信息中转控制器，经第一个内置有多输入、多输出MIMO天线的无线收发模块发送至区块链A的跨链节点，也就是跨链节点A，跨链节点A收到该通知后将其发送至请求该数据的节点。

区块链A和区块链B通过以上步骤完成一次部门间的区块链跨链交互。

Claims (4)

1.一种区块链间跨链信息传输控制系统，其特征在于，是一种部门内部各区块链间的跨链信息传输控制系统，是由互为收发方的至少两个区块链、双向传输控制器共同构成的一种由区块链节点，简称节点，从所述节点中指定的跨链节点以及作为第三方的双向传输控制器，简称传输控制器，共同构成的三级分布式计算机系统，其中：

节点是构成区块链的基本单元，不同节点服务于同一目标，但分工、功能、技术手段各不相同，每个节点至少都设有：多输入、多输出的节点无线收发模块，节点数据缓存模块和节点控制器，其中：

节点无线收发模块，实现本区块链各节点之间的相互通信；

节点数据缓存模块，存储有：各节点的身份标志，身份认证码，节点优先权级别认证码，节点IP；

节点控制器与所述节点无线收发模块、节点数据存储模块互连；

跨链节点从本区块链所有节点中指定，设有跨链多输入、多输出无线收发模块，简称跨链级无线收发模块，跨链级数据缓存模块，跨链控制器，其中：

跨链控制器完成以下各任务：

按照所述传输控制器经跨链级无线收发模块统一下达密码算法体系，身份标志格式，认证码格式为本区块链内各节点制定：身份标志、身份认证码、节点优先权级别认证码以及节点IP，下传至节点控制器，存入节点数据存储模块；

按照所述传输控制器经跨链级无线收发模块统一下达数据发送请求、输出数据通知的格式；

按照所述传输控制器经跨链级无线收发模块统一下达节点的、跨链节点的日志所用的矩阵式数据存储格式对缓存数据规范处理；

把链内各节点通过节点控制器提出的数据发送请求上传到传输控制器；

把接收方通过其跨链控制器经所述传输控制器下传到本区块链的输出数据通知单发送至本链内的请求节点；

在本区块链内无线广播所有节点的身份标志；

传输控制器设有：两个内置多输入、多输出MIMO无线收发模块，多输入、多输出数据缓存模块，外挂磁盘以及信息中转控制器，其中：

信息中转控制器依次执行以下步骤实现单位内部的信息双向传输：

步骤1.1系统初始化；

(a)身份标志：

节点身份标志：<所属区块链编号，节点名称，节点IP>

跨链节点身份标志：<所属区块链编号，区块链名，区块链IP>

身份认证码：

节点身份认证码，对二进制化的节点身份标志通过加密运算而成，

跨链节点身份认证码，对二进制化的跨链节点身份标志通过加密运算而成，

优先权级别认证码：

节点优先权级别认证码，对二进制化的节点身份标志码前加上优先级别标志作为前缀而成，

跨链节点优先级别认证码，对二进制化的跨链节点身份标志码前加上优先级别标志作为前缀而成；

(b)数据发送请求的格式：<节点身份标志，节点身份认证码，节点IP地址，数据类别，接收方跨链节点IP地址，发送时间>,数据类别分为：文字、图像、数据、代码；

数据发送通知的格式：<接收方跨链节点身份标志，数据类别，发送的数据，发送时间>

(c)存储格式，采用矩阵式日志方式存入，数据格式为：

传输控制器外挂磁盘：

列为输入的跨链节点的编号，行为存入时间，或者：

列为输出的跨链节点的编号，行为输出时间；

跨链节点存储模块：

列为本链节点的编号，行为存入时间，或者：

列为本链输出节点编号，行为输出时间；

矩阵元素都是数据、数据类别，

节点存储模块：

列为数据形成时间，行为数据担当人，

矩阵元素为日志形式；

步骤1.2把步骤1.1中各类格式文本发送到各跨链节点，所述各跨链节点存入各自的存储模块后，在把涉及本区块链节点的格式文本发送本区块链的所有节点；

步骤2传输控制器在设定的双向数据传输周期内，按随机接收，收发归类，按IP打包，优先排序，双向传输的原则依次按以下步骤实现区块链间的跨链数据传输；

步骤2.1传输控制器在收到发送方跨链节点发出的数据发送请求和接收方跨链节点发出的输出数据通知后，经区块链的身份认证无误后，分别标志上时间后形成日志存入所述外挂磁盘；

步骤2.2对步骤2.1中所述的两种数据按数据发送请求和数据输出通知，按部门，输出、输入分类后，再按到达目的地的IP地址打包，按区块链的优先级别排序，打包发送；

步骤2.3接收方区块链中的跨链节点在收到步骤2.2所述的数据包后，再按本地区块链对各节点设定的优先级别排序，向本区块链中的各目的节点发送，从而完成一次跨链双向传输过程。

2.根据权利要求书1所述的一种区块链间的跨链信息传输控制系统，其特征在于设有VIP贵宾通道，对于注册、申请后的跨链节点贵宾，允许打包优先的发送。

3.根据权利要求书1所述的一种区块链间信息传输控制系统，其特征在于所述传输控制器中的信息中转控制器，通过第二个内置多输入、多输出MIMO天线无线收发模块连接有第二个部门内的一个区块链群，构成了一种用一个传输控制系统实现了两个不同部门的区块链间信息传输控制，同时也实现了在部门内部区块链间的信息传输控制的基于跨链连接的部门间、部门内的跨链信息传输控制网络。

4.根据权利要求1,3所述的一种区块链间信息传输控制系统，其特征在于在不同部门传输信息时，传输控制器中的磁盘中存储的信息是先按部门分类，再按输出、输入方分为小类，最后按跨链节点为列，写入或写出的时间为行的矩阵形式存储。

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