[發明專利]聯盟鏈中實現輕錢包機制的方法、客戶端、聯盟鏈及系統

有效

• 申請號: 201910319996.5
• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN110175840B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 代煒琦;金海;鄒德清;王秦遠
• 申請（專利權）人: 華中科技大學;深圳華中科技大學研究院
• 主分類號: G06Q20/36
• 分類號: G06Q20/36;G06Q20/38;G06Q40/04
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青;李智

本發明公開了一種聯盟鏈中實現輕錢包機制的方法、客戶端、聯盟鏈及系統，屬于區塊鏈領域，包括：運行有可信執行環境的錢包客戶端在普通執行環境中向聯盟鏈發起一筆交易，以使得接收節點對交易共識后將其存儲到聯盟鏈和本地默克爾樹中；錢包客戶端切換至可信執行環境后，若本地存儲的默克爾樹根節點哈希值與聯盟鏈中記錄有最新交易信息的默克爾樹的根節點哈希值不相等，則更新本地存儲直至二者相等；從聯盟鏈獲得交易在默克爾樹中的驗證路徑，以重新計算默克爾樹的根節點哈希值，并與錢包客戶端本地存儲的默克爾樹根節點哈希值進行比較，以判定交易是成功或失敗。本發明能夠在聯盟鏈中實現輕錢包機制，并提高輕錢包機制的安全性。

技術領域

本發明屬于區塊鏈領域，更具體地，涉及一種聯盟鏈中實現輕錢包機制的方法、客戶端、聯盟鏈及系統。

背景技術

經過近幾年的發展，數字貨幣在金融科技領域越來越受歡迎其總市值于2018年1月曾達到8000億美元(其中比特幣就占有率超過了30％)。不同于傳統的錢包，用于管理數字貨幣的數字錢包更加依賴于錢包的私鑰，因此錢包私鑰的安全性也愈發的重要。

當前已有的數字錢包種類繁多，其中，硬件數字錢包安全性高，但用戶需要攜帶額外的專用的物理設備，因此使用很不方便；軟件數字錢包使用方便，但是其安全性無法得到保證。此外，上述硬件數字錢包和軟件數字錢包都必須同步完整的區塊鏈，因此，對運行錢包客戶端的設備的存儲能力提出了較高要求，然而，當前的大多數移動設備并不具備存儲整個區塊鏈的能力。輕錢包是不同于前述兩種錢包的一種輕量級的數字錢包，只有簡單支付驗證(Simplified Payment Verification,SPV)功能，只維護與自己相關的區塊鏈數據，極大程度上減小了對設備的存儲能力要求。在輕錢包機制中，數字貨幣的交易被組織成默克爾樹結構，交易均存儲在默克爾樹的葉子節點上，然后通過兩個一組合并哈希直至得到根節點；根節點的哈希值作為一個區塊頭的元素，區塊頭中還包含前一區塊的哈希值，使得每一個區塊邏輯上以鏈的方式串聯起來；圖1所示為一個默克爾樹的示意圖，其中，葉子節點Ha、Hb、Hc和Hd分別對應四筆交易TxA、TxB、TxC以及TxD的哈希值。

區塊鏈根據開放程度被劃分為公有鏈和聯盟鏈，公有鏈允許任何個人自由加入，而聯盟鏈只允許擁有特定權限的個人或組織加入。聯盟鏈能夠很好的解決企業間合作上的問題，包括效率和信任等，在聯盟鏈中實現輕錢包機制具有一定的實際應用意義，但是，目前尚沒有一種能夠在聯盟鏈中實現輕錢包機制的方法。此外，現有的輕錢包機制沒有辦法保護SPV交易驗證的過程和錢包地址的生成過程，使得現有的輕錢包機制的安全性得不到保證。

發明內容

針對現有技術的缺陷和改進需求，本發明提供了一種聯盟鏈中實現輕錢包機制的方法、客戶端、聯盟鏈及系統，其目的在于，在聯盟鏈中實現輕錢包機制，并提高輕錢包機制的安全性。

為實現上述目的，按照本發明的第一方面，提供了一種聯盟鏈中實現輕錢包機制的方法，包括：

(1)運行有可信執行環境的錢包客戶端在普通執行環境中向聯盟鏈節點發起一筆交易，以使得接收到交易的聯盟鏈節點對該交易共識后將其存儲到在聯盟鏈中，并將該交易存儲到本地默克爾樹中；

(2)錢包客戶端切換至可信執行環境后，獲取本地存儲的默克爾樹根節點哈希值，記為第一哈希值，并從聯盟鏈獲取區塊頭信息以獲得聯盟鏈中記錄有最新交易信息的默克爾樹的根節點哈希值，記為第二哈希值；

(3)若第一哈希值等于第二哈希值，則轉入步驟(4)；否則，錢包客戶端更新第一哈希值并存儲更新后的哈希值，以使得記錄有最新交易信息的默克爾樹的根節點哈希值被存儲到錢包客戶端中，轉入步驟(2)；

(4)錢包客戶端從聯盟鏈獲得交易在默克爾樹中的驗證路徑，并根據驗證路徑重新計算默克爾樹的根節點哈希值，記為第三哈希值；

(5)錢包客戶端獲取本地存儲的默克爾樹根節點哈希值，并與第三哈希值進行比較，若相等，則判定交易成功以結束交易；否則，判定交易失敗以結束交易。