CN111489154A

CN111489154A - 一种基于多重签名的跨链交易方法

Info

Publication number: CN111489154A
Application number: CN201910083349.9A
Authority: CN
Inventors: 蔡维德; 李家庭
Original assignee: Qingdao Tiande Xinlian Information Technology Co ltd; Beijing Tiande Technology Co ltd
Current assignee: Qingdao Tiande Xinlian Information Technology Co ltd; Beijing Tiande Technology Co ltd
Priority date: 2019-01-29
Filing date: 2019-01-29
Publication date: 2020-08-04

Abstract

一种基于多重签名的跨链交易方法，其特征在于包含以下步骤：（1）在联盟区块链上创建基于多重签名的资产账户；（2）用户在交易行情界面进行跨链资产的买卖操作；（3）交易的买卖双方达成共识后，由交易撮合系统进行验证，然后发送给跨链交易系统；（4）跨链交易系统对交易信息进行二次验证，然后对交易进行签名，完成多重签名操作，最后将交易信息发别发送到相应的区块链上进行共识；（5）出现异常交易时，针对双方失败的交易，跨链交易系统会再次发送交易信息，针对单方失败交易，联盟链会对异常交易进行标识，对额外获利账户进行冻结；额外获利用户可以选择逆向交易或重发失败交易信息，从而恢复冻结的账户额度。

Description

一种基于多重签名的跨链交易方法

技术领域

本发明涉及区块链技术应用领域，特别是一种基于多重签名技术的区块链跨链交易方法。

背景技术

目前，用户在不同区块链上的资产转换，一般是通过中心化的交易所来完成，这存在着很多弊端，例如交易所跑路、黑客攻击等；为解决这种问题，出现了一些如侧链、链中继、哈希锁定等解决方案，但从实际效果上来看，都不能很好地解决跨链交易的问题。

多重签名技术，就是用N把公钥共同生成一个多重签名地址，需要其中M把私钥的签名才能消费这个地址上的资产，同时要满足N>=M,这就是M/N的多重签名，通过使用多重签名技术，能够保证用户的资产更加安全，同时管理资产也会多样化。

在进行资产跨链交易时，不同区块链的交易确认速度是不同的，也没有相应地事务能保证二条不同的链能够同时交易成功或同时交易失败，当某条链的交易由于网络等原因出现失败时，第三方也无法趋动某条区块链的交易进行等逆向操作；而多重签名技术的合理使用，为解决上述问题，提供了一种新的方案。

发明内容

针对区块链跨链交易中存在的问题，且不同于其它跨链交易解决方案的发明，本发明提供了一种基于多重签名的跨链交易方法，基于联盟区块链，采用多重签名技术，保证跨链交易的顺利进行；当跨链交易出现问题时，可以保证用户的资产安全；一种基于多重签名的跨链交易方法，包括以下步骤：

(1) 用户生成双重签名账户：

在联盟区块链上，针对第三方的区块链系统，使用二个私钥进行签名，共同生成一个2/2的第三方区块链的多重签名账户，作为用户存放资产的账户；这二个私钥，一个是由用户进行保管，另一个是由联盟区块链进行保管；只有二个私钥同时进行签名，才能消费这个账户中的资产。

(2) 联盟链对用户资产交易进行撮合：

当用户想进行跨链资产转换时，会先在联盟链中进行挂单，当有另一个用户感觉价格合适，就会进行买入或卖出的操作，联盟链的撮合系统就在这里发挥作用，它对交易双方的资产进行必要的检查和审核，对双方的签名信息进行验证，然后封装，发送给跨链交易系统。

(3) 跨链交易：

当收到交易后，跨链交易系统会再次对交易双方的格式和信息进行二次验证，然后使用联盟链中保存的私钥，分别对不同链的资产交易进行签名，最后将交易信息分别发到对应的第三方区块链网络上，完成跨链交易。

(4) 交易失败的处理：

当某区块链由于网络问题，交易没有完成，造成用户资产不一致，一方用户资产减少，另一方用户资产增加，此时联盟区块链会对此笔交易进行特殊记录，标识为失败交易，并针对资产增加的用户账户进行特殊标识，此账户在进行转出资产交易时，须保留失败交易记录中的双倍额度，否则，不对此账户中的交易进行签名，由于多重签名的机制，用户仅用其自己的签名是无法消费账户中的额度的。

(5) 释放失败交易：

当用户账户中有特殊标识而无法消费时，可进行对应的逆向交易，即将账户中多出的资产单独发送给交易对方，或重新执行失败的交易，直到交易成功，将资产转移到交易对方；最后联盟链也会撤消之前对账户的特殊标识，恢复账户的正常签名和消费权限。

优选的，对于步骤(1),具体为：

在一个联盟区块链上，用户可以创建第三方区块链的钱包，前提是这个区块链的交易要支持多重签名功能；创建第三方区块链钱包时，需要首先生成二个私钥地址，分别由联盟区块链和用户分别独立持有；最后创建一个多重签名的第三方区块链钱包。只要第三方区块链支持多重签名功能，都可以在这个联盟链上创建钱包。

优选的，对于步骤(2)，具体为：

当用户需要进行跨链资产交易时，首先会查看交易行情界面，是否有合适价格的买单或卖单，如果没有，则需要先进行挂单，等待其它用户进行交易，或由撮合系统进行交易撮合；当买卖双方达成交易共识后，由撮合系统进行下一步的处理，撮合系统会验证交易双方的账户额度、交易信息的签名等，然后进行封装，发送到跨链交易系统。

优选的，对于步骤(3)，具体为：

当跨链交易系统收到交易信息后，首先会对交易内容和交易签名进行二次验证，验证通过后，分别对不同区块链上的交易信息，使用联盟区块链上保存的对应账户的私钥进行二次签名，以完成多重签名的操作，最后再将多重签名的交易信息发送到不同的第三方区块链上，当二条区块链返回成功的信息后，跨链交易就成功完成了。

优选的，对于步骤(4)，具体为：

由于网络延迟、各第三方区块链交易共识时间异同等原因，有一定机率导致跨链交易没有成功，常见的情形是一方用户其中一个区块链上的资产减少了，但另一个区块链上的资产没有增加；而交易对方用户则是一个区块链上的资产增加了，但另一个区块链上应该减少的资产却没有减少；针对这种情况，联盟区块链中会对此笔交易进行标识，并对交易双方的账户进行记录，特别是针对资产增加却没有减少的账户进行异常标识；通过联盟链中保存的用户另一把私钥，限制异常账户的消费行为；冻结此账户中双倍的异常交易额度，直到异常交易进行了再次发送或逆向退回交易。

优选的，对于步骤(5)，具体为：

当用户由于交易异常，造成账户资产增加，但被联盟区块链双倍额度冻结的情形，有二种操作方式以解决此问题，一是重新执行失败的交易，直到此区块链的交易成功；二是原路退回异常增加的资产，也就是逆向进行一次交易，直到退回成功；当任何一种方式的交易成功之后，联盟区块链会解除之前的额度冻结，恢复账号的正常交易额度。

为了解决跨链交易中存在的各种问题，本发明提出一种基于多重签名的跨链交易方法，在联盟区块链上使用多重签名技术创建第三方区块链的资产账户，实现去中心化、防恶意攻击，以更有效地保障用户账户的资产安全。

附图说明

下文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。示例中相同的图例标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。本发明的目标及特征考虑到如下结合附图的描述将更加明显，附图中：

图1是根据本发明优选实施例的A链资产多重签名账户创建流程图；

图2是根据本发明优选实施例的B链资产多重签名账户创建流程图；

图3是根据本发明优选实施例的跨链交易时序图。

具体实施方式

实施例

(一)假设有A和B二个用户，它们在联盟链M上创建二个账户，一个是A链资产的账户，另一个是B链资产的账户；这些账户都是多重签名的，这里使用的多重签名密钥数量为2，签名私钥数量也为2；一把私钥由用户自己保存，另一把私钥由M保存在联盟链上；最终创建的账户为ABTC、AETH、BBTC、BETH，分别代表在M上的A的A链资产、B链资产账户和B的A链资产、B链资产账户，参考附图1和附图2。

（二）假设四个账户ABTC、AETH、BBTC、BETH初始金额均为100，为简化计算，将A链资产和B链资产的兑换汇率设定为1，用户 A想用10个BTC兑换10个ETH,假设当前交易行情中，没有合适的买单和卖单，A就挂出交易卖单，卖出10个BTC，价格为10个ETH，此时用户B想用10个ETH兑换10个BTC，于是B就购买了A挂出的交易卖单，当达成交易共识后，系统会将A、B的账户信息和签名信息发送给交易撮合系统处理；交易撮合系统收到交易信息后，分别对A链资产和B链资产的交易格式和签名进行验证，验证通过后，会分别封装为A链资产和B链资产的交易对象格式，发送给跨链交易系统。

（三）跨链交易系统收到交易信息后，根据不同的第三方区块链交易格式和签名的需求，会进行二次验证，验证都通过后，会获取账户保存在M中的私钥，分别对A链资产和B链资产的交易进行二次签名，满足多重签名的要求，最后将这二个交易信息，分别发送到A链资产和B链资产的区块链网络上进行共识；当二个交易信息都返加成功信息后，整个跨链交易就顺利完成了，参考附图3。

（四）当出现交易异常时，如果A链资产和B链资产区块链上的二笔交易都失败了，跨链交易会再执行相同的交易请求到双方的链上，直到交易成功或达到失败的阀值；如果出现的情况是一条区块链上的交易成功，而另一个区块链上的交易失败了，这里假设是A链资产链上的交易成功了，但B链资产上交易失败了，也就是相当于A发送给B的A链资产交易成功了，B发送给A的B链资产失败了，这样就会造成A实际上损失了10个A链资产，而B额外获利10个B链资产；这时，M就会将这笔交易标识为异常，将B的账户冻结等值的20个B链资产额度；也就是此时B的B链资产账户内，只有80个B链资产可以正常使用，如果B消费B链资产超过80个，则M不会对B账户的B链资产交易进行二次签名。

（五）当用户B收到异常交易和额度冻结的提示信息，可以选择再次发送给A用户10个B链资产的交易，或者发送给A用户10个A链资产的交易；当成功执行其中一种交易后，M会解除对账户B的额度冻结，恢复正常多重签名功能。

以上仅以A链资产和B链资产为例进行了说明，使用其它区块链时，其进行跨链交易的原理和方法与A链资产和B链资产的交易原理和方法相同。

虽然本发明已经参考特定的说明性实施例进行了描述，但是不会受到这些实施例的限定而不受到附加权利要求的限定。本领域技术人员应当理解可以在不偏离本发明的保护范围和精神的情况下对本发明的实施例能够进行改动和修改。

Claims

1.一种基于多重签名的跨链交易方法，其特征在于包含以下步骤：

在联盟区块链上创建用户账户，并用多重签名技术生成第三方区块链的资产账户；

用户在交易行情界面进行交易标的选择，或主动发起交易；

交易的买卖双方达成交易共识后，由交易撮合系统进行验证，然后发送给跨链交易系统；

跨链交易系统对各区块链的交易信息进行二次验证，最后分别使用联盟链上各自账户的私钥对交易进行签名，完成多重签名操作，最后将交易信息发别发送到相应的区块链上进行共识；

出现异常交易时，针对双方失败的交易，跨链交易系统会再次发送交易信息，针对单方失败的交易，联盟链会对异常交易进行标识，对额外获利账户进行冻结；

额外获利用户可以选择逆向交易或重发失败交易信息，从而恢复冻结的账户额度。

2.根据权利要求1所述的一种基于多重签名的跨链交易方法，其特征在于：所述步骤（1），在一个联盟区块链上，用户可以创建第三方区块链的钱包，前提是这个区块链的交易要支持多重签名功能；创建第三方区块链钱包时，需要首先生成二个私钥地址，分别由联盟区块链和用户分别独立持有；最后创建一个多重签名的第三方区块链钱包。

3.根据权利要求1所述的一种基于多重签名的跨链交易方法，其特征在于：所述步骤（2），当用户需要进行跨链资产交易时，首先会查看交易行情界面，是否有合适价格的买单或卖单，如果没有，则需要先进行挂单，等待其它用户进行交易，或由撮合系统进行交易撮合。

4.根据权利要求1所述的一种基于多重签名的跨链交易方法，其特征在于：所述步骤（3），当买卖双方达成交易共识后，交由撮合系统进行下一步的处理，撮合系统会验证交易双方的账户额度、交易信息的签名等，然后进行封装，发送到跨链交易系统。

5.根据权利要求1所述的一种基于多重签名的跨链交易方法，其特征在于：所述步骤（4），当跨链交易系统收到交易信息后，首先会对交易内容和交易签名进行二次验证，验证通过后，分别对不同区块链上的交易信息，使用联盟区块链上保存的对应账户的私钥进行二次签名，以完成多重签名的操作，最后再将多重签名的交易信息发送到不同的第三方区块链上，当二条区块链返回成功的信息后，跨链交易就成功完成了。

6.根据权利要求1所述的一种基于多重签名的跨链交易方法，其特征在于：所述步骤（5），当某区块链由于网络问题，交易没有完成，造成用户资产不一致，一方用户资产减少，另一方用户资产增加，此时联盟区块链会对此笔交易进行特殊记录，标识为失败交易，并针对资产增加的用户账户进行特殊标识，此账户在进行转出资产交易时，须保留失败交易记录中的双倍额度，否则，不对此账户中的其它交易进行签名，由于多重签名的机制，用户仅用其自己的签名是无法消费账户中的额度的。

7.根据权利要求1所述的一种基于多重签名的跨链交易方法，其特征在于：所述步骤（6），当用户账户中有特殊标识而无法消费时，可进行对应的逆向交易，即将账户中多出的资产单独发送给交易对方，或重新执行失败的交易，直到交易成功，将资产转移到交易对方，最后联盟链也会撤消之前对账户的特殊标识，恢复账户的正常签名和消费权限。