[發明專利]一種基于星地協同的區塊鏈信息傳輸方法和系統

有效

• 申請號: 201810156366.6
• 申請日: 2018-02-24
• 公開（公告）號: CN108400872B
• 公開（公告）日: 2019-12-06
• 發明（設計）人: 馮偉;魏紅鑫;葛寧
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04L9/32
• 分類號: H04L9/32;H04L29/06;H04W4/06;H04W12/02;H04B7/185;H04W12/10
• 代理公司: 11002 北京路浩知識產權代理有限公司
• 代理人: 王瑩;吳歡燕<國際申請>=<國際公布>=

本發明提供了一種基于星地協同的區塊鏈信息傳輸方法和系統，所述方法包括：區塊鏈核心節點接收區塊鏈節點發送的待傳輸信息，對待傳輸信息進行驗證；并在驗證通過后，將待傳輸信息發送至通信衛星；通信衛星接收待傳輸信息，并通過無線信道將待傳輸信息廣播至各區塊鏈節點和區塊鏈核心節點，以使各區塊鏈節點和區塊鏈核心節點根據待傳輸信息對存儲的區塊鏈進行相應處理。本發明通過利用通信衛星將信息同時廣播至各區塊鏈節點，避免了P2P廣播方案中的點對點傳輸，提高了區塊鏈的信息傳輸效率，降低了全網節點同步時間，提高了區塊鏈系統的交易效率。

技術領域

本發明涉及計算機技術領域，具體涉及一種基于星地協同的區塊鏈信息傳輸方法和系統。

背景技術

區塊鏈是一種分布式的數字賬本系統，它具有分布式存儲、去中心化、密碼安全和不可篡改的特點。在區塊鏈系統中，賬戶之間的交易信息由交易發起者進行非對稱加密技術簽名后存儲在區塊上，每個區塊中包含一個時間戳和前一個區塊頭的哈希值，使得所有的區塊鏈在一起形成區塊鏈。

通過共識算法來確定新區塊的產生，共識算法包括工作量證明、權益證明、股份授權證明。以采用工作量證明的共識算法為例，由于在每一個節點上都存儲整個區塊鏈，如果攻擊者想要篡改某個區塊的信息，他需要具有超過全網50％的算力才能實現對區塊信息的篡改，在實際網絡中節點總數較大具有超過50％算力是基本不可實現的，從而保證了區塊信息不可篡改。由于以上分布式存儲，不可篡改，以及交易信息的非對稱加密技術，保證了節點之間不需要權威的第三方機構實現可信任。

但是，在區塊鏈系統中，所有的交易和新產生的區塊都需要廣播到全部節點。對于傳統的基于ip的網絡架構，通過點對點(p2p)的廣播方案，需要對每一個節點都進行一次數據傳輸，這將會給網絡帶來很大的負擔，在交易頻繁的情況下很容易發生網絡的擁塞。由于每次交易或者產生新的區塊廣播需要一定的時間，使得區塊或者交易的確認時間需要滿足全網傳播的時間，嚴重影響了區塊鏈系統的并發量。

發明內容

針對現有技術中存在的上述缺陷，本發明提供一種基于星地協同的區塊鏈信息傳輸方法和系統。

本發明的一方面提供一種區塊鏈信息傳輸方法，包括：區塊鏈核心節點接收區塊鏈節點發送的待傳輸信息，對待傳輸信息進行驗證；并在驗證通過后，將待傳輸信息發送至通信衛星；通信衛星接收待傳輸信息，并通過無線信道將待傳輸信息廣播至各區塊鏈節點和區塊鏈核心節點，以使各區塊鏈節點和區塊鏈核心節點根據待傳輸信息對存儲的區塊鏈進行相應處理。

其中，所述待傳輸信息為交易信息；相應地，所述區塊鏈核心節點接收區塊鏈節點發送的待傳輸信息的步驟前還包括：區塊鏈節點計算交易信息的第一哈希值后，通過私鑰對第一哈希值進行加密，并通過自組織網絡將交易信息及加密后的第一哈希值廣播至區塊鏈核心節點。

其中，所述對待傳輸信息進行驗證的步驟具體包括：區塊鏈核心節點接收交易信息及加密后的第一哈希值后，通過與私鑰對應的公鑰對加密后的第一哈希值進行解密，獲取第一哈希值；并計算交易信息對應的第二哈希值；若第一哈希值與第二哈希值相同，則驗證通過。

其中，所述將待傳輸信息發送至通信衛星的步驟具體包括：區塊鏈核心節點將第一哈希值與歷史哈希值進行比較；若確認歷史哈希值中不存在第一哈希值，則將交易信息發送至通信衛星；其中，所述歷史哈希值為歷史交易信息對應的哈希值，所述歷史交易信息為通信衛星預先廣播至區塊鏈核心節點的交易信息。

其中，所述各區塊鏈節點和區塊鏈核心節點根據待傳輸信息對存儲的區塊鏈進行相應處理的步驟具體包括：各區塊鏈節點和區塊鏈核心節點根據交易信息對存儲的區塊鏈的交易信息進行更新。

其中，所述待傳輸信息為區塊信息；相應地，所述區塊鏈核心節點接收區塊鏈節點發送的待傳輸信息的步驟前還包括：區塊鏈節點通過共識算法創建新區塊后，將新區塊的區塊信息通過自組織網絡廣播至區塊鏈核心節點。