CN111917865A - 区块链网络系统、网关以及组网方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种区块链网络系统、网关以及组网方法，旨在实现不同区块链网络之间的互联。其中，所述区块链网络系统包括公共区块链网络和多个专属区块链网络，每个专属区块链网络通过各自对应的网关与所述公共区块链网络通信连接；在所述区块链网络系统新增专属区块链网络的情况下，所述公共区块链网络用于将相应的网络加入交易记入新产生的区块，所述网络加入交易中包括新增的专属区块链网络的网络标识；每个专属区块链网络对应的网关用于获得所述公共区块链网络新产生的区块，在该区块中包括网络加入交易的情况下，从该网络加入交易中获得网络标识，并根据该网络标识更新该网关的网络清单。

Description

区块链网络系统、网关以及组网方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种区块链网络系统、网关以及组网方法。

背景技术

区块链技术构建在传输网络(例如点对点网络)之上，传输网络中的分布式节点利用链式数据结构来验证与存储数据，并采用分布式节点共识算法来生成和更新数据，实现了防止数据篡改的机制。

区块链技术具有广泛地应用前景，目前已经在金融、保险、医疗、资产管理、供应链等诸多领域得以应用。然而由于区块链技术的天然特性，导致不同区块链网络之间难以互通，多个区块链网络形成了多个信息孤岛，从而限制了区块链技术的进一步发展。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种区块链网络系统、网关以及组网方法，旨在实现不同区块链网络之间的互联。具体技术方案如下：

在本发明实施例的第一方面，提供一种区块链网络系统，包括公共区块链网络和多个专属区块链网络，每个专属区块链网络通过各自对应的网关与所述公共区块链网络通信连接；

在所述区块链网络系统新增专属区块链网络的情况下，所述公共区块链网络用于将相应的网络加入交易记入新产生的区块，所述网络加入交易中包括新增的专属区块链网络的网络标识；

每个专属区块链网络对应的网关用于获得所述公共区块链网络新产生的区块，在该区块中包括网络加入交易的情况下，从该网络加入交易中获得网络标识，并根据该网络标识更新该网关的网络清单，所述网络清单用于记录所述区块链网络系统中包括的各个专属区块链网络的网络标识。

在本发明实施例的第二方面，提供一种网关，所述网关应用于区块链网络系统，所述区块链网络系统包括公共区块链网络和多个专属区块链网络，所述网关设置在一个专属区块链网络与所述公共区块链网络之间，用于实现该专属区块链网络与所述公共区块链网络之间的通信连接；

所述网关用于获得所述公共区块链网络新产生的区块，在该区块中包括网络加入交易的情况下，从该网络加入交易中获得网络标识，并根据该网络标识更新该网关的网络清单，所述网络清单用于记录所述区块链网络系统中包括的各个专属区块链网络的网络标识；

其中，所述网络加入交易用于表征所述区块链网络系统新增了专属区块链网络，所述网络加入交易中包括的网络标识是新增的专属区块链网络的网络标识。

在本发明实施例的第三方面，提供一种组网方法，所述方法包括：

为准备加入区块链网络系统的待入网专属区块链网络配置网关，所述区块链网络系统包括公共区块链网络和至少一个专属区块链网络，每个专属区块链网络通过各自对应的网关与所述公共区块链网络通信连接；

所述待入网专属区块链网络接收网络设置交易，该网络设置交易中包括预先为该专属区块链网络分配的网络标识；

所述待入网专属区块链网络中的各个节点执行所述网络设置交易，从而将所述网络设置交易中的网络标识配置给所述待入网专属区块链网络；

在所述待入网专属区块链网络成功配置所述网络标识之后，所述公共区块链网络接收网络加入交易，并将所述网络加入交易记入新产生的区块，所述网络加入交易中包括配置给所述待入网专属区块链网络的所述网络标识和所述网关的地址；

所述至少一个专属区块链网络各自对应的网关，获得所述公共区块链网络新产生的区块，并从该区块的网络加入交易中获得网络标识和网关地址，以及根据该网络标识和网关地址更新网络清单，所述网络清单用于记录所述区块链网络系统中包括的各个专属区块链网络的网络标识和对应网关地址。

本发明提供的区块链网络系统包括公共区块链网络和多个专属区块链网络，每个专属区块链网络各自对应有相应的网关。一方面，每个专属区块链网络可以通过其对应的网关与公共区块链网络通信，从而可以将公共区块链网络作为桥梁，连接不同专属区块链网络，以实现不同专属区块链网络之间的间接通信。另一方面，不同专属区块链网络各自的网关之间也可以相互通信，从而实现不同专属区块链网络之间的通信。

此外，本发明中，如果区块链网络系统中新增了专属区块链网络，则公共区块链网络会将相应的网络加入交易记入新产生的区块，该网络加入交易中包括新增的专属区块链网络的网络标识。系统中已有的专属区块链网络的网关在从公共区块链网络获得该新区块后，会从该新区块的网络加入交易中获得网络标识，并根据该网络标识更新该网关的网络清单。如此，该网关相当于得知系统中新增了上述专属区块链网络，上述专属区块链网络的身份被该网关承认。

上述过程中，以公共区块链网络作为信息枢纽，将各个新增专属区块链网络的加入行为作为交易，记入新产生的区块。从而使得系统中已有的各个专属区块链系统的网关，能通过获得公共区块链网络的区块，从而感知各个新增专属区块链网络的加入。本发明中，通过公共区块链网络记录新增专属区块链网络的加入行为，由于区块链具有防篡改机制，因此对加入行为的记录相当于是对加入行为的见证，有利于提高整个系统的安全性。并且新增专属区块链网络不需要将其自身的加入行为，一一通知给各个已有的专属区块链网络，从而可以避免一一通知时容易产生的一个或多个通信失败情况。

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，以下描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1是本发明一实施例提出的区块链网络系统的示意图；

图2是本发明另一实施例提出的区块链网络系统的示意图；

图3是本发明提出的组网方法的示意图。

具体实施方式

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、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。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。

区块链技术构建在传输网络(例如点对点网络)之上，传输网络中的分布式节点利用链式数据结构来验证与存储数据，并采用分布式节点共识算法来生成和更新数据，实现了防止数据篡改的机制。然而由于区块链技术的天然特性，导致不同区块链网络之间难以互通，多个区块链网络形成了多个信息孤岛，从而限制了区块链技术的进一步发展。

为此，本发明通过以下实施例提出区块链网络系统、网关以及组网方法，旨在实现不同区块链网络之间的互联，以及在实现区块链网络互联的同时，提出一些更优选的具体实施方式。

参考图1，图1是本发明一实施例提出的区块链网络系统的示意图。如图1所示，该区块链网络系统包括公共区块链网络和多个专属区块链网络，每个专属区块链网络通过各自对应的网关与公共区块链网络通信连接。

本发明中，所谓“专属”，并不限定专属区块链网络必须专属于某个人或专属于某个组织。而是说，通过网关与公共区块链网络连接的区块链网络，可以被称为专属区块链网络。

如图1所示，公共区块链网络中包括多个分布式节点(以下简称为节点)，每个专属区块链网络中同样包括多个分布式节点(以下简称为节点)。专属区块链网络对应的网关通过与该专属区块链网络内的一个或多个节点通信，从而实现与该专属区块链网络的通信。专属区块链网络对应的网关通过与公共区块链网络中的一个或多个节点通信，从而实现与公共区块链网络的通信。

图1所示的区块链网络系统中，一方面，由于各个专属区块链网络可以通过各自对应的网关与公共区块链网络通信，因此可以将公共区块链网络视为桥梁，连接不同专属区块链网络，以实现不同专属区块链网络之间的间接通信。另一方面，不同专属区块链网络各自的网关之间也可以相互通信，从而实现不同专属区块链网络之间的通信。

如图1所示，在区块链网络系统新增专属区块链网络的情况下(图1中以虚线框表示新增的专属区块链网络，也即待入网的专属区块链网络)，公共区块链网络用于将相应的网络加入交易记入新产生的区块，该网络加入交易中包括新增的专属区块链网络的网络标识。

每个专属区块链网络对应的网关用于获得公共区块链网络新产生的区块，在该区块中包括网络加入交易的情况下，从该网络加入交易中获得网络标识，并根据该网络标识更新该网关的网络清单。具体地，该网关在其网络清单中加入该网络标识。如此，相当于该网关得知系统中新增了专属区块链网络，新增的专属区块链网络的身份被网关承认。换言之，该网关承认该新增的专属区块链网络已经加入区块链网络系统。其中，网络清单用于记录该区块链网络系统中包括的各个专属区块链网络的网络标识。

此外，在已有的专属区块链网络退出区块链网络系统的情况下，公共区块链网络还用于将相应的网络退出交易记入新产生的区块，所述网络退出交易中包括退出的专属区块链网络的网络标识。

每个专属区块链网络对应的网关获得公共区块链网络新产生的区块后，在该区块中包括网络退出交易的情况下，从该网络退出交易中获得网络标识，并根据该网络标识更新该网关的网络清单。具体地，该网关在其网络清单中删除该网络标识，或者将该网络标识标记为已退出。如此，相当于该网关承认系统中退出了专属区块链网络。

上述过程中，以公共区块链网络作为信息枢纽，将各个新增专属区块链网络的加入/变更/退出行为作为交易，记入新产生的区块。从而使得系统中已有的各个专属区块链系统的网关，能通过获得公共区块链网络的区块，从而感知各个新增专属区块链网络的加入/变更/退出。本发明中，通过公共区块链网络记录新增专属区块链网络的加入/变更/退出行为，由于区块链具有防篡改机制，因此对加入/变更/退出行为的记录相当于是对加入/变更/退出行为的见证，有利于提高整个系统的安全性。并且新增专属区块链网络不需要将其自身的加入行为，一一通知给各个已有的专属区块链网络，从而可以避免一一通知时容易产生的一个或多个通信失败情况。

在本发明的一些具体实施方式中，当区块链网络系统中准备新加入一个专属区块链网络时，公共区块链网络中的某一节点将接收到网络加入交易，该网络加入交易中包括新增的专属区块链网络的网络标识。此外，该网络加入交易中还可以包括新增的专属区块链网络对应的网关的地址，以及该网关的公钥。

其中，所述网络加入交易可以是公共区块链网络的管理组织提交给上述节点的。本发明中，公共区块链网络中包括多个节点，多个节点形成多个节点维护主体，每个节点维护主体中包括至少一个节点。简言之，每个节点维护主体相当于一个节点集群。而多个节点维护主体中的一个或几个节点维护主体，组成公共区块链网络的管理组织。为便于理解，假设公共区块链网络总共包括100个节点，这100个节点形成16个节点维护主体，16个节点维护主体中的5个节点维护主体组成公共区块链网络的管理组织。

具体实现时，当准备加入系统的专属区块链网络被配置完成后，公共区块链网络的管理组织中的一个节点，接收该专属区块链网络的网关提交的网络配置信息，该网络配置信息中可以包括：该专属区块链网络的网络标识、该网关的地址、以及该网关的公钥。此外，该网络配置信息中还可以包括该专属区块链网络的其他相关信息。

管理组织响应于上述网关提交的网络配置信息，并进行投票，该投票用于表征：是否同意上述专属区块链网络的加入。管理组织将上述网络配置信息和投票封装成网络加入交易，从而将该网络加入交易提交给公共区块链网络中的某一节点。

公共区块链网络中的该节点将接收的网络加入交易，广播给公共区块链网络中的各个节点。公共区块链网络中的每个节点在接收到该网络加入交易后，可以对其中包括的信息进行校验。示例地，可以执行以下几种校验：

(1)对网络加入交易中包括的网络标识进行唯一性校验。换言之，检验该网络标识是否与已有的专属区块链网络的网络标识重复。

(2)对网络加入交易中包括的公钥进行合法性校验。

(3)根据公共区块链网络的管理组织的投票，验证管理组织是否允许上述专属区块链网络的加入。

公共区块链网络的每个节点在执行上述校验后，如果网络标识通过唯一性校验、公钥通过合法性校验、且管理组织允许上述专属区块链网络的加入，则节点缓存该网络加入交易，并后续通过预设的共识算法，将网络加入交易记入新产生的区块。

需要说明的是，上述具体实施方式仅作为本发明多种可能的实施方式中的一种，不应理解为是对本发明的限定。例如在另一些具体实施方式中，网络加入交易具体可以是直接由新增的专属区块链网络的网关发出的，或者可以是公共区块链网络在检测到新网关的加入请求后，自动生成的。

在本发明的一些具体实施方式中，当某一专属区块链网络准备退出区块链网络系统时，公共区块链网络中的某一节点将接收到网络退出交易，该网络退出交易中包括该专属区块链网络的网络标识。具体实现时，所述网络退出交易也可以是公共区块链网络的管理组织提交给上述节点的。

在本发明的一些具体实施方式中，为了使得专属区块链网络对应的网关获得公共区块链网络新产生的区块，具体地，公共区块链网络在产生新的区块后，可以将新产生的区块发送给多个专属区块链网络各自对应的网关，每个专属区块链网络对应的网关接收该新产生的区块。

其中，公共区块链网络在向各个网关发送新区块时，具体地，可以由公共区块链网络中的任一节点向各个网关发送新区块，也可以由公共区块链网络中的主节点(也称为master节点)向各个网关发送新区块。需要说明的是，对于公共区块链网络如何向各个网关发送新区块，本发明不做限定。

在本发明的另一些具体实施方式中，为了使得专属区块链网络对应的网关获得公共区块链网络新产生的区块，具体地，每个网关周期性地获取该网关当前的最大区块高度信息和公共区块链网络当前的最大区块高度信息，并根据这两个最大区块高度信息，判断该网关当前的区块高度是否低于公共区块链网络当前的区块高度，在该网关当前的区块高度低于公共区块链网络当前的区块高度的情况下，从公共区块链网络拉取区块高度差内的各个区块。

具体实现时，专属区块链网络的网关中保存了公共区块链网络所产生的区块，该网关周期性地(例如每20秒)尝试从公共区块链网络拉取新区块。网关在每次尝试拉取新区块时，具体地：

(1)首先从网关内保存的各个区块中获取当前的最大区块高度信息A，以及从公共区块链网络中的某一节点(例如任一节点或主节点)处获得公共区块链网络当前的最大区块高度信息B。

(2)然后比较最大区块高度信息A和最大区块高度信息B，如果最大区块高度信息A小于最大区块高度信息B，则说明网关当前的区块高度低于公共区块链网络当前的区块高度，网关需要从公共区块链网络拉取区块高度差内的各个区块(也即上个拉取周期后，公共区块链网络产生的新区块)。如果最大区块高度信息A等于最大区块高度信息B，则说明网关当前的区块高度等于公共区块链网络当前的区块高度，网关暂时不需要从公共区块链网络拉取区块。

为便于理解，假设在当前的拉取周期，网关从其保存的各个区块中获取到的最大区块高度信息为2816，网关从公共区块链网络获取到的最大区块高度信息为2819，则说明网关当前的区块高度低于公共区块链网络当前的区块高度，网关需要从公共区块链网络拉取区块高度分别为2817、2818以及2819的三个区块。

在本发明的又一些具体实施方式中，为了使得专属区块链网络对应的网关获得公共区块链网络新产生的区块，具体地，一方面，公共区块链网络在产生新的区块后，可以将新产生的区块主动发送给多个专属区块链网络各自对应的网关，每个专属区块链网络对应的网关接收该新产生的区块。另一方面，每个网关还周期性地获取该网关当前的最大区块高度信息和公共区块链网络当前的最大区块高度信息，并根据这两个最大区块高度信息，判断该网关当前的区块高度是否低于公共区块链网络当前的区块高度，在该网关当前的区块高度低于公共区块链网络当前的区块高度的情况下，从公共区块链网络拉取区块高度差内的各个区块。

在本发明的一些具体实施方式中，专属区块链网络对应的网关获得公共区块链网络的新区块后，需要对新区块进行校验。其中，新区块包括区块头和区块体，区块体中记录了至少一条交易，区块头中包括：前一区块hash、区块高度、区块时间、当前区块所有交易hash、当前区块hash等。此外，区块头中还包括所有账本数据的根hash，例如交易根hash、合约根hash、合约状态根hash等。

在进行校验时，第一方面需要计算区块体中所有交易的总hash，并将其与区块头中的所有交易hash对比，以验证两者是否相等。第二方面，需要计算区块头中：交易根hash、合约根hash、合约状态根hash等的总hash，并将其与区块hash对比，以验证两者是否相等。第三方面，需要从该区块的前一区块中获取所述前一区块的区块hash，并将其与该区块中记录的所述前一区块的区块hash对比，以验证两者是否相等。需要说明的是，在上述三方面的验证中，当任一方面的验证不通过时，则确定新区块校验失败。

在本发明的一些具体实施方式中，每个网关中还可以记录公共区块链网络包括的各个节点的节点标识和优先级。其中，各个节点的优先级用于表征各个节点的可用性程度。

每个网关在主动从公共区块链网络拉取上述区块高度差内的各个区块时，具体地：

(1)该网关根据所述各个节点的优先级，从优先级最高的节点拉取所述区块高度差内的各个区块。

(2)如果该网关未能从所述优先级最高的节点拉取到所述区块高度差内的各个区块，则从优先级第二高的节点拉取所述区块高度差内的各个区块，并将所述优先级最高的节点的优先级降低。

为便于理解，参考下表，下表是某一网关记录的节点标识和优先级。

节点标识	P-5	P-3	P-6	P-10	P-7	P-1	P-2	P-8	P-4	P-9
											优先级	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1

如上表所示，公共区块链网络中节点P-5的优先级最高，则网关首先尝试从节点P-5拉取区块。如果拉取失败，则网关尝试从优先级第二高的节点P-3拉取区块，并对P-5的优先级减掉第一预设分数(例如预设分数为3)。如果网关从节点P-3处成功拉取到区块，则网关可以对P-3的优先级加上第二预设分数(例如预设分数为2)。网关在成功拉取到区块后，需要对上表进行更新。为便于理解，参考下表，下表是更新后的节点标识和优先级。

节点标识	P-3	P-6	P-5	P-10	P-7	P-1	P-2	P-8	P-4	P-9
											优先级	11	8	7	7	6	5	4	3	2	1

需要说明的是，上述两个表格及相应的示例，仅起示意性作用，不应理解为是对本发明的限定。

本发明中，网关通过记录各个节点的优先级，并且优先从优先级最高的节点拉取区块，相当于优先从可用性最高的节点处拉取区块，因此有利于降低遇到故障节点的可能性，从而提升区块拉取效率。

在本发明的一些具体实施方式中，每个专属区块链网络对应的网关，还用于接收其他网关发送的第一跨链交易，该第一跨链交易中携带所述其他网关对应的专属区块链网络的网络标识。每个专属区块链网络对应的网关在接收到其他网关发送的第一跨链交易后，还用于根据该网关的网络清单和该第一跨链交易中携带的网络标识，判断该第一跨链交易是否合法，并在该第一跨链交易不合法的情况下，确定不执行该第一跨链交易。

此外，每个专属区块链网络还用于向其对应的网关发送第二跨链交易，该第二跨链交易中携带参与该第二跨链交易的其他专属区块链网络的网络标识；每个网关在接收到其对应的专属区块链网络发送的第二跨链交易后，还用于根据该网关的网络清单和该第二跨链交易中携带的网络标识，判断该第二跨链交易是否合法，并在该第二跨链交易不合法的情况下，确定不执行该第二跨链交易。

为便于理解，参考图2，图2是本发明另一实施例提出的区块链网络系统的示意图。如图2所示，专属区块链网络A的一个节点(例如主节点)向其对应的网关a发送了跨链交易X，该跨链交易X中携带专属区块链网络A的网络标识和专属区块链网络C的网络标识。其中，跨链交易X是需要专属区块链网络C参与的交易。

网关a在接收到专属区块链网络A发送的跨链交易X后，需要从跨链交易X中提取参与跨链交易X的另一方的网络标识，也即提取专属区块链网络C的网络标识。网关a提取出专属区块链网络C的网络标识之后，判断网关a的网络清单中是否记录有专属区块链网络C的网络标识(为简化附图，图2中简要地表示为“判断操作”)。

如果网关a的网络清单中记录有专属区块链网络C的网络标识，则说明专属区块链网络C属于区块链网络系统，跨链交易X是合法交易，网关a可以继续处理跨链交易X。例如网关a可以对跨链交易X执行参数格式校验、交易重复性校验、数字签名操作等，以及将跨链交易X发送给专属区块链网络C对应的网关c，如图2所示。

如果网关a的网络清单中未记录专属区块链网络C的网络标识，则说明专属区块链网络C不属于区块链网络系统，跨链交易X是非法交易，网关a确定不执行跨链交易X。例如网关a可以直接丢弃跨链交易X，并向专属区块链网络A反馈其丢弃行为(为简化附图，图2中未示出该行为)。

如图2所示，假设跨链交易X是合法交易，则专属区块链网络C对应的网关c接收到网关a发送的跨链交易X。网关c在接收到网关a发送的跨链交易X后，需要从跨链交易X中提取交易发起方的网络标识，也即提取专属区块链网络A的网络标识。网关c提取出专属区块链网络A的网络标识之后，判断网关c的网络清单中是否记录有专属区块链网络A的网络标识(为简化附图，图2中简要地表示为“判断操作”)。

如果网关c的网络清单中记录有专属区块链网络A的网络标识，则说明专属区块链网络A属于区块链网络系统，跨链交易X是合法交易，网关c可以继续处理跨链交易X。例如网关c可以对跨链交易X执行参数格式校验、交易重复性校验、利用网关a的公钥进行验签操作等，以及将跨链交易X发送给专属区块链网络C内的一个节点(例如主节点)，以使得专属区块链网络C执行跨链交易X。

如果网关c的网络清单中未记录专属区块链网络A的网络标识，则说明专属区块链网络A不属于区块链网络系统，跨链交易X是非法交易，网关c确定不执行跨链交易X。例如网关c可以直接丢弃跨链交易X，并向网关c反馈其丢弃行为。

本发明中，网关在接收到跨链交易后，需要验证跨链交易参与方(即参与跨链交易的专属区块链网络)的网络标识，从而判断跨链交易的合法性。如此，可以在跨链交易不合法的情况下，不执行跨链交易，进而有利于提高跨链交易的安全性。

在本发明的一些具体实施方式中，在所述第一跨链交易合法的情况下，所述网关还用于将所述第一跨链交易发送给该网关对应的专属区块链网络；如果所述第一跨链交易为区块信息查询交易，则该专属区块链网络在接收到所述第一跨链交易后，用于根据预先配置的权限清单和所述第一跨链交易的发起方的网络标识，判断所述发起方是否具有查询权限，以及在所述发起方具有查询权限的情况下，执行所述第一跨链交易。

具体实现时，专属区块链网络中的各个节点预先配置有权限清单，该权限清单中记录了哪些专属区块链网络对本专属区块链网络具有查询权限。

当该专属区块链网络接收到对应网关发来的跨链交易后，如果该跨链交易是一个区块信息查询交易，则该专属区块链网络从该跨链交易中提取交易发起方(也即发起该跨链交易的专属区块链网络)的网络标识，并验证权限清单中是否记录有该网络标识。如果权限清单中记录有该网络标识，则该专属区块链网络执行该跨链交易，从而将自身的区块信息反馈给交易发起方。如果权限清单中未记录该网络标识，则该专属区块链网络不执行查询操作，并可以向交易发起方返回不具有查询权限的提示信息。

为便于理解，继续参考图2，假设专属区块链网络C的权限清单中记录有：专属区块链网络B、专属区块链网络D以及专属区块链网络F的网络标识。则说明仅专属区块链网络B、专属区块链网络D以及专属区块链网络F对专属区块链网络C具有查询权限。如果跨链交易X是一个区块信息查询交易，用于请求查询专属区块链网络C的区块信息。则专属区块链网络C中的节点在接收到跨链交易X后，提取出其中的交易发起方(也即专属区块链网络A)的网络标识，并验证权限清单中是否记录有该网络标识。由于权限清单中未记录专属区块链网络A的网络标识，则节点不执行查询操作，并可以向专属区块链网络A返回不具有查询权限的提示信息。

或者，具体实现时，权限清单中除了记录了哪些专属区块链网络对本专属区块链网络具有查询权限，还具体记录了每个专属区块链网络对本专属区块链网络中的哪些类型的交易数据具有查询权限。为便于理解，示例地，该专属区块链网络的权限清单中记录的信息可能如下：

(1)专属区块链网络B对以下类型的交易数据具有查询权限：类型1、类型2、类型3、类型8、类型9；

(2)专属区块链网络D对以下类型的交易数据具有查询权限：类型1、类型2、类型6、类型7；

(3)专属区块链网络F对以下类型的交易数据具有查询权限：类型4、类型5、类型6、类型7。

当该专属区块链网络接收到对应网关发来的跨链交易后，如果该跨链交易是一个区块信息查询交易，则该专属区块链网络首先从该跨链交易中提取：交易发起方(也即发起该跨链交易的专属区块链网络)的网络标识以及待查询数据的数据类型。然后验证权限清单中是否记录有提取出的网络标识。如果权限清单中记录有该网络标识，则进一步验证该网络标识的栏目下是否记录有提取出的数据类型。

如果该网络标识的栏目下记录有该数据类型，则该专属区块链网络执行该跨链交易，从而将自身的区块信息反馈给交易发起方。如果该网络标识的栏目下未记录有该数据类型，或者权限清单中未记录该网络标识，则该专属区块链网络不执行查询操作，并可以向交易发起方返回不具有查询权限的提示信息。

本发明中，通过为专属区块链网络配置权限清单，以限制其他专属区块链网络对该专属区块链网络的查询，从而更有利于保护专属区块链网络的私密性，使得专属区块链网络可用于执行私密交易。

上述具体实施方式中，通过专属区块链网络来验证其他专属区块链网络是否具有查询权限。在本发明的另一些具体实施方式中，也可以通过网关来验证其他专属区块链网络是否具有查询权限。具体地，在所述第一跨链交易合法的情况下，如果所述第一跨链交易为区块信息查询交易，则所述网关还用于根据预先配置的权限清单和所述第一跨链交易的发起方的网络标识，判断所述发起方是否具有查询权限，以及在所述发起方具有查询权限的情况下，将所述第一跨链交易发送给所述网关对应的专属区块链网络执行。

具体实现时，网关中预先配置有权限清单，该权限清单中记录了哪些专属区块链网络对该网关对应的专属区块链网络具有查询权限。当该网关接收到其他网关发来的跨链交易后，如果该跨链交易是一个区块信息查询交易，则该网关从该跨链交易中提取交易发起方(也即发起该跨链交易的专属区块链网络)的网络标识，并验证权限清单中是否记录有该网络标识。如果权限清单中记录有该网络标识，则该网关将该跨链交易发送给对应的专属区块链网络执行。如果权限清单中未记录该网络标识，则该网关可以丢弃该跨链交易，并可以向交易发起方返回不具有查询权限的提示信息。

为便于理解，继续参考图2，假设网关c的权限清单中记录有：专属区块链网络B、专属区块链网络D以及专属区块链网络F的网络标识。则说明仅专属区块链网络B、专属区块链网络D以及专属区块链网络F对专属区块链网络C具有查询权限。如果跨链交易X是一个区块信息查询交易，用于请求查询专属区块链网络C的区块信息。则网关c在接收到跨链交易X后，提取出其中的交易发起方(也即专属区块链网络A)的网络标识，并验证权限清单中是否记录有该网络标识。由于权限清单中未记录专属区块链网络A的网络标识，则网关c不会将跨链交易X发送给专属区块链网络C，并可以向专属区块链网络A返回不具有查询权限的提示信息。

本发明中，通过为网关配置权限清单，以限制其他专属区块链网络查询该网关对应的专属区块链网络，从而更有利于保护专属区块链网络的私密性，使得专属区块链网络可用于执行私密交易。此外，通过网关对区块信息查询交易进行筛选和过滤，可以减少网关内的专属区块链网络的数据处理压力和信息交互压力，并且有利于简化专属区块链网络中各节点的节点程序。

基于同一发明构思，本发明一实施例提出一种网关，所述网关应用于区块链网络系统，所述区块链网络系统包括公共区块链网络和多个专属区块链网络，所述网关设置在一个专属区块链网络与所述公共区块链网络之间，用于实现该专属区块链网络与所述公共区块链网络之间的通信连接。

所述网关用于获得所述公共区块链网络新产生的区块，在该区块中包括网络加入交易的情况下，从该网络加入交易中获得网络标识，并根据该网络标识更新该网关的网络清单，所述网络清单用于记录所述区块链网络系统中包括的各个专属区块链网络的网络标识。

其中，所述网络加入交易用于表征所述区块链网络系统新增了专属区块链网络，所述网络加入交易中包括的网络标识是新增的专属区块链网络的网络标识。

将本发明提供的网关应用于上述区块链网络系统，一方面，可以实现不同专属区块链网络之间的通信。另一方面，各网关以公共区块链网络作为信息枢纽，网关通过获得公共区块链网络的区块，从而感知各个新增专属区块链网络的加入行为；由于区块链具有防篡改机制，因此公共区块链网络对加入行为的记录相当于是对加入行为的见证，有利于提高整个系统的安全性。并且新增专属区块链网络不需要将其自身的加入行为，一一通知给各个已有的专属区块链网络，从而可以避免一一通知时容易产生的一个或多个通信失败情况。

优选地，所述网关获得所述公共区块链网络新产生的区块后，在该区块中包括网络退出交易的情况下，所述网关还用于从该网络退出交易中获得网络标识，并根据该网络标识更新该网关的网络清单。

其中，所述网络退出交易用于表征：已有的专属区块链网络准备退出所述区块链网络系统，所述网络退出交易中包括的网络标识是该专属区块链网络的网络标识。

优选地，所述网关还用于接收其他网关发送的第一跨链交易，并根据所述网关的网络清单和所述第一跨链交易中携带的网络标识，判断所述第一跨链交易是否合法，以及在所述第一跨链交易不合法的情况下，确定不执行所述第一跨链交易；其中，所述其他网关设置在另一专属区块链网络与所述公共区块链网络之间，所述第一跨链交易中携带的所述网络标识是所述另一专属区块链网络的网络标识。

和/或，

所述网关还用于接收其对应的专属区块链网络发送的第二跨链交易，并根据所述网关的网络清单和所述第二跨链交易中携带的网络标识，判断所述第二跨链交易是否合法，以及在所述第二跨链交易不合法的情况下，确定不执行所述第二跨链交易；其中，所述第二跨链交易中携带的网络标识是参与所述第二跨链交易的其他专属区块链网络的网络标识。

优选地，在所述第一跨链交易合法的情况下，如果所述第一跨链交易为区块信息查询交易，则所述网关还用于根据预先配置的权限清单和所述第一跨链交易的发起方的网络标识，判断所述发起方是否具有查询权限，以及在所述发起方具有查询权限的情况下，将所述第一跨链交易发送给所述网关对应的专属区块链网络执行。

优选地，所述网关在获得所述公共区块链网络新产生的区块时，具体地：所述网关周期性地获取该网关当前的最大区块高度信息和所述公共区块链网络当前的最大区块高度信息，并根据所述两个最大区块高度信息，判断该网关当前的区块高度是否低于所述公共区块链网络当前的区块高度，在该网关当前的区块高度低于所述公共区块链网络当前的区块高度的情况下，从所述公共区块链网络拉取区块高度差内的各个区块。

优选地，网关中记录有所述公共区块链网络包括的各个节点的节点标识和优先级，一个节点的优先级用于表征该节点的可用性程度；所述网关在从所述公共区块链网络拉取区块高度差内的各个区块时，具体地：

该网关根据所述各个节点的优先级，从优先级最高的节点拉取所述区块高度差内的各个区块；如果该网关未能从所述优先级最高的节点拉取到所述区块高度差内的各个区块，则从优先级第二高的节点拉取所述区块高度差内的各个区块，并将所述优先级最高的节点的优先级降低。

为避免重复，对于网关的具体实施方式，可参见上述区块链网络系统的具体实施方式，本发明在此不做赘述。

基于同一发明构思，本发明提出一种组网方法。参考图3，图3是本发明提出的组网方法的示意图。该方法应用于以下情景：一个已经构建成的区块链网络集群(以下称为待入网专属区块链网络)准备加入已有的区块链网络系统，而该区块链网络系统中已经包括公共区块链网络。如图3所示，该组网方法包括以下步骤：

步骤S31：为准备加入区块链网络系统的待入网专属区块链网络配置网关，所述区块链网络系统包括公共区块链网络。

其中，在配置网关时，一方面可以将待入网专属区块链网络的各节点信息(例如节点标识和I P地址等)配置给网关。另一方面还可以将网关程序固化在网关中，该网关程序在被网关的处理器执行时，实现上述区块链网络系统实施例中网关所具有的功能。

步骤S32：所述待入网专属区块链网络接收网络设置交易，该网络设置交易中包括预先为该专属区块链网络分配的网络标识。

其中，网络设置交易可以是待入网专属区块链网络的管理组织发出的，管理组织向待入网专属区块链网络的一个节点发出网络设置交易，该节点接收到该网络设置交易，并把该网络设置交易广播给其他节点。其中，网络设置交易中除了包括网络标识，还可以包括管理组织的业务共识投票，该业务共识投票用于表征：该管理组织是否同意设置该待入网专属区块链网络。

各节点接收到网络设置交易后，对网络设置交易进行验证，并在验证通过的情况下，执行该网络设置交易，从而将该交易中的网络标识配置给待入网专属区块链网络。最终当各个节点对交易达成共识后，该网络标识被真正配置给待入网专属区块链网络。其中，节点在对网络设置交易进行验证时，第一方面，可以利用用户的公钥对网络设置交易进行验签。第二方面，可以对网络设置交易中的参数格式进行校验。第三方面，可以根据网络设置交易中的业务共识投票，验证管理组织是否同意设置该待入网专属区块链网络。

步骤S33：在所述待入网专属区块链网络成功配置所述网络标识之后，所述公共区块链网络接收网络加入交易，并将所述网络加入交易记入新产生的区块，所述网络加入交易中包括配置给所述待入网专属区块链网络的所述网络标识和所述网关的地址。

如前所述，在一些具体实施方式中，所述网络加入交易可以是公共区块链网络的管理组织提交给上述节点的。具体实现时，当准备加入系统的专属区块链网络被配置完成后，公共区块链网络的管理组织中的一个节点，接收该专属区块链网络的网关提交的网络配置信息，该网络配置信息中可以包括：该专属区块链网络的网络标识、该网关的地址、以及该网关的公钥。此外，该网络配置信息中还可以包括该专属区块链网络的其他相关信息。

管理组织响应于上述网关提交的网络配置信息，并进行投票，该投票用于表征：是否同意上述专属区块链网络的加入。管理组织将上述网络配置信息和投票封装成网络加入交易，从而将该网络加入交易提交给公共区块链网络中的某一节点。

公共区块链网络中的该节点将接收的网络加入交易，广播给公共区块链网络中的各个节点。公共区块链网络中的每个节点在接收到该网络加入交易后，可以对其中包括的信息进行校验。示例地，可以执行以下几种校验：

(1)对网络加入交易中包括的网络标识进行唯一性校验。换言之，检验该网络标识是否与已有的专属区块链网络的网络标识重复。

(2)对网络加入交易中包括的公钥进行合法性校验。

(3)根据公共区块链网络的管理组织的投票，验证管理组织是否允许上述专属区块链网络的加入。

公共区块链网络的每个节点在执行上述校验后，如果网络标识通过唯一性校验、公钥通过合法性校验、且管理组织允许上述专属区块链网络的加入，则节点缓存该网络加入交易，并后续通过预设的共识算法，将网络加入交易记入新产生的区块。

步骤S34：所述区块链网络系统已有的专属区块链网络各自对应的网关，获得所述公共区块链网络新产生的区块，并从该区块的网络加入交易中获得网络标识和网关地址，以及根据该网络标识和网关地址更新网络清单，所述网络清单用于记录所述区块链网络系统中包括的各个专属区块链网络的网络标识和对应网关地址。

具体地，网关在从新区块的网络加入交易中获得网络标识和网关地址后，在其网络清单中加入该网络标识和网关地址。如此，相当于网关得知系统中新增了专属区块链网络(即所述待入网专属区块链网络)，待入网专属区块链网络的身份被网关承认。换言之，该网关承认该待入网专属区块链网络已经加入区块链网络系统。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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。

Claims (10)

1.一种区块链网络系统，其特征在于，包括公共区块链网络和多个专属区块链网络，每个专属区块链网络通过各自对应的网关与所述公共区块链网络通信连接；

在所述区块链网络系统新增专属区块链网络的情况下，所述公共区块链网络用于将相应的网络加入交易记入新产生的区块，所述网络加入交易中包括新增的专属区块链网络的网络标识；

每个专属区块链网络对应的网关用于获得所述公共区块链网络新产生的区块，在该区块中包括网络加入交易的情况下，从该网络加入交易中获得网络标识，并根据该网络标识更新该网关的网络清单，所述网络清单用于记录所述区块链网络系统中包括的各个专属区块链网络的网络标识。

2.根据权利要求1所述的区块链网络系统，其特征在于，在已有的专属区块链网络退出所述区块链网络系统的情况下，所述公共区块链网络还用于将相应的网络退出交易记入新产生的区块，所述网络退出交易中包括退出的专属区块链网络的网络标识；

每个专属区块链网络对应的网关获得所述公共区块链网络新产生的区块后，在该区块中包括网络退出交易的情况下，从该网络退出交易中获得网络标识，并根据该网络标识更新该网关的网络清单。

3.根据权利要求1所述的区块链网络系统，其特征在于，每个专属区块链网络对应的网关在获得所述公共区块链网络新产生的区块时，具体地：

所述公共区块链网络在产生新的区块后，将新产生的区块发送给多个专属区块链网络各自对应的网关，每个专属区块链网络对应的网关接收所述新产生的区块；

和/或，

每个网关周期性地获取该网关当前的最大区块高度信息和所述公共区块链网络当前的最大区块高度信息，并根据所述两个最大区块高度信息，判断该网关当前的区块高度是否低于所述公共区块链网络当前的区块高度，在该网关当前的区块高度低于所述公共区块链网络当前的区块高度的情况下，从所述公共区块链网络拉取区块高度差内的各个区块。

4.根据权利要求3所述的区块链网络系统，其特征在于，每个网关中记录有所述公共区块链网络包括的各个节点的节点标识和优先级，一个节点的优先级用于表征该节点的可用性程度；每个网关在从所述公共区块链网络拉取区块高度差内的各个区块时，具体地：

该网关根据所述各个节点的优先级，从优先级最高的节点拉取所述区块高度差内的各个区块；

如果该网关未能从所述优先级最高的节点拉取到所述区块高度差内的各个区块，则从优先级第二高的节点拉取所述区块高度差内的各个区块，并将所述优先级最高的节点的优先级降低。

5.根据权利要求1至4任一所述的区块链网络系统，其特征在于，每个专属区块链网络对应的网关，还用于接收其他网关发送的第一跨链交易，该第一跨链交易中携带所述其他网关对应的专属区块链网络的网络标识；

每个专属区块链网络对应的网关在接收到其他网关发送的第一跨链交易后，还用于根据该网关的网络清单和该第一跨链交易中携带的网络标识，判断该第一跨链交易是否合法，并在该第一跨链交易不合法的情况下，确定不执行该第一跨链交易。

6.根据权利要求1至4任一所述的区块链网络系统，其特征在于，每个专属区块链网络还用于向其对应的网关发送第二跨链交易，该第二跨链交易中携带参与该第二跨链交易的其他专属区块链网络的网络标识；

每个网关在接收到其对应的专属区块链网络发送的第二跨链交易后，还用于根据该网关的网络清单和该第二跨链交易中携带的网络标识，判断该第二跨链交易是否合法，并在该第二跨链交易不合法的情况下，确定不执行该第二跨链交易。

7.根据权利要求1至4任一所述的区块链网络系统，其特征在于，在所述第一跨链交易合法的情况下，所述网关还用于将所述第一跨链交易发送给该网关对应的专属区块链网络；如果所述第一跨链交易为区块信息查询交易，则该专属区块链网络在接收到所述第一跨链交易后，用于根据预先配置的权限清单和所述第一跨链交易的发起方的网络标识，判断所述发起方是否具有查询权限，以及在所述发起方具有查询权限的情况下，执行所述第一跨链交易；

或者，

在所述第一跨链交易合法的情况下，如果所述第一跨链交易为区块信息查询交易，则所述网关还用于根据预先配置的权限清单和所述第一跨链交易的发起方的网络标识，判断所述发起方是否具有查询权限，以及在所述发起方具有查询权限的情况下，将所述第一跨链交易发送给所述网关对应的专属区块链网络执行。

8.一种网关，其特征在于，所述网关应用于区块链网络系统，所述区块链网络系统包括公共区块链网络和多个专属区块链网络，所述网关设置在一个专属区块链网络与所述公共区块链网络之间，用于实现该专属区块链网络与所述公共区块链网络之间的通信连接；

所述网关用于获得所述公共区块链网络新产生的区块，在该区块中包括网络加入交易的情况下，从该网络加入交易中获得网络标识，并根据该网络标识更新该网关的网络清单，所述网络清单用于记录所述区块链网络系统中包括的各个专属区块链网络的网络标识；

其中，所述网络加入交易用于表征所述区块链网络系统新增了专属区块链网络，所述网络加入交易中包括的网络标识是新增的专属区块链网络的网络标识。

9.根据权利要求8所述的网关，其特征在于，所述网关还用于接收其他网关发送的第一跨链交易，并根据所述网关的网络清单和所述第一跨链交易中携带的网络标识，判断所述第一跨链交易是否合法，以及在所述第一跨链交易不合法的情况下，确定不执行所述第一跨链交易；其中，所述其他网关设置在另一专属区块链网络与所述公共区块链网络之间，所述第一跨链交易中携带的所述网络标识是所述另一专属区块链网络的网络标识；

和/或，

所述网关还用于接收其对应的专属区块链网络发送的第二跨链交易，并根据所述网关的网络清单和所述第二跨链交易中携带的网络标识，判断所述第二跨链交易是否合法，以及在所述第二跨链交易不合法的情况下，确定不执行所述第二跨链交易；其中，所述第二跨链交易中携带的网络标识是参与所述第二跨链交易的其他专属区块链网络的网络标识。

10.一种组网方法，其特征在于，所述方法包括：

为准备加入区块链网络系统的待入网专属区块链网络配置网关，所述区块链网络系统包括公共区块链网络和至少一个专属区块链网络，每个专属区块链网络通过各自对应的网关与所述公共区块链网络通信连接；

所述待入网专属区块链网络接收网络设置交易，该网络设置交易中包括预先为该专属区块链网络分配的网络标识；

所述待入网专属区块链网络中的各个节点执行所述网络设置交易，从而将所述网络设置交易中的网络标识配置给所述待入网专属区块链网络；

在所述待入网专属区块链网络成功配置所述网络标识之后，所述公共区块链网络接收网络加入交易，并将所述网络加入交易记入新产生的区块，所述网络加入交易中包括配置给所述待入网专属区块链网络的所述网络标识和所述网关的地址；

所述至少一个专属区块链网络各自对应的网关，获得所述公共区块链网络新产生的区块，并从该区块的网络加入交易中获得网络标识和网关地址，以及根据该网络标识和网关地址更新网络清单，所述网络清单用于记录所述区块链网络系统中包括的各个专属区块链网络的网络标识和对应网关地址。

Images