CN112417049A - 一种基于区块链一体机的跨链交互方法与系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种基于区块链一体机的跨链交互方法与系统，包括：发起链上的发起节点发起跨链交易请求；发起节点所属链上的区块链一体机接收所述交易请求，识别跨链调用指令调用区块链一体机内的跨链通信智能合约验证所述交易请求；验证通过后，调用交易转化组件，根据其中的交易转化协议将原始交易数据转化为格式交易数据，使得跨链交易数据在传输的过程中使用统一的格式化信息体；跨链通信智能合约调用合约通讯组件中的合约通讯协议，将所述格式化交易数据发送至目标链上的区块链一体机，解析所述格式化交易数据，调用跨链通信智能合约验证所述格式化信息体；验证通过后，将所述格式化交易数据转发至所述跨链交易的目标节点。
Description
技术领域
本发明涉及区块链技术领域，具体涉及一种基于区块链一体机的跨链交互方法与系统。
背景技术
在区块链技术的发展早期，用户基本上都是将自身持有的PC、笔记本电脑等加入区块链网络，成为区块链网络中的区块链节点。此时可以称之为区块链网络的1.0架构时代，不仅加入区块链网络的行为是用户的自主行为，而且用户还需要自主运维，譬如对自身加入区块链网络的PC等设备进行维护和配置等。随着区块链技术的不断发展，尤其是用户对于高性能、高可用基础设施的需求不断增强，区块网络发展为基于云服务的2.0架构时代。在2.0架构时代，Blockchain as a Service(BaaS)服务为区块链快速部署、技术落地提供了快速便捷的解决方案，并支持了大量区块链服务项目。BaaS服务通常建立在公有云或者私有云这类基础设施之上，提供强大部署能力的同时，引入了较重的基础设施依赖。而区块链作为一个典型的分布式计算技术，并不是所有节点都可以迁移到云上，而需要进行私有化部署。私有化部署带来的额外技术迁移和运维成本导致实际落地过程中会有技术接口不统一，部署维护成本高的问题。因此，为了满足用户在区块链网络的私有化、安全性等方面的需求，需要对区块链网络实现进一步的架构升级，从而实现基于区块链一体机的3.0架构时代。区块链一体机可以实现软硬件一体化，发布方在发布区块链一体机的同时，不仅向用户提供该区块链一体机的硬件设备，并且该区块链一体机还集成了针对该硬件设备实现深度优化的软件配置，从而实现了上述的软硬件一体化。
跨链技术可以理解为连接各区块链的桥梁，其主要应用是实现各区块链之间的原子交易、资产转换、区块链内部信息互通等。在区块链所面临的诸多问题中，链与链之间的互通性缺失很大程度限制了区块链的应用空间。跨链主要包括信息跨链和价值跨链两种应用场景，跨链互操作协议的严谨描述、规范实现和普通应用将成为实现“价值互联网”的关键。虽然很多区块链拥护者声称区块链是下一代互联网，但是由于每个链都是独立的、垂直的封闭体系，当前的“互联网”只是由许多彼此割裂开来的区块链“孤岛”构成，或者说当前的区块链看起来更像是内联网。由于区块链之间互不连通、资产价值的大幅波动大大制约了区块链技术的应用和发展。所以链与链之间的互联操作越来越被重视，跨链的需求就由此而来。但是，跨链是一个复杂的过程，既需要对链中节点要有单独的验证能力，也需要去中心化的输入，更需要对链外世界的信息进行获取。
发明内容
基于上述问题，本发明提出了一种基于区块链一体机的跨链交互方法与系统，此方法让不同链间节点的信息交互与交易更加可信可靠。
第一方面，本发明提出了一种基于区块链一体机的跨链交互方法，具体包括：
发起链上的发起节点发起跨链交易请求，所述跨链交易请求包含交易内容与跨链调用指令；
发起节点所属链上的区块链一体机接收所述交易请求，识别跨链调用指令并调用区块链一体机内的跨链通信智能合约验证所述交易请求；
验证通过后，调用区块链一体机内的交易转化组件，根据其中的交易转化协议将原始交易数据转化为格式交易数据，使得跨链交易数据在传输的过程中使用统一的格式化信息体；
跨链通信智能合约调用合约通讯组件中的合约通讯协议，将所述格式化交易数据发送至目标链上的区块链一体机；
目标链上的区块链一体机解析所述格式化交易数据，调用跨链通信智能合约验证所述格式化信息体；
验证通过后，将所述格式化交易数据转发至所述跨链交易的目标节点。
进一步的，所述跨链通信智能合约包含节点信息列表和跨链交互协议，所述节点信息列表包含所属链上所有节点的身份信息与权限信息；跨链通信智能合约解析所述跨链交易请求，根据节点信息列表和跨链交互协议验证所述跨链交易请求，包括验证发起节点的身份信息是否在节点信息列表中，以及跨链调用指令是否与交易权限相匹配。
进一步的，所述交易转化组件集成于区块链一体机中，所述组件内包含交易转化协议，所述协议包含所有链的交易类型、交易数据格式、传输协议类型；交易转化组件可识别跨链交易请求，将其转化为统一的交易格式化信息体，所述格式化信息体包含统一的信息，所述统一的信息包括链域名或链地址、链类型、数据格式、解析方法、所遵循的协议。
进一步的，所述合约通讯组件集成于区块链一体机中，所述合约通讯组件包含合约通讯协议，所述合约通讯协议包含所有链的通信接口类型及接口转换协议，允许跨链通信智能合约发布消息，并保证消息的完整性及无法被篡改。
进一步的，目标链上的区块链一体机解析所述格式化交易数据具体为：根据交易转化协议使用格式化信息体中的解析方法解析所述格式化信息体，调用跨链通信智能合约验证所述解析后的格式化信息体，包括交易发起链身份验证与权限验证。
第二方面，本发明提出了一种基于区块链一体机的跨链交互系统，所述系统包括发起链和目标链，发起链上包含发起节点，目标链上包含目标节点，每条链上包含一台区块链一体机，每台区块链一体机上集成了跨链通信智能合约、交易转化组件与合约通讯组件。
进一步的，所述跨链通信智能合约集成于区块链一体机中，包含节点信息列表和跨链交互协议，所述节点信息列表包含所属链上所有节点的身份信息与权限信息，跨链交互协议包括所有链的组织名、组织权限、跨链协议，跨链通信智能合约用于解析和验证跨链交易请求；
所述交易转化组件集成于区块链一体机中，所述组件内包含交易转化协议，所述协议包含所有链的交易类型、交易数据格式、传输协议类型；交易转化组件可识别跨链交易请求，将其转化为统一的交易格式化信息体，所述格式化信息体包含统一的信息，所述统一的信息包括链域名或链地址、链类型、数据格式、解析方法、所遵循的协议；
所述合约通讯组件集成于区块链一体机中，所述合约通讯组件包含合约通讯协议，所述合约通讯协议包含所有链的通信接口类型及接口转换协议，允许跨链通信智能合约发布消息，并保证消息的完整性及无法被篡改。
第三方面，本发明提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现以上任意一项所述的方法步骤。
第四方面，本发明提出了一种基于区块链一体机的跨链交互装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现以上任意一项所述的方法步骤。
本发明提出的一种基于区块链一体机的跨链交互方法，利用区块链一体机软硬件结合技术，集成了跨链通信智能合约、交易转化组件与合约通讯组件，建立了可信通道；跨链通信智能合约中包含节点信息列表及跨链交互规则，跨链交互规则包括所有链的组织名、组织权限、跨链协议等，预先设定了不同链之间的跨链规则，当发起跨链交易的时候按照跨链协议与跨链规则执行；交易转化组件与合约通讯组件为跨链通信建立了可信通道，验证消息的可靠，保证消息的可信。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。
图1为本发明一具体实施例的基于区块链一体机的节点跨链交互步骤；
图2为本发明一具体实施例的区块链一体机架构示意图；
图3为本发明一具体实施例的基于区块链一体机的跨链系统示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“一具体实施例”、“一实施例方式”、“例如”的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。各实施例中涉及的步骤顺序用于示意性说明本申请的实施，其中的步骤顺序不作限定，可根据需要作适当调整。
如图1所示是本发明一具体实施例的基于区块链一体机的节点跨链交互步骤，具体包括：
S01：发起链上的发起节点发起跨链交易请求，所述交易请求包含交易发起链组织名、发起节点地址、发起节点身份证书、目标链组织名、目标节点地址、交易内容；
S02：所述跨链通信智能合约包含节点信息列表和跨链交互协议，所述节点信息列表包含所属链上所有节点的身份信息与权限信息；跨链通信智能合约解析所述跨链交易请求，根据节点信息列表和跨链交互协议验证所述跨链交易请求，包括验证发起节点的身份信息是否在节点信息列表中，以及跨链调用指令是否与交易权限相匹配；
S03：验证通过后，调用区块链一体机内的交易转化组件，根据其中的交易转化协议将原始交易数据转化为格式交易数据，使得跨链交易数据在传输的过程中使用统一的格式化信息体，所述交易转化组件集成于区块链一体机中，所述组件内包含交易转化协议，所述协议包含所有链的交易类型、交易数据格式、传输协议类型；交易转化组件可识别跨链交易请求，将其转化为统一的交易格式化信息体，所述格式化信息体包含统一的信息，所述统一的信息包括链域名或链地址、链类型、数据格式、解析方法、所遵循的协议；
S04：跨链通信智能合约调用合约通讯组件中的合约通讯协议，将所述格式化交易数据发送至目标链上的区块链一体机，所述合约通讯组件集成于区块链一体机中，所述合约通讯组件包含合约通讯协议，所述合约通讯协议包含所有链的通信接口类型及接口转换协议，允许跨链通信智能合约发布消息，并保证消息的完整性及无法被篡改；
S05：目标链上的区块链一体机解析所述格式化交易数据，调用跨链通信智能合约验证所述格式化信息体，具体为：根据交易转化协议使用格式化信息体中的解析方法解析所述格式化信息体，调用跨链通信智能合约验证所述解析后的格式化信息体，包括交易发起链身份验证与权限验证；
S06：验证通过后，将所述格式化交易数据转发至所述跨链交易的目标节点。
如图2所示是一具体实施例的区块链一体机架构示意图，区块链一体机包括跨链通信智能合约、交易转化组件与合约通讯组件。如图3所示是本发明一具体实施例的基于区块链一体机的跨链系统示意图，所述系统包括发起链和目标链，发起链上包含发起节点，目标链上包含目标节点，每条链上包含一台区块链一体机，每台区块链一体机上集成了跨链通信智能合约、交易转化组件与合约通讯组件。
发起链上的发起节点发起跨链交易请求，区块链一体机接收所述交易请求，调用跨链通信智能合约，验证发起节点身份证书及交易权限。
优选的，所述跨链通信智能合约集成于区块链一体机中，包含节点信息列表和跨链交互协议，所述节点信息列表包含所属链上所有节点的身份信息与权限信息，跨链交互协议包括所有链的组织名、组织权限、跨链协议，跨链通信智能合约用于解析和验证跨链交易请求。
优选的，交易转化组件集成于区块链一体机中，所述组件内包含交易转化协议，所述协议包含所有链的交易类型、交易数据格式、传输协议类型；交易转化组件可识别跨链交易请求，将其转化为统一的交易格式化信息体，所述格式化信息体包含统一的信息，所述统一的信息包括链域名或链地址、链类型、数据格式、解析方法、所遵循的协议。
优选的，合约通讯组件集成于区块链一体机中，所述合约通讯组件包含合约通讯协议，所述合约通讯协议包含所有链的通信接口类型及接口转换协议，允许跨链通信智能合约发布消息，并保证消息的完整性及无法被篡改。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本说明书的其它实施方案。本说明书旨在涵盖本说明书的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本说明书的一般性原理并包括本说明书未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本说明书的真正范围和精神由权利要求指出。
应当理解的是，本说明书并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本说明书的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (9)
1.一种基于区块链一体机的跨链交互方法，其特征在于，具体包括：
发起链上的发起节点发起跨链交易请求，所述跨链交易请求包含交易内容与跨链调用指令；
发起节点所属链上的区块链一体机接收所述交易请求，识别跨链调用指令调用区块链一体机内的跨链通信智能合约验证所述交易请求；
验证通过后，调用区块链一体机内的交易转化组件，根据其中的交易转化协议将原始交易数据转化为格式交易数据，使得跨链交易数据在传输的过程中使用统一的格式化信息体；
跨链通信智能合约调用合约通讯组件中的合约通讯协议，将所述格式化交易数据发送至目标链上的区块链一体机；
目标链上的区块链一体机解析所述格式化交易数据，调用跨链通信智能合约验证所述格式化信息体；
验证通过后，将所述格式化交易数据转发至所述跨链交易的目标节点。
2.根据权利要求1所述的基于区块链一体机的跨链交互方法，其特征在于，所述跨链通信智能合约包含节点信息列表和跨链交互协议，所述节点信息列表包含所属链上所有节点的身份信息与权限信息；跨链通信智能合约解析所述跨链交易请求，根据节点信息列表和跨链交互协议验证所述跨链交易请求，包括验证发起节点的身份信息是否在节点信息列表中，以及跨链调用指令是否与交易权限相匹配。
3.根据权利要求1所述的基于区块链一体机的跨链交互方法，其特征在于，所述交易转化组件集成于区块链一体机中，所述组件内包含交易转化协议，所述协议包含所有链的交易类型、交易数据格式、传输协议类型；交易转化组件可识别跨链交易请求，将其转化为统一的交易格式化信息体，所述格式化信息体包含统一的信息，所述统一的信息包括链域名或链地址、链类型、数据格式、解析方法、所遵循的协议。
4.根据权利要求1所述的基于区块链一体机的跨链交互方法，其特征在于，所述合约通讯组件集成于区块链一体机中，所述合约通讯组件包含合约通讯协议，所述合约通讯协议包含所有链的通信接口类型及接口转换协议，允许跨链通信智能合约发布消息，并保证消息的完整性及无法被篡改。
5.根据权利要求1所述的基于区块链一体机的跨链交互方法，其特征在于，目标链上的区块链一体机解析所述格式化交易数据具体为：根据交易转化协议使用格式化信息体中的解析方法解析所述格式化信息体，调用跨链通信智能合约验证所述解析后的格式化信息体，包括交易发起链身份验证与权限验证。
6.一种基于区块链一体机的跨链交互系统，其特征在于，所述系统包括发起链和目标链，发起链上包含发起节点，目标链上包含目标节点，每条链上包含一台区块链一体机，每台区块链一体机上集成了跨链通信智能合约、交易转化组件与合约通讯组件。
7.根据权利要求6所述的基于区块链一体机的跨链交互系统，其特征在于，所述跨链通信智能合约集成于区块链一体机中，包含节点信息列表和跨链交互协议，所述节点信息列表包含所属链上所有节点的身份信息与权限信息，跨链交互协议包括所有链的组织名、组织权限、跨链协议，跨链通信智能合约用于解析和验证跨链交易请求；
所述交易转化组件集成于区块链一体机中，所述组件内包含交易转化协议，所述协议包含所有链的交易类型、交易数据格式、传输协议类型；交易转化组件可识别跨链交易请求，将其转化为统一的交易格式化信息体，所述格式化信息体包含统一的信息，所述统一的信息包括链域名或链地址、链类型、数据格式、解析方法、所遵循的协议；
所述合约通讯组件集成于区块链一体机中，所述合约通讯组件包含合约通讯协议，所述合约通讯协议包含所有链的通信接口类型及接口转换协议，允许跨链通信智能合约发布消息，并保证消息的完整性及无法被篡改。
8.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任意一项所述的方法步骤。
9.一种基于区块链一体机的跨链交互装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任意一项所述的方法步骤。
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