[發明專利]基于門限簽名和預言機的區塊鏈數據上鏈方法及裝置

在審

• 申請號: 202011458055.9
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112507360A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 臧鋮;陳嘉俊;郭東升
• 申請（專利權）人: 浙商銀行股份有限公司
• 主分類號: G06F21/60
• 分類號: G06F21/60;G06F21/64
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 劉靜

本發明公開了一種基于門限簽名和預言機的區塊鏈數據上鏈方法及裝置，該方法包括：使用門限簽名密碼學服務將私鑰切分成若干片，并分發給去中心化的預言機網絡中所有參與的預言機節點；預言機節點從外部獲取數據，將獲取的外部數據在預言機網絡中進行處理，利用私鑰分片構建完整私鑰，并用完整私鑰對處理后的數據進行簽名，將具有完整簽名的數據發送至區塊鏈網絡相應的智能合約。本發明在預言機基礎上引入門限簽名機制，能夠使數據源在鏈下進行聚合驗證，在保證數據源的可靠性、真實性、安全性的基礎上，能夠避免重復簽名上鏈，提高交易效率，減少交易上鏈成本。

技術領域

本發明涉及區塊鏈技術領域，尤其涉及一種基于門限簽名和預言機的區塊鏈數據上鏈方法及裝置，保證數據上鏈的真實性。

背景技術

在區塊鏈應用中，怎樣獲取外部數據，確保數據的真實可靠，是區塊鏈落地應用的一大難題。例如區塊鏈在溯源的應用，怎么確保數據源的正確性。這是賽博空間與現實世界的一大鴻溝。區塊鏈在落地應用的過程中需要克服這個問題。

智能合約能夠在沒有第三方的情況下進行可信交易，實現交易的可追蹤且不可逆轉，但是無法直接獲取或調用區塊鏈外的數據，因此需要一個外部的圖靈機將數據寫入區塊鏈。它實現區塊鏈接口與外部數據接口對接，這個圖靈機就是預言機(Oracle)。

智能合約本質上是控制類的腳本代碼，而預言機本質上回答決策性問題和功能性問題，二者只是實現數據的調用而非計算。二者的天然契合使得區塊鏈可以直接獲取外部數據。從安全性方面，智能合約沒有大型數據處理的能力，而且容易造成計算溢出，因此需要預言機對外部數據的調用而非計算，從而規避在調用智能合約時陷入圖靈停機的困境；在可擴展性方面，預言機則解決“智能合約在指定數據來源的情況下，上傳數據有可能會被篡改”的問題，從而彌補智能合約平臺缺乏網絡效應和可擴展性的不足。因此，預言機在智能合約的外部數據調用上的應用有利于實現數據資產化與價值化，并擴大智能合約的可移植性。

但是單一的預言機節點針對數據上鏈，數據安全性，真實性，可靠性都不是很高。去中心化的多節點的預言機網絡能夠大大提高外部數據的真實性、可靠性與安全性。去中心化的預言機網絡在安全性、可靠性和防篡改性方面都可以與區塊鏈共識機制相媲美。去中心化的預言機網絡真正打通了賽博空間與現實世界的鴻溝。

一般來講，現有去中心化預言機模式中，每臺預言機都會與區塊鏈上的智能合約進行交互，智能合約負責將所有數據聚合處理，然后觸發執行。例如，一組預言機獲取外部數據，并發送至智能合約中進行聚合，智能合約取所有預言機的平均值，這樣能防止部分預言機節點提交錯誤數據而對結果造成影響，保證了數據的真實可靠。但是，這種方案效率比較低，成本比較高，造成區塊鏈網絡壓力增大，智能合約邏輯復雜等問題。因此，預言機網絡雖然能保障去中心化共識的安全性和可靠性，但缺點也比較明顯。

發明內容

為了解決以上難題，本發明提出一種基于門限簽名和預言機的區塊鏈數據上鏈方法及裝置。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

根據本發明的第一方面，提供一種基于門限簽名和預言機的區塊鏈數據上鏈方法，包括以下步驟：

使用門限簽名密碼學服務將私鑰切分成若干片，并分發給去中心化的預言機網絡中所有參與的預言機節點；

預言機節點從外部獲取數據，將獲取的外部數據在預言機網絡中進行處理，利用私鑰分片構建完整私鑰，并用完整私鑰對處理后的數據進行簽名；

預言機網絡將具有完整簽名的數據發送至區塊鏈網絡相應的智能合約。

進一步地，所述預言機節點獲取外部數據時，可以連接多個數據源，通過物聯網、互聯網爬蟲、搜索引擎、第三方可信數據服務商等方式獲取。

進一步地，所述智能合約和預言機網絡均在可信執行環境TEE上運行。