CN114499872A - 一种基于工业互联网的星火链跨链方法及设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种基于工业互联网的星火链跨链方法及设备。通过主链中的超级节点接收第一子链发送的跨链请求信息；在接收跨链请求信息的超级节点所对应的第一根哈希值数据库中，确定出与跨链信息哈希值相应的第一根哈希值，并根据第一根哈希值与历史根哈希值建立第一默克尔树；将第一根哈希值对应的第一默克尔证明发送至第一子链，将跨链请求信息发送至第二子链；通过第二子链获取第一默克尔证明，通过第二子链确定跨链信息哈希值对应的第二根哈希值，根据第一默克尔证明与第二根哈希值，对跨链请求信息进行处理，将处理后的信息以及第二子链对应的第三根哈希值发送至主链。通过上述方法实现星火链网络中子链之间的互通。

Description

一种基于工业互联网的星火链跨链方法及设备

技术领域

本申请涉及工业互联网技术领域，尤其涉及一种基于工业互联网的星火链跨链方法及设备。

背景技术

星火链是以产业数字化转型工业互联网作为主要的应用场景，同时以网络标识或者数字身份等数字化的资源为突破口，利用区块链技术结合形成的管理体系。其具备了区块链实现数据交易的能力，同时又具备为工业互联网产业数字化转型的场景提供服务的能力。

在星火链主子链架构中，主链是星火链的核心，由多个超级节点组成，超级节点负责维护整个区块链安全稳定运行，维护各个子链的注册申请和信息维护，链接各个区块链的跨链交易和交易验证过程，为保证链群高效运行，为整个链群生态健康发展保驾护航。子链是所有参与接入跨链生态的同构/异构区块链，可以是各种公有链、联盟链、私有链等。

现有星火区块链网络中的各个链都在独立发展，形成一个个“孤岛”，彼此之间不能互通，无法互联。且由于现有区块链的跨链技术难以适用于星火链对应的主子链架构，以致星火链网络难以实现子链之间的互通。

发明内容

本申请实施例提供了一种基于工业互联网的星火链跨链方法及设备，用于解决如下技术问题：由于现有区块链的跨链技术难以适用于星火链对应的主子链架构，以致星火链网络难以实现子链之间的互通。

本申请实施例采用下述技术方案：

本申请实施例提供一种基于工业互联网的星火链跨链方法。包括，通过主链中的超级节点接收第一子链发送的跨链请求信息；其中，跨链请求信息包括第一子链的共识域号、与第一子链进行跨链交互的第二子链的共识域号以及跨链信息哈希值；在接收跨链请求信息的超级节点所对应的第一根哈希值数据库中，确定出与跨链信息哈希值相应的第一根哈希值，并根据第一根哈希值与历史根哈希值建立第一默克尔树；基于第一子链的共识域号，将第一根哈希值对应的第一默克尔证明发送至第一子链，以及基于第二子链的共识域号，将跨链请求信息发送至第二子链；通过第二子链获取第一默克尔证明，并通过第二子链确定跨链信息哈希值对应的第二根哈希值，根据第一默克尔证明与第二根哈希值，对跨链请求信息进行处理，将处理后的信息以及第二子链对应的第三根哈希值发送至主链，通过主链对第三根哈希值进行校验，在验证通过的情况下将处理后的信息发送至第一子链，以完成星火链跨链。

本申请实施例通过获取第一子链与第二子链的共识域号，能够根据共识域号对接入主链的子链进行身份验证，同时也能够根据该共识域号找到子链的地址，从而实现基于星火链结构的区块链进行跨链信息交互。其次，本申请实施例通过建立第一默克尔树，能够通过相应的默克尔证明对星火链中，子链与主链以及主链与子链中进行交互的数据进行验证，从而确保星火链中数据交互的准确性。

在本申请的一种实现方式中，通过主链中的超级节点接收第一子链发送的跨链请求信息之前，方法还包括：通过第一子链的骨干节点对第一子链对应的blob数据进行签名；基于签名后的blob数据，将第一子链的上链申请信息发送至骨干节点对应的超级节点；通过骨干节点对应的超级节点对申请信息进行校验，在验证通过后为第一子链签发其共识域号。

在本申请的一种实现方式中，在接收跨链请求信息的超级节点所对应的第一根哈希值数据库中，确定出与跨链信息哈希值相应的第一根哈希值，具体包括：在主链中确定出接收到跨链请求信息的超级节点；在超级节点对应的第一根哈希值数据库中，确定出与跨链信息哈希值相同的第一根哈希值，并生成第一默克尔证明；在第一子链中确定出发送跨链请求信息的骨干节点；将第一默克尔证明发送至骨干节点，以通过骨干节点将第一默克尔证明发送至第一子链。

本申请实施例通过确定出接收第一子链上传的跨链请求信息的超级节点，并在该超级节点对应的第一根哈希值数据库中，查询与当前跨链信息哈希值相应的第一根哈希值，以对当前第一子链的身份信息进行确定。在查询到相应的第一根哈希值后生成第一默克尔证明，基于当前星火链的架构，通过第一子链对应的骨干节点，将第一默克尔证明下发至第一子链。从而基于当前星火链架构生成相应的信息数据确认方式，既能确保各个子链身份数据的准确性，又能确保在多个子链进行数据交互时，信息传输地址的准确性。

在本申请的一种实现方式中，将处理后的信息以及第二子链对应的第三根哈希值发送至主链之前，方法还包括：基于第二子链接收到的请求跨链的历史信息，生成每个历史信息对应的哈希值；根据对历史信息进行回应的时间顺序，将每个历史信息对应的哈希值生成第三默克尔树，并确定出第三默克尔树对应的第三根哈希值；确定第二子链对应的超级节点，将第三根哈希值发送至第二子链对应的超级节点进行保存。

在本申请的一种实现方式中，根据第一根哈希值与历史根哈希值建立第一默克尔树，具体包括：通过超级节点将接收到的多个子链分别发送的第一根哈希值再次进行加密，得到加密后的哈希值；根据接收到第一根哈希值的顺序，将加密后的哈希值生成第一默克尔树；将加密后的哈希值生成第一默克尔树之后，方法还包括：确定出第一默克尔树对应的第二根哈希值，并将第二根哈希值保存至主链中，以通过不同超级节点分别对应的第二根哈希值建立第二根哈希值数据库。

本申请实施例通过建立第一默克尔树，并将不同超级节点分别对应的第二根哈希值建立第二根哈希值数据库。从而根据建立的第二根哈希值数据库对第二子链的身份信息进行确定。在第二子链计算出的第二根哈希值与第二根哈希值数据库中的任一数据相同时，则对该第二子链的身份进行确定，并通过该第二子链进行跨链交互，从而在实现星火链跨链交互的同时，也能够确保参与跨链交互的各子链其身份的准确性与传输数据的准确性。

在本申请的一种实现方式中，通过主链对第三根哈希值进行校验，在验证通过的情况下将处理后的信息发送至第一子链，具体包括：确定第三根哈希值对应的超级节点，通过超级节点在主链中查询与第三根哈希值相同的数据；在存在相同数据的情况下，生成第三默克尔证明，并将第三默克尔证明与处理后的文件同时发送至第一子链。

在本申请的一种实现方式中，根据第一默克尔证明与第二根哈希值，对跨链请求信息进行处理，将处理后的信息以及第二子链对应的第三根哈希值发送至主链，通过主链对第三根哈希值进行校验，在验证通过的情况下将处理后的信息发送至第一子链，具体包括：通过第二子链对应的超级节点，在第二根哈希值库中对第二根哈希值进行查询，在确定第二根哈希值存在的情况下，对第二子链发送第二默克尔证明；在获取到第一默克尔证明与第二默克尔证明的情况下，通过第二子链中的业务节点对当前交互内容进行共识确认，并将校验信息与第三根哈希值发送至第二子链对应的超级节点；通过第一子链对应的超级节点将校验信息发送至第一子链，在子链接收到校验信息与第三默克尔证明的情况下，以通过第一子链对当前交互内容进行确认，并将确认后的交互内容提交至跨链合约中。

在本申请的一种实现方式中，通过主链中的超级节点接收第一子链发送的跨链请求信息之前，方法还包括：确定主链中的验证节点与多个投票节点；其中，验证节点与投票节点均为超级节点；通过多个投票节点，对第一子链的骨干节点发送的上链申请信息进行投票，并通过多个投票节点分别对应的私钥对投票结果进行签名；通过验证节点预存的公钥对签名信息进行验证，并在验证通过的情况下，根据投票结果对骨干节点发送上链申请反馈信息。

本申请实施例通过主链中的投票节点对当前申请上链的骨干节点进行投票，以对当前骨干节点的上链结果进行评估，以将不符合条件的骨干节点进行剔除。其次，本申请实施例通过多个投票节点分别对应的私钥对投票结果进行签名，并通过验证节点预存的公钥对签名信息进行验证，以确保投票结果的公平公证性，降低篡改、造假等情况发生的几率。

在本申请的一种实现方式中，根据投票结果对骨干节点发送上链申请反馈信息之后，方法还包括：在上链申请反馈信息为申请通过的情况下，将主链对应的任一超级节作为第一节点，并向第一节点发送锚定消息；其中，锚定消息用于指示第一节点与骨干节点锚定；通过第一节点生成骨干节点的第一信息，将第一信息发送至第二节点；其中，第二节点为接收上链申请信息的超级节点；通过第二节点生成骨干节点对应的第二信息，并将接收到的第一信息与第二信息进行比对；在比对结果为信息相同的情况下，通过第二节点将骨干节点的节点信息在全网广播；其中，骨干节点的节点信息包括IP地址和/或公钥信息。

本申请实施例提供一种基于工业互联网的星火链跨链设备，包括：至少一个处理器；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够：通过主链中的超级节点接收第一子链发送的跨链请求信息；其中，跨链请求信息包括第一子链的共识域号、与第一子链进行跨链交互的第二子链的共识域号以及跨链信息哈希值；在接收跨链请求信息的超级节点所对应的第一根哈希值数据库中，确定出与跨链信息哈希值相应的第一根哈希值，并根据第一根哈希值与历史根哈希值建立第一默克尔树；基于第一子链的共识域号，将第一根哈希值对应的第一默克尔证明发送至第一子链，以及基于第二子链的共识域号，将跨链请求信息发送至第二子链；通过第二子链获取第一默克尔证明，并通过第二子链确定跨链信息哈希值对应的第二根哈希值，根据第一默克尔证明与第二根哈希值，对跨链请求信息进行处理，将处理后的信息以及第二子链对应的第三根哈希值发送至主链，通过主链对第三根哈希值进行校验，在验证通过的情况下将处理后的信息发送至第一子链，以完成星火链跨链。

本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：本申请实施例通过获取第一子链与第二子链的共识域号，能够根据共识域号对接入主链的子链进行身份验证，同时也能够根据该共识域号找到子链的地址，从而实现基于星火链结构的区块链进行跨链信息交互。其次，本申请实施例通过建立第一默克尔树，能够通过相应的默克尔证明对星火链中，子链与主链以及主链与子链中进行交互的数据进行验证，从而确保星火链中数据交互的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本申请实施例提供的一种基于工业互联网的星火链跨链方法流程图；

图2为本申请实施例提供的一种骨干节点创建流程框图；

图3为本申请实施例提供的一种默克尔树示例图；

图4为本申请实施例提供的一种基于工业互联网的星火链跨链设备的结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供一种基于工业互联网的星火链跨链方法及设备。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

星火链是以产业数字化转型工业互联网作为主要的应用场景，同时以网络标识或者数字身份等数字化的资源为突破口，利用区块链技术结合形成的管理体系。其具备了区块链实现数据交易的能力，同时又具备为工业互联网产业数字化转型的场景提供服务的能力。

在星火链主子链架构中，主链是星火链的核心，由多个超级节点组成，超级节点负责维护整个区块链安全稳定运行，维护各个子链的注册申请和信息维护，链接各个区块链的跨链交易和交易验证过程，为保证链群高效运行，为整个链群生态健康发展保驾护航。子链是所有参与接入跨链生态的同构/异构区块链，可以是各种公有链、联盟链、私有链等。

现有星火区块链网络中的各个链都在独立发展，形成一个个“孤岛”，彼此之间不能互通，无法互联。且由于现有区块链的跨链技术难以适用于星火链对应的主子链架构，以致星火链网络难以实现子链之间的互通。

为了解决上述问题，本申请实施例提供一种基于工业互联网的星火链跨链方法及设备。通过获取第一子链与第二子链的共识域号，能够根据共识域号对接入主链的子链进行身份验证，同时也能够根据该共识域号找到子链的地址，从而实现基于星火链结构的区块链进行跨链信息交互。其次，本申请实施例通过建立第一默克尔树，能够通过相应的默克尔证明对星火链中，子链与主链以及主链与子链中进行交互的数据进行验证，从而确保星火链中数据交互的准确性。

下面通过附图对本申请实施例提出的技术方案进行详细的说明。

图1为本申请实施例提供的一种基于工业互联网的星火链跨链方法流程图。如图1所示，基于工业互联网的星火链跨链方法包括如下步骤：

S101、星火链跨链设备通过主链中的超级节点接收第一子链发送的跨链请求信息。其中，跨链请求信息包括第一子链的共识域号、与第一子链进行跨链交互的第二子链的共识域号以及跨链信息哈希值。

在本申请的一个实施例中，通过第一子链的骨干节点对第一子链对应的blob数据进行签名。基于签名后的blob数据，将第一子链的上链申请信息发送至骨干节点对应的超级节点。通过骨干节点对应的超级节点对申请信息进行校验，在验证通过后为第一子链签发其共识域号。

具体地，星火链网数字身份内容包括BID标识及标识对象属性信息(如企业信息、个人信息、智能设备信息等)、公私钥管理、凭证信息等，适用于标识对象需要自主控制私钥的应用场景。子链用户在子链生成星火链网子链数字身份后，需要获取主链数字身份才能使用主链或其他子链的服务。因此，骨干节点需具备调用数字身份接口的功能，子链可根据具体业务，有选择地为用户获取主链数字身份。

进一步地，用户登录后首先获取账户BID，然后按照用户类型进行不同的操作。其中，BID为区块链上标记某个对象唯一分布式标识。按照用户角色的分类，对用户的可信认证分为企业用户可信认证和个人用户可信认证。个人用户可信认证分为信息填写页面、可信认证提交、认证概览页、重新认证和可信认证详情页面。之后，需要骨干节点将子链申请信息同步至主链，由超级节点对其子链签发共识域号，以获取子链接入星火链网的许可权限。其中，提报该申请的子链、节点、用户信息需要变更时，需要重新提报申请，且由主链审核或备案。

在本申请的一个实施例中，子链申请上链时，可以通过相应的骨干节点将申请信息上传至超级节点。另一方面，也可以在星火链网主链业务管理平台申请成为骨干节点，获得调用该接口权限。

图2为本申请实施例提供的一种骨干节点创建流程框图。如图2所示，用户登录公共数据服务平台后，首先获取账户BID，然后按照用户类型进行不同的操作。按照用户角色的分类，对用户的可信认证分为企业用户可信认证和个人用户可信认证。若当前用户为企业，则注册企业账户，申请企业可信认证，通过超级节点进行审核，颁发凭证。

进一步地，在业务管理平台，当前企业用户申请骨干节点账户，填写骨干节点信息、服务器信息以及链基本信息。再次通过超级节点审核，通过超级节点分配链码，并在监管节点备案，生成骨干节点账户。确定当前是否已有骨干节点系统，若已存在骨干节点系统，则申请API调用权限，超级节点进行审核，对该骨干节点系统分配API调用权限。在底层链平台，开发骨干节点系统，登录骨干节点系统开展业务，正常运行后同步骨干节点及子链数据，此时骨干节点创建完成。若当前不存在骨干节点系统，则在底层链平台部署星火链网骨干节点系统，登录骨干节点系统开展业务，正常运行后同步骨干节点及子链数据，此时骨干节点创建完成。

具体地，申请成为骨干节点的用户填写子链基本信息并提交主链(星火链网主链业务管理平台)审核。通过调用子链申请该接口，骨干节点可以为新加入的子链申请共识域号，并由超级节点审核并为该子链签发。其中，共识域号是由四位小写字母和数字组成，代表子链在星火链网中代表其合法身份的唯一代码，用于子链身份识别及全网寻址功能。主链无共识域号。子链通过接口实现数据同步，同步后运营端可查看同步列表，从而确认接口状态。

在本申请的一个实施例中，申请子链上链需要通过主链获取申请子链blob，用于将审批过程上链。其次，使用骨干节点私钥blob进行签名，并提交上链。

具体地，提交子链上链申请的材料，获取申请子链的blob数据。其中，blob是星火链网上交易结构序列化后的十六进制格式，用于执行申请信息上链。然后对blob数据进行签名，并提交至主链执行上链操作。上链完成后由超级节点对申请信息进行审核，并为子链签发共识域号。

进一步地，区块信息投递时对blob串进行签名的私钥必须与同步获取blob中网关地址匹配，即，与子链申请中的链网关地址匹配。子链申请页面显示骨干节点网关列表，并使用骨干节点私钥对blob串进行签名。底层链锚定分阶段进行，实现骨干链及子链基础信息上传到星火链网主链。将链状态信息链节点信息、链的区块信息、交易信息及合约信息的传递在列表中同步展示。

在本申请的一个实施例中，确定主链中的验证节点与多个投票节点。其中，验证节点与投票节点均为超级节点。通过多个投票节点，对第一子链的骨干节点发送的上链申请信息进行投票，并通过多个投票节点分别对应的私钥对投票结果进行签名。通过验证节点预存的公钥对签名信息进行验证，并在验证通过的情况下，根据投票结果对骨干节点发送上链申请反馈信息。

具体地，在子链需要进行跨链交互时，需要先进行上链。以第一子链为例对第一子链的上链过程进行说明。第一子链的骨干节点向对应的超级节点发送上链申请信息，主链中的其它超级节点此时可以作为投票节点与验证节点。通过主链中的投票节点对第一子链的上链申请进行是否同意上链投票。每个投票节点在投票结束后，会用当前节点对应的私钥对投票结果进行签名。验证节点接收每个投票节点发送的投票结果，验证节点预先存储有公钥，通过公钥对每个投票结果中的私钥进行验证。将验证通过的投票结果进行统计，在同意第一子链上链的数量达到上链条件的情况下，对第一子链对应的骨干节点发送上链通过的反馈信息。

例如，同意第一子链上链的数量大于当前投票节点的一半的数量时，则对第一子链对应的骨干节点发送上链通过的反馈信息。

在本申请的一个实施例中，在上链申请反馈信息为申请通过的情况下，将主链对应的任一超级节作为第一节点，并向第一节点发送锚定消息。其中，锚定消息用于指示第一节点与骨干节点锚定。通过第一节点生成骨干节点的第一信息，将第一信息发送至第二节点。其中，第二节点为接收上链申请信息的超级节点。通过第二节点生成骨干节点对应的第二信息，并将接收到的第一信息与第二信息进行比对。在比对结果为信息相同的情况下，通过第二节点将骨干节点的节点信息在全网广播。其中，骨干节点的节点信息包括IP地址和/或公钥信息。

具体地，在上链申请反馈信息为申请通过的情况下，需要将该骨干节点的节点信息在全网广播，以实现第一子链的跨链交互。此时，在主链中先确定出第一节点，其中，该第一节点为除接收第一子链上链申请之外的其它任一超级节点。向该第一节点发送锚定信息，此时第一节点会获取骨干节点的信息，并生成第一信息，此时，将生成的第一信息发送至接收第一子链的上链申请的第二节点，与第二节点生成的该骨干节点对应的第二信息进行比对，在比对结果相同的情况下，通过第二节点生成该骨干节点的公私钥，并将私钥发送给骨干节点。

S102、星火链跨链设备在接收跨链请求信息的超级节点所对应的第一根哈希值数据库中，确定出与跨链信息哈希值相应的第一根哈希值，并根据第一根哈希值与历史根哈希值建立第一默克尔树。

在本申请的一个实施例中，基于第一子链与其它子链进行跨链的历史信息，生成每个历史信息对应的哈希值。根据历史信息的发生顺序，将每个历史信息对应的哈希值生成第二默克尔树，并确定出第二默克尔树对应的第一根哈希值。确定超级节点对应的多个骨干节点，通过超级节点接收多个骨干节点分别发送的第一根哈希值，以建立第一根哈希值数据库。

具体地，第一子链获取自身与当前星火链中的其它子链之间进行跨链交互的历史信息，对每个信息进行哈希加密处理，得到每个历史信息对应的哈希值。根据每个历史信息发生的时间先后顺序，将生成的哈希值构建第二默克尔树，并确定出该第二默克尔树对应的第一根哈希值。每个超级节点可以对应多个不同子链的骨干节点，因此，每个节点可以接收到不同骨干节点分别发送的第一根哈希值。该超级节点将接收到的多个第一根哈希值进行保存，以建立第一根哈希值数据库。需要说明的是，每个超级节点都可以根据对应的骨干节点上传的第一根哈希值，建立相应的第一根哈希值数据库。

进一步地，默克尔树是一种二叉树，包含了一组节点，含有基础信息的树根有大量的叶子节点，一组中间节点，每一个节点都是它的2个子节点的哈希，最终的一个根节点也是由它的2个子节点的哈希形成，代表着这树的“顶端”。

图3为本申请实施例提供的一种默克尔树示例图。如图3所示，D0、D1、D2和D3是叶子节点包含的数据，也就是叶子节点的value。N0、N1、N2和N3是叶子节点，它是将数据D0、D1、D2和D3进行hash运算后得到的hash值。N4和N5是中间节点，它们各是N0和N1经过hash运算得到的哈希值以及N2和N3经过hash运算得到的哈希值。它们是把相邻的两个叶子结点合并成一个字符串，然后运算这个字符串的哈希。Root节点是N4和N5经过hash运算后得到的哈希值，即为当前默克尔树的根哈希值。

在本申请的一个实施例中，在主链中确定出接收到跨链请求信息的超级节点。在超级节点对应的第一根哈希值数据库中，确定出与跨链信息哈希值相同的第一根哈希值，并生成第一默克尔证明。在第一子链中确定出发送跨链请求信息的骨干节点。将第一默克尔证明发送至骨干节点，以通过骨干节点将第一默克尔证明发送至第一子链。

具体地，第一子链对应的超级节点，在当前对应的第一根哈希值数据库中寻找与跨链信息哈希值相同的第一根哈希值。若第一根哈希值数据库中存在与跨链信息哈希值相同的值，则生成第一默克尔证明，并将该证明发送给第一子链对应的骨干节点，通过该第一默克尔证明可以对第一子链的身份进行认证，确保传输数据的准确性。

在本申请的一个实施例中，通过超级节点将接收到的多个子链分别发送的第一根哈希值再次进行加密，得到加密后的哈希值。根据接收到第一根哈希值的顺序，将加密后的哈希值生成第一默克尔树。将加密后的哈希值生成第一默克尔树之后，方法还包括。确定出第一默克尔树对应的第二根哈希值，并将第二根哈希值保存至主链中，以通过不同超级节点分别对应的第二根哈希值建立第二根哈希值数据库。

具体地，主链中的每个超级节点可以对应多个子链，在接收到不同子链分别上传的第一根哈希值之后，超级节点可以对该第一根哈希值进行二次加密，得到加密后的哈希值。并根据该超级节点接收到不同第一根哈希值的顺序，将加密后的哈希值建立第一默克尔树，并确定出该第一默克尔树对应的第二根哈希值。星火链的主链中可以包括多个不同的超级节点，在主链中单独生成一块区域，将每个超级节点对应的的第二根哈希值保存至该单独生成的区域中，以得到第二根哈希值数据库。

S103、星火链跨链设备基于第一子链的共识域号，将第一根哈希值对应的第一默克尔证明发送至第一子链，以及基于第二子链的共识域号，将跨链请求信息发送至第二子链。

在本申请的一个实施例中，若第一根哈希值数据库中存在与跨链信息哈希值相同的值，则生成第一默克尔证明，并将该证明发送给第一子链对应的骨干节点，通过该第一默克尔证明可以对第一子链的身份进行认证，确保传输数据的准确性。此时，基于第二子链的共识域号，在主链中确定出与第二子链对应的第二超级节点，该第二超级节点可以与第二子链进行信息互通。将主链接收到的第一子链发送的跨链请求信息，通过该第二超级节点发送至第二子链。

S104、星火链跨链设备通过第二子链获取第一默克尔证明，并通过第二子链确定跨链信息哈希值对应的第二根哈希值，根据第一默克尔证明与第二根哈希值，对跨链请求信息进行处理，将处理后的信息以及第二子链对应的第三根哈希值发送至主链，通过主链对第三根哈希值进行校验，在验证通过的情况下将处理后的信息发送至第一子链，以完成星火链跨链。

在本申请的一个实施例中，通过第二子链获取到第一子链的共识域号后，在第一子链处获取第一默克尔证明。通过第二子链确定跨链信息哈希值对应的第二根哈希值。通过第二子链确定跨链信息哈希值对应的第二根哈希值之后，方法还包括：将第二根哈希值反馈至主链。

具体地，第二子链根据接收到的跨链请求信息，获取到第一子链的共识域号，根据第一子链的共识域号，在第一子链处获取第一默克尔证明。其次，第二子链根据接收到的跨链信息哈希值，确定出相应的第二根哈希值，并将计算出的第二根哈希值，通过第二子链对应的超级节点上传至主链。

在本申请的一个实施例中，基于第二子链接收到的请求跨链的历史信息，生成每个历史信息对应的哈希值。根据对历史信息进行回应的时间顺序，将每个历史信息对应的哈希值生成第三默克尔树，并确定出第三默克尔树对应的第三根哈希值。确定第二子链对应的超级节点，将第三根哈希值发送至第二子链对应的超级节点进行保存。

具体地，第二子链在将自己的数据上传至主链时，需要对自己的身份进行确定。因此第二主链将接收到的请求跨链信息进行哈希加密，并筛选出已进行回应的历史信息，将进行回应的历史信息所对应的哈希值构建第三默克尔树，并确定出第三默克尔树对应的第三根哈希值。将第三根哈希值上传至第二子链对应的超级节点，通过该超级节点进行保存。

在本申请的一个实施例中，通过第二子链对应的超级节点，在第二根哈希值库中对第二根哈希值进行查询，在确定第二根哈希值存在的情况下，对第二子链发送第二默克尔证明。在获取到第一默克尔证明与第二默克尔证明的情况下，通过第二子链中的业务节点对当前交互内容进行共识确认，并将校验信息与第三根哈希值发送至第二子链对应的超级节点。通过第一子链对应的超级节点将校验信息发送至第一子链，在子链接收到校验信息与第三默克尔证明的情况下，以通过第一子链对当前交互内容进行确认，并将确认后的交互内容提交至跨链合约中。

具体地，主链接收到第二子链上传的第二根哈希值之后，第二子链对应的超级节点，在第二根哈希值数据库中查找与该第二根哈希值相同的数据，在查询到与该第二根哈希值相同的数据后，通过第二子链对应的超级节点将第二默克尔证明发送给第二子链。此时，第二子链已经接收到第一默克尔证明与第二默克尔证明。第一子链与第二子链的身份已得到确认。第二子链根据接收到的数据对当前交互内容进行确认。并将针对交互内容是否正确的校验信息以及第二节点对应的第三默克尔证明发送至第二子链对应的超级节点。

进一步对，第二子链对应的超级节点在主链中查询与第三根哈希值相同的数据。在存在所述相同数据的情况下，生成第三默克尔证明，并将第三默克尔证明与处理后的文件同时发送至第一子链。

若第一子链接收到了第三默克尔证明，且处理后的文件中的校验信息为验证通过，则将当前需要交互的数据进行确认后，提交至跨链合约中。

图4为本申请实施例提供的一种基于工业互联网的星火链跨链设备的结构示意图。如图4所示，基于工业互联网的星火链跨链设备，包括：

至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：

通过主链中的超级节点接收第一子链发送的跨链请求信息；其中，所述跨链请求信息包括所述第一子链的共识域号、与所述第一子链进行跨链交互的第二子链的共识域号以及跨链信息哈希值；

在接收所述跨链请求信息的超级节点所对应的第一根哈希值数据库中，确定出与所述跨链信息哈希值相应的第一根哈希值，并根据所述第一根哈希值与历史根哈希值建立第一默克尔树；

基于所述第一子链的共识域号，将所述第一根哈希值对应的第一默克尔证明发送至所述第一子链，以及基于所述第二子链的共识域号，将所述跨链请求信息发送至第二子链；

通过所述第二子链获取所述第一默克尔证明，并通过所述第二子链确定所述跨链信息哈希值对应的第二根哈希值，根据所述第一默克尔证明与所述第二根哈希值，对所述跨链请求信息进行处理，将处理后的信息以及所述第二子链对应的第三根哈希值发送至主链，通过主链对所述第三根哈希值进行校验，在验证通过的情况下将所述处理后的信息发送至所述第一子链，以完成星火链跨链。

本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述，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。尤其，对于装置、设备、非易失性计算机存储介质实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

上述对本申请特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请的实施例可以有各种更改和变化。凡在本申请实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种基于工业互联网的星火链跨链方法，其特征在于，所述方法包括：

通过主链中的超级节点接收第一子链发送的跨链请求信息；其中，所述跨链请求信息包括所述第一子链的共识域号、与所述第一子链进行跨链交互的第二子链的共识域号以及跨链信息哈希值；

在接收所述跨链请求信息的超级节点所对应的第一根哈希值数据库中，确定出与所述跨链信息哈希值相应的第一根哈希值，并根据所述第一根哈希值与历史根哈希值建立第一默克尔树；

基于所述第一子链的共识域号，将所述第一根哈希值对应的第一默克尔证明发送至所述第一子链，以及基于所述第二子链的共识域号，将所述跨链请求信息发送至第二子链；

通过所述第二子链获取所述第一默克尔证明，并通过所述第二子链确定所述跨链信息哈希值对应的第二根哈希值，根据所述第一默克尔证明与所述第二根哈希值，对所述跨链请求信息进行处理，将处理后的信息以及所述第二子链对应的第三根哈希值发送至主链，通过主链对所述第三根哈希值进行校验，在验证通过的情况下将所述处理后的信息发送至所述第一子链，以完成星火链跨链。

2.根据权利要求1所述的一种基于工业互联网的星火链跨链方法，其特征在于，所述通过主链中的超级节点接收第一子链发送的跨链请求信息之前，所述方法还包括：

通过所述第一子链的骨干节点对所述第一子链对应的blob数据进行签名；

基于签名后的blob数据，将所述第一子链的上链申请信息发送至所述骨干节点对应的超级节点；

通过所述骨干节点对应的超级节点对所述申请信息进行校验，在验证通过后为所述第一子链签发其共识域号。

3.根据权利要求1所述的一种基于工业互联网的星火链跨链方法，其特征在于，所述在接收所述跨链请求信息的超级节点所对应的第一根哈希值数据库中，确定出与所述跨链信息哈希值相应的第一根哈希值，具体包括：

在主链中确定出接收到所述跨链请求信息的超级节点；

在所述超级节点对应的第一根哈希值数据库中，确定出与所述跨链信息哈希值相同的第一根哈希值，并生成所述第一默克尔证明；

在所述第一子链中确定出发送所述跨链请求信息的骨干节点；

将所述第一默克尔证明发送至所述骨干节点，以通过所述骨干节点将所述第一默克尔证明发送至所述第一子链。

4.根据权利要求1所述的一种基于工业互联网的星火链跨链方法，其特征在于，所述将处理后的信息以及所述第二子链对应的第三根哈希值发送至主链之前，所述方法还包括：

基于所述第二子链接收到的请求跨链的历史信息，生成每个历史信息对应的哈希值；

根据对所述历史信息进行回应的时间顺序，将所述每个历史信息对应的哈希值生成第三默克尔树，并确定出所述第三默克尔树对应的第三根哈希值；

确定所述第二子链对应的超级节点，将所述第三根哈希值发送至所述第二子链对应的超级节点进行保存。

5.根据权利要求1所述的一种基于工业互联网的星火链跨链方法，其特征在于，所述根据所述第一根哈希值与历史根哈希值建立第一默克尔树，具体包括：通过所述超级节点将接收到的多个子链分别发送的所述第一根哈希值再次进行加密，得到加密后的哈希值；根据接收到所述第一根哈希值的顺序，将所述加密后的哈希值生成第一默克尔树；

所述将所述加密后的哈希值生成第一默克尔树之后，所述方法还包括：

确定出所述第一默克尔树对应的第二根哈希值，并将所述第二根哈希值保存至主链中，以通过不同超级节点分别对应的第二根哈希值建立第二根哈希值数据库。

6.根据权利要求1所述的一种基于工业互联网的星火链跨链方法，其特征在于，所述通过主链对所述第三根哈希值进行校验，在验证通过的情况下将所述处理后的信息发送至所述第一子链，具体包括：

确定所述第三根哈希值对应的超级节点，通过所述超级节点在主链中查询与所述第三根哈希值相同的数据；

在存在所述相同数据的情况下，生成第三默克尔证明，并将所述第三默克尔证明与所述处理后的文件同时发送至所述第一子链。

7.根据权利要求6所述的一种基于工业互联网的星火链跨链方法，其特征在于，所述根据所述第一默克尔证明与所述第二根哈希值，对所述跨链请求信息进行处理，将处理后的信息以及所述第二子链对应的第三根哈希值发送至主链，通过主链对所述第三根哈希值进行校验，在验证通过的情况下将所述处理后的信息发送至所述第一子链，具体包括：

通过所述第二子链对应的超级节点，在所述第二根哈希值库中对所述第二根哈希值进行查询，在确定所述第二根哈希值存在的情况下，对所述第二子链发送第二默克尔证明；

在获取到所述第一默克尔证明与所述第二默克尔证明的情况下，通过所述第二子链中的业务节点对当前交互内容进行共识确认，并将校验信息与所述第三根哈希值发送至所述第二子链对应的超级节点；

通过所述第一子链对应的超级节点将所述校验信息发送至所述第一子链，在所述子链接收到所述校验信息与所述第三默克尔证明的情况下，以通过所述第一子链对当前交互内容进行确认，并将确认后的交互内容提交至跨链合约中。

8.根据权利要求1所述的一种基于工业互联网的星火链跨链方法，其特征在于，所述通过主链中的超级节点接收第一子链发送的跨链请求信息之前，所述方法还包括：

确定所述主链中的验证节点与多个投票节点；其中，所述验证节点与所述投票节点均为超级节点；

通过所述多个投票节点，对第一子链的骨干节点发送的上链申请信息进行投票，并通过所述多个投票节点分别对应的私钥对投票结果进行签名；

通过所述验证节点预存的公钥对所述签名信息进行验证，并在验证通过的情况下，根据所述投票结果对所述骨干节点发送上链申请反馈信息。

9.根据权利要求8所述的一种基于工业互联网的星火链跨链方法，其特征在于，所述根据所述投票结果对所述骨干节点发送上链申请反馈信息之后，所述方法还包括：

在所述上链申请反馈信息为申请通过的情况下，将所述主链对应的任一超级节作为第一节点，并向所述第一节点发送锚定消息；其中，所述锚定消息用于指示所述第一节点与所述骨干节点锚定；

通过所述第一节点生成所述骨干节点的第一信息，将所述第一信息发送至第二节点；其中，所述第二节点为接收所述上链申请信息的超级节点；

通过所述第二节点生成所述骨干节点对应的第二信息，并将接收到的第一信息与所述第二信息进行比对；在比对结果为信息相同的情况下，通过所述第二节点将所述骨干节点的节点信息在全网广播；其中，所述骨干节点的节点信息包括IP地址和/或公钥信息。

10.一种基于工业互联网的星火链跨链设备，包括：

至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：

通过主链中的超级节点接收第一子链发送的跨链请求信息；其中，所述跨链请求信息包括所述第一子链的共识域号、与所述第一子链进行跨链交互的第二子链的共识域号以及跨链信息哈希值；

在接收所述跨链请求信息的超级节点所对应的第一根哈希值数据库中，确定出与所述跨链信息哈希值相应的第一根哈希值，并根据所述第一根哈希值与历史根哈希值建立第一默克尔树；

基于所述第一子链的共识域号，将所述第一根哈希值对应的第一默克尔证明发送至所述第一子链，以及基于所述第二子链的共识域号，将所述跨链请求信息发送至第二子链；

通过所述第二子链获取所述第一默克尔证明，并通过所述第二子链确定所述跨链信息哈希值对应的第二根哈希值，根据所述第一默克尔证明与所述第二根哈希值，对所述跨链请求信息进行处理，将处理后的信息以及所述第二子链对应的第三根哈希值发送至主链，通过主链对所述第三根哈希值进行校验，在验证通过的情况下将所述处理后的信息发送至所述第一子链，以完成星火链跨链。

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