CN113793146A - 一种平行链同步交易的验证方法、设备及储存介质 - Google Patents

一种平行链同步交易的验证方法、设备及储存介质 Download PDF

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Abstract

本发明属于计算机技术领域，尤其涉及一种平行链同步交易的验证方法、设备及储存介质。本发明提供的一种平行链同步交易的验证方法把交易哈希作为零知识证明的输入信息，零知识证明电路计算交易根哈希，其他非平行链交易作为私密输入压缩到很小的证明中，这样平行链只拿到了感兴趣的平行链交易和一个证明，就可以一次验证区块内的所有交易。

Description

一种平行链同步交易的验证方法、设备及储存介质
技术领域
本发明属于计算机技术领域，尤其涉及一种平行链同步交易的验证方法、设备及储存介质。
背景技术
平行链从主链同步平行链交易，考虑到网络传输的不安全性，需要对收到的交易进行验证，验证是否交易在对应主链区块上，现有的方案是在主链侧获取主链区块header信息，包括了区块hash,交易根hash，另外为每个平行链交易产生一个merkle树，以证明交易在区块上，上述方案需要对每个平行链交易产生一个merkle树，整个区块容量有几千个交易，如果平行链交易很多，为每个交易产生merkle树要花费很多时间，而且传输数据也会变大很多，平行链需要为每个平行链交易做一次验证，整体花费时间比较大。
发明内容
为解决上述现有技术平行链需要为每个平行链交易做一次验证，整体花费时间比较多，传输数据较大的问题，本发明提供了一种行链同步交易的验证方法、设备及储存介质。
本发明的目的在于：
减少了网络传输数据数量和缩短平行链侧验证交易的时间。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。
第一方面，提供一种平行链同步交易的验证方法，区块链系统配置有基于交易哈希的零知识证明电路，所述零知识证明电路配置有包括多个交易变量的第一公共输入、包括与第一公共输入同等数量交易变量的私密输入以及第二公共输入，所述方法如下：
主链节点获取区块内的所有交易，将所有交易按照提交顺序进行排序，并将交易依次填入零知识证明电路的第一公共输入和私密输入中，其中所述交易为平行链交易则将该交易的交易哈希填入第一公共输入对应序号的交易变量中，私密输入相应序号的交易变量则为零，所述交易为其他交易时则将该交易的交易哈希填入私密输入相应序号的交易变量中，第一公共输入相应序号的交易变量则为零，若第一公共输入和私密输入对应序号不存在交易则第一公共输入和私密输入该序号的交易变量均为零，所述零知识证明电路基于所述第一公共输入和私密输入计算所有交易的交易根哈希生成第一根哈希，将所述第一交易根填入零知识证明电路的第二公共输入，所述零知识证明电路基于第一公共输入、第二公共输入和私密输入生成证明信息，生成证明信息是所述零知识证明电路判断若私密输入的交易变量为0则取同序号的公共输入进行计算；
区块链服务端将证明信息、平行链交易及平行链交易的序号、第一交易根哈希和区块头信息发送给平行链；
平行链节点基于平行链交易及平行链交易的序号将对于交易的交易哈希填入零知识证明电路的第一公共输入，将除平行链交易的序号对于的交易变量以外的交易变量设置为零，同时基于所述证明信息进行验证；
平行链节点基于区块头信息和第二公共输入的交易根哈希验证区块匹配情况。
第二方面，提供一种计算机设备，包括一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行如上述第一方面任一项所述的方法。
第三方面，提供一种存储有计算机程序的存储介质，该程序被处理器执行时实现如上述第一方面中任一项所述的方法。
本发明的有益效果在于把交易哈希作为零知识证明的输入信息，零知识证明电路计算交易根哈希，其他非平行链交易作为私密输入压缩到很小的证明中，这样平行链只拿到了感兴趣的平行链交易和一个证明，就可以一次验证区块内的所有交易。
附图说明
图1为本发明实施例2的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例和说明书附图对本发明作出进一步清楚详细的描述说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。此外，下述说明中涉及到的本发明的实施例通常仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，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的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供一种平行链同步交易的验证方法，区块链系统配置有基于交易哈希的零知识证明电路，所述零知识证明电路配置有包括多个交易变量的第一公共输入、包括与第一公共输入同等数量交易变量的私密输入以及第二公共输入，所述方法如下：
主链节点获取区块内的所有交易，将所有交易按照提交顺序进行排序，并将交易依次填入零知识证明电路的第一公共输入和私密输入中，其中所述交易为平行链交易则将该交易的交易哈希填入第一公共输入对应序号的交易变量中，私密输入相应序号的交易变量则为零，所述交易为其他交易时则将该交易的交易哈希填入私密输入相应序号的交易变量中，第一公共输入相应序号的交易变量则为零，若第一公共输入和私密输入对应序号不存在交易则第一公共输入和私密输入该序号的交易变量均为零，所述零知识证明电路基于所述第一公共输入和私密输入计算所有交易的交易根哈希生成第一根哈希，将所述第一交易根填入零知识证明电路的第二公共输入，所述零知识证明电路基于第一公共输入、第二公共输入和私密输入生成证明信息，生成证明信息是所述零知识证明电路判断若私密输入的交易变量为0则取同序号的公共输入进行计算；
区块链服务端将证明信息、平行链交易及平行链交易的序号、第一交易根哈希和区块头信息发送给平行链；
平行链节点基于平行链交易及平行链交易的序号将对于交易的交易哈希填入零知识证明电路的第一公共输入，将除平行链交易的序号对于的交易变量以外的交易变量设置为零，同时基于所述证明信息进行验证；
平行链节点基于区块头信息和第二公共输入的交易根哈希验证区块匹配情况。
本实施例的原理在于基于零知识证明验证主链发送的平行链交易信息，把交易哈希作为零知识证明的输入，具体以平行链交易的交易哈希作为公共输入，以其他交易作为私密输入，通过零知识证明电路计算交易的根哈希并产生证明信息，在同步交易后，在平行链侧基于主链发送过来的平行链交易和序号，再次生成公共输入，在零知识证明电路中重新计算交易根哈希并生成证明信息，对比两次产生的交易根哈希和证明信息若一致说明交易所有的平行链交易均未被篡改，如此平行链侧仅接收需要同步的平行链交易、平行链交易的对应序号和证明信息，消息的数据量大大减小，并且能够一次验证所有的平行链交易，大大提升验证的效率，最后在验证计算所得的交易根哈希与区块头信息中的交易根哈希是否一致，以确定区块提交的交易与所验证的交易是否匹配，保证验证的准确性。
下面以实际例子进行说明，区块链系统首先预设一个基于交易哈希的零知识证明电路，所有交易哈希按顺序输入，零知识证明电路中计算所有交易哈希的根哈希。假设区块的容量为3000个交易，那么零知识证明的输入包括：(1)公共输入：3000个交易变量，如果没有交易则填0；(2)公共输入：交易根哈希；(3) 私密输入：3000个交易变量，如果没有交易则填0。其中，其中对应平行链交易的交易hash会填到公共输入的对应变量中，其他交易填则到私密输入中，同时，平行链交易的交易哈希被填入公共输入的对应变量中后，私密交易对应的变量就填入零，反之亦成立，因此，公共输入和隐私输入的3000个交易变量是对应区块内的3000个交易，当交易不足时，则对应序号的公共输入和私密输入均为零。零知识证明电路会计算所有交易的交易根哈希，这个交易根哈希的算法与区块计算交易根哈希的算法一致，根哈希的计算仅需要所有交易的交易哈希值，而恰恰零知识证明电路的公共输入和私密输入包含了所有交易的交易哈希值，因此可以计算，计算方法为现有技术，不再赘述。具体例如区块有5个交易，其中1,2,3 为平行链A交易，4,5为其他交易，则
公共输入部分
1：paraTx1
2:paraTx2
3:paraTx3
4:0
5:0
6:0
…
私密输入部分：
1：0
2：0
3：0
4：tx4
5:tx5
6:0
…
零知识证明电路计算根哈希时判断如果私密输入为0则取公共输入计算，这样会产生一个零知识证明，证明非常小，几百字节，特别是不会随交易数量增加而增加，接着区块链的服务端把证明信息和平行链交易以及平行链交易的序号，交易根哈希和区块头信息发给平行链，平行链侧使用平行链交易作为公共输入，其他交易输入为0，和证明信息一起验证，验证通过说明交易哈希没有问题，然后平行链再验证公共输入的交易根哈希和区块头信息里包含的该区块内交易的根哈希是否一致，一致则说明交易和区块匹配，可以信任此交易。
实施例2
一种计算机设备，所述设备包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行如实施例2所述的方法。
一种存储有计算机程序的存储介质，该程序被处理器执行时实现如以上实施例2所述的方法。
图1为本实施例提供的一种设备的结构示意图。
如图1所示，作为另一方面，本申请还提供了一种计算机设备500，包括一个或多个中央处理单元(CPU)501，其可以根据存储在只读存储器(ROM)502中的程序或者从存储部分508加载到随机访问存储器(RAM)503中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM503中，还存储有设备500操作所需的各种程序和数据。CPU501、ROM502以及RAM503通过总线504彼此相连。输入/输出(I/O)接口505也连接至总线504。
以下部件连接至I/O接口505：包括键盘、鼠标等的输入部分506；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分507；包括硬盘等的存储部分508；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分 509。通信部分509经由诸如因特网的网络执行通信处理驱动器510也根据需要连接至I/O接口505。可拆卸介质511，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器510上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分508。
特别地，根据本申请公开的实施例，上述实施例1所描述的方法可以被实现为计算机软件程序。例如，本申请公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括有形地包含在机器可读介质上的计算机程序，所述计算机程序包含用于执行上述任一实施例描述的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分509从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质511被安装。
作为又一方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例的装置中所包含的计算机可读存储介质；也可以是单独存在，未装配入设备中的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质存储有一个或者一个以上程序，该程序被一个或者一个以上的处理器用来执行描述于本申请的方法。
附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这根据所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以通过执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以通过专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本申请实施例中所涉及到的单元或模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中，例如，各所述单元可以是设置在计算机或移动智能设备中的软件程序，也可以是单独配置的硬件装置。其中，这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模块本身的限定。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离本申请构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (3)

1.一种平行链同步交易的验证方法，其特征在于，区块链系统配置有基于交易哈希的零知识证明电路，所述零知识证明电路配置有包括多个交易变量的第一公共输入、包括与第一公共输入同等数量交易变量的私密输入以及第二公共输入，所述方法如下：
主链节点获取区块内的所有交易，将所有交易按照提交顺序进行排序，并将交易依次填入零知识证明电路的第一公共输入和私密输入中，其中所述交易为平行链交易则将该交易的交易哈希填入第一公共输入对应序号的交易变量中，私密输入相应序号的交易变量则为零，所述交易为其他交易时则将该交易的交易哈希填入私密输入相应序号的交易变量中，第一公共输入相应序号的交易变量则为零，若第一公共输入和私密输入对应序号不存在交易则第一公共输入和私密输入该序号的交易变量均为零，所述零知识证明电路基于所述第一公共输入和私密输入计算所有交易的交易根哈希生成第一根哈希，将所述第一交易根填入零知识证明电路的第二公共输入，所述零知识证明电路基于第一公共输入、第二公共输入和私密输入生成证明信息，生成证明信息是所述零知识证明电路判断若私密输入的交易变量为0则取同序号的公共输入进行计算；
区块链服务端将证明信息、平行链交易及平行链交易的序号、第一交易根哈希和区块头信息发送给平行链；
平行链节点基于平行链交易及平行链交易的序号将对于交易的交易哈希填入零知识证明电路的第一公共输入，将除平行链交易的序号对于的交易变量以外的交易变量设置为零，同时基于所述证明信息进行验证；
平行链节点基于区块头信息和第二公共输入的交易根哈希验证区块匹配情况。
2.一种计算机设备，其特征在于，一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行如权利要求1所述的方法。
3.一种存储有计算机程序的存储介质，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1所述的方法。
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