CN113643040A - 一种跨区块链的交易验证方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种跨区块链的交易验证方法，包括以下步骤：C端用户访问主链节点，将交易哈希及子链名称传递给主链交易真实性验证接口，主链节点根据子链名称从多链管理合约中找到子链注册信息，从子链注册信息中获取一个子链节点，主链节点将交易哈希传递给子链节点的交易真实性证明接口，若交易真实存在于子链上，子链节点生成交易真实性证明，返回给主链节点。本发明所述的一种跨区块链的交易验证方法，属于区块链技术领域，通过跨区块链的交易真实性验证方法，业务子链在不可访问或不公开所有业务数据的前提下，仍能保证所有子链业务数据的可靠性，同时也可作为保障业务子链数据安全、隐私的一种手段。

Description

一种跨区块链的交易验证方法

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，特别涉及一种跨区块链的交易验证方法。

背景技术

区块链作为一种分布式账本技术，可以被应用在金融、健康医疗、供应链、资产管理等诸多领域，但是受吞吐量、网络孤立性、伸缩性等因素的制约，目前的区块链项目并不能很好的服务于商业应用。在区块链所面临的诸多问题中，网络孤立性阻碍了不同区块链之间的协同操作，极大程度的限制了区块链的发挥空间。解决区块链数据孤岛问题，需采用跨链技术手段，实现跨链技术首要解决的问题是不同链之间信息的获取与验证。目前关于区块链的跨链技术还在研究和试行中，并没有被规模使用。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种跨区块链的交易验证方法，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种跨区块链的交易验证方法，包括以下步骤：

S1、C端用户访问主链节点，将交易哈希及子链名称传递给主链交易真实性验证接口；

S2、主链节点根据子链名称从多链管理合约中找到子链注册信息，从子链注册信息中获取一个子链节点；

S3、主链节点将交易哈希传递给子链节点的交易真实性证明接口；

S4、若交易真实存在于子链上，子链节点生成交易真实性证明，返回给主链节点；

S5、主链节点在多链管理合约中验证交易真实性证明；

S6、主链节点将验证结果返回给客户端；

S7、主链节点可将从子链节点获取到的交易真实性证明在链下保存，以便下次从其它C端用户再次收到对该交易的真实性验证请求时，不需要与子链节点再次交互，直接从本地存储中获取该交易的真实性证明，并进行验证后返回给C端用户验证结果。

优选的，区块链主子链架构由一个主链和多个子链组网形成区块链网络，主链和各子链间账本互相隔离，各子链与主链之间可以是同构链也可以是异构链。

优选的，所述子链作为业务链，可承载不同领域的业务，进行账本记账，所述子链可以是私链，存储私密数据，不对外提供所有查询/验证服务，所述子链也可以是开放链，对外提供上链、查询、验证服务，所述子链必须在主链上进行登记注册，由主链管理员通过主链上的多链管理合约交易，将子链名称、子链管理员账户、子链各验证节点信息上的主链上，在跨区块链的交易验证方案中，子链作为证明方，需提供子链上交易的真实性证明，真实性证明主要包含，交易在子链区块交易树上的默克尔证明，及交易所在子链区块哈希。

优选的，所述主链不做具体业务数据账本的记账，仅进行所有子链账本维护，将子链账本的区块头记录在主链上，相当于由主链对子链账本提供背书，主链由联盟方权威机构节点组成。

优选的，在跨区块链的交易验证方案中，主链作为验证方，可对外提供子链交易真实性验证服务。

优选的，主链通过多链管理合约完成子链和子链账本的管理：

1)、所有子链通过主链的多链管理合约在主链上进行注册登记；

2)、主链订阅所有子链的区块，并将子链对应的区块头信息通过多链管理合约记录到主链上；

3)、主链的任何其它合约也都可以从多链管理合约中读取订阅到的子链区块头信息。

优选的，已注册子链上交易的真实性验证在公开的主链上进行，主要由多链管理合约来进行验证，也可由其它合约进行验证，因为其它合约可以读取到多链管理合约中的数据，验证过程分为两步，并且不分先后，只要其中一步验证不通过，就可停止验证，并标识交易的伪真实性，两步验证都通过后，方可确定交易在子链上的真实性，两步验证如下：

1)、对交易真实性证明中的默克尔证明进行验证；

2)、根据交易真实性证明中子链区块哈希，找到对应子链的区块头信息，并验证默克尔证明中的默克尔树根哈希是否与所述区块头中记录的交易默克尔树根哈希一致。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

通过跨区块链的交易真实性验证方法，业务子链在不可访问或不公开所有业务数据的前提下，仍能保证所有子链业务数据的可靠性，同时也可作为保障业务子链数据安全、隐私的一种手段。

附图说明

图1为本发明的主子链示意图；

图2为本发明的多链管理合约示意图；

图3为本发明的交易真实性验证流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例1：

如图1-3所示，一种跨区块链的交易验证方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、C端用户访问主链节点，将交易哈希及子链名称传递给主链交易真实性验证接口；

S2、主链节点根据子链名称从多链管理合约中找到子链注册信息，从子链注册信息中获取一个子链节点；

S3、主链节点将交易哈希传递给子链节点的交易真实性证明接口；

S4、若交易真实存在于子链上，子链节点生成交易真实性证明，返回给主链节点；

S5、主链节点在多链管理合约中验证交易真实性证明；

S6、主链节点将验证结果返回给客户端；

S7、主链节点可将从子链节点获取到的交易真实性证明在链下保存，以便下次从其它C端用户再次收到对该交易的真实性验证请求时，不需要与子链节点再次交互，直接从本地存储中获取该交易的真实性证明，并进行验证后返回给C端用户验证结果。

区块链主子链架构由一个主链和多个子链组网形成区块链网络，主链和各子链间账本互相隔离，各子链与主链之间可以是同构链也可以是异构链。

子链作为业务链，可承载不同领域的业务，进行账本记账，子链可以是私链，存储私密数据，不对外提供所有查询/验证服务，子链也可以是开放链，对外提供上链、查询、验证服务，子链必须在主链上进行登记注册，由主链管理员通过主链上的多链管理合约交易，将子链名称、子链管理员账户、子链各验证节点信息上的主链上，在跨区块链的交易验证方案中，子链作为证明方，需提供子链上交易的真实性证明，真实性证明主要包含，交易在子链区块交易树上的默克尔证明，及交易所在子链区块哈希。

主链不做具体业务数据账本的记账，仅进行所有子链账本维护，将子链账本的区块头记录在主链上，相当于由主链对子链账本提供背书，主链由联盟方权威机构节点组成。

在跨区块链的交易验证方案中，主链作为验证方，可对外提供子链交易真实性验证服务。

主链通过多链管理合约完成子链和子链账本的管理：

1)、所有子链通过主链的多链管理合约在主链上进行注册登记；

2)、主链订阅所有子链的区块，并将子链对应的区块头信息通过多链管理合约记录到主链上；

3)、主链的任何其它合约也都可以从多链管理合约中读取订阅到的子链区块头信息。

已注册子链上交易的真实性验证在公开的主链上进行，主要由多链管理合约来进行验证，也可由其它合约进行验证，因为其它合约可以读取到多链管理合约中的数据，验证过程分为两步，并且不分先后，只要其中一步验证不通过，就可停止验证，并标识交易的伪真实性，两步验证都通过后，方可确定交易在子链上的真实性，两步验证如下：

1)、对交易真实性证明中的默克尔证明进行验证；

2)、根据交易真实性证明中子链区块哈希，找到对应子链的区块头信息，并验证默克尔证明中的默克尔树根哈希是否与区块头中记录的交易默克尔树根哈希一致。

实施例2：

S1、某用户希望知道某个存证交易是否真实存在于存证子链上，假定存证子链是私密链，并且用户没有直接访问存证子链的权限，来查询存证子链上的区块及交易，只能通过主链对存证子链上的交易进行真实性验证，存证子链由4个节点组成，并提供基于区块链的存证服务，子链节点对外提供交易真实性证明接口；

S2、接口满足，通过提供的交易哈希或交易原像，若交易已真实存在于链上，则返回交易的真实性证明信息，若交易不存在于链上，则返回错误信息；

S3、主链由4个节点组网形成，并通过预编译合约或主链管理员部署合约的方式，将多链管理合约部署到主链上，多链管理合约主要包含3个模块：

1)、子链注册模块，提供子链的注册功能：由主链管理员将子链名称、子链管理员、子链节点信息等记录到主链上；

2)、子链区块头管理模块，记录各个子链已落账的区块头信息：

记录过程：主链各节点分别从不同的子链节点处订阅子链的区块头信息，比如主链节点A0订阅子链节点B0的区块头，主链节点A1订阅子链节点B1的区块头，以此类推，主链节点订阅到区块头后，由注册的子链管理员账户调用多链管理合约，发起子链区块头信息上链操作交易，各节点对该操作进行投票确认，并进行共识，只有超过2/3以上的确认投票，才将子链的区块头信息记录到主链上，确保子链区块头信息的可靠性，其中各节点投确认票的前提条件是，节点自身订阅到的区块头信息和子链管理员发起交易中的区块头信息一致，区块头信息中的前区块哈希与上一记录的区块头信息中的区块哈希一致，也就是同一子链的区块头信息必须形成一条完整的链结构；

记录形式：子链区块头信息以Key-Value的形式进行记录，其中Key为Hash(子链名称，子链区块哈希)，即由子链名称和区块哈希组合再次做哈希运算得到Key，Value则为区块头信息；

3)、子链交易验证模块，根据子链节点提供的交易真实性证明来验证子链交易的真实性，其需要确定：交易是否被包含在某个区块中，交易所在的区块是否在区块形成的最长链上；

同理，在主链上验证存证子链上的交易的真实性：首先验证交易真实性证明中的默克尔证明，确保交易在某个区块中，若验证不通过，则返回错误，标识交易的伪真实性，其次，根据交易真实性证明中提供的区块哈希，找到对应子链的区块头信息(由子链名称和区块哈希再次做哈希运算得到Key，由Key找到对应的Value，即为区块头信息)，并验证交易真实性证明中默克尔证明的默克尔树根哈希是否与区块头中记录的交易树根哈希一致。若验证不通过，则返回错误，标识交易的伪真实性，否则返回正确，标识交易的真实性，各模块功能独立，也可拆分成多个子合约来实现；

S4、主链节点对外提供交易真实性验证接口；

S5、接口满足，通过提供的交易哈希或交易原像，若交易真实存在于子链上，则返回正确，否则返回错误信息。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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，均应包含在本发明的保护范围之内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种跨区块链的交易验证方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、C端用户访问主链节点，将交易哈希及子链名称传递给主链交易真实性验证接口；

S2、主链节点根据子链名称从多链管理合约中找到子链注册信息，从子链注册信息中获取一个子链节点；

S3、主链节点将交易哈希传递给子链节点的交易真实性证明接口；

S4、若交易真实存在于子链上，子链节点生成交易真实性证明，返回给主链节点；

S5、主链节点在多链管理合约中验证交易真实性证明；

S6、主链节点将验证结果返回给客户端；

S7、主链节点可将从子链节点获取到的交易真实性证明在链下保存，以便下次从其它C端用户再次收到对该交易的真实性验证请求时，不需要与子链节点再次交互，直接从本地存储中获取该交易的真实性证明，并进行验证后返回给C端用户验证结果。

2.根据权利要求1所述的一种跨区块链的交易验证方法，其特征在于：区块链主子链架构由一个主链和多个子链组网形成区块链网络，主链和各子链间账本互相隔离，各子链与主链之间可以是同构链也可以是异构链。

3.根据权利要求2所述的一种跨区块链的交易验证方法，其特征在于：所述子链作为业务链，可承载不同领域的业务，进行账本记账，所述子链可以是私链，存储私密数据，不对外提供所有查询/验证服务，所述子链也可以是开放链，对外提供上链、查询、验证服务，所述子链必须在主链上进行登记注册，由主链管理员通过主链上的多链管理合约交易，将子链名称、子链管理员账户、子链各验证节点信息上的主链上，在跨区块链的交易验证方案中，子链作为证明方，需提供子链上交易的真实性证明，真实性证明主要包含，交易在子链区块交易树上的默克尔证明，及交易所在子链区块哈希。

4.根据权利要求2所述的一种跨区块链的交易验证方法，其特征在于：所述主链不做具体业务数据账本的记账，仅进行所有子链账本维护，将子链账本的区块头记录在主链上，相当于由主链对子链账本提供背书，主链由联盟方权威机构节点组成。

5.根据权利要求4所述的一种跨区块链的交易验证方法，其特征在于：在跨区块链的交易验证方案中，主链作为验证方，可对外提供子链交易真实性验证服务。

6.根据权利要求4所述的一种跨区块链的交易验证方法，其特征在于：主链通过多链管理合约完成子链和子链账本的管理：

1)、所有子链通过主链的多链管理合约在主链上进行注册登记；

2)、主链订阅所有子链的区块，并将子链对应的区块头信息通过多链管理合约记录到主链上；

3)、主链的任何其它合约也都可以从多链管理合约中读取订阅到的子链区块头信息。

7.根据权利要求4所述的一种跨区块链的交易验证方法，其特征在于：已注册子链上交易的真实性验证在公开的主链上进行，主要由多链管理合约来进行验证，也可由其它合约进行验证，因为其它合约可以读取到多链管理合约中的数据，验证过程分为两步，并且不分先后，只要其中一步验证不通过，就可停止验证，并标识交易的伪真实性，两步验证都通过后，方可确定交易在子链上的真实性，两步验证如下：

1)、对交易真实性证明中的默克尔证明进行验证；

2)、根据交易真实性证明中子链区块哈希，找到对应子链的区块头信息，并验证默克尔证明中的默克尔树根哈希是否与所述区块头中记录的交易默克尔树根哈希一致。

Images