[發明專利]一種跨鏈互通方法及系統

有效

• 申請號: 202110056784.X
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112887380B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 郭光華;徐留成;李克;盧瑞瑞
• 申請（專利權）人: 杭州鏈網科技有限公司
• 主分類號: H04L67/10
• 分類號: H04L67/10;H04L9/40;H04L9/32;G06Q20/38;G06F16/27
• 代理公司: 杭州五洲普華專利代理事務所(特殊普通合伙) 33260
• 代理人: 徐晶晶

1.一種跨鏈互通方法，其特征在于，搭建多個平行鏈網絡，具體步驟包括：

（1）選擇多個同一架構的區塊鏈作為平行鏈構建平行鏈網絡，每個平行鏈網絡中搭建公共鏈，基于所述公共鏈實現各平行鏈間的同構跨鏈；

（2）在相鄰異構平行鏈網絡之間搭建關聯異構區塊鏈的跨鏈結構，所述跨鏈結構在相鄰異構平行鏈網絡中選擇任一平行鏈網絡加入，作為其中的平行鏈之一關聯所屬公共鏈；

（3）所述跨鏈結構提供相鄰異構平行鏈網絡的輕節點集群，用于記錄和監聽來自相鄰異構平行鏈網絡各方的交易事務；并部署跨鏈管理合約和中繼驗證合約，所述跨鏈管理合約包括異構平行鏈間的跨鏈資產流轉協議，所述跨鏈資產流轉協議實現異構跨鏈流轉業務的發布、贖回功能，通過跨鏈流轉協議實現具體異構跨鏈業務；中繼驗證合約包括驗證協議和存儲協議，用來驗證和存儲異構跨鏈的跨鏈業務；

（4）相鄰異構平行鏈網絡通過跨鏈結構接收異構跨鏈業務，驗證存儲后進一步由跨鏈結構關聯其所屬的平行鏈網絡進行內部同構跨鏈來轉換執行所接收的異構跨鏈業務。

2.根據權利要求1所述的跨鏈互通方法，其特征在于，所述步驟（1）具體如下：

1.1選擇多個同一架構的區塊鏈作為平行鏈，建立各平行鏈間消息哈希的Merkle樹，形成平行鏈網絡，并基于所述Merkle樹制定統一的跨鏈消息傳遞協議，用于各平行鏈間的消息傳遞；

1.2在每條平行鏈中選擇驗證節點搭建公共鏈，將各平行鏈間消息哈希的Merkle樹存儲在公鏈鏈上，基于公共鏈識別進行跨鏈的平行鏈；其中，所述驗證節點記錄相應平行鏈標識，所述平行鏈標識即sign=(public chain block number, paraid)*，為公共鏈區塊號和平行鏈ID組成的元組，用于區分不同的平行鏈，所述標識表明接收平行鏈已對其最后一個平行鏈區塊執行消息，平行鏈區塊的標識位于加入公共鏈區塊的平行鏈區塊頭中。

3.根據權利要求2所述的跨鏈互通方法，其特征在于，所述跨鏈消息傳遞協議實現方式如下：

1）將平行鏈跨鏈消息進行消息隊列哈希如下：

$$H(Head_{HC}) : Head_{HC} = H (m) || b || H(previous Head_{HC}))$$

其中 $m$ 表示消息，$H()$ 表示哈希函數，$b$ 表示最后發送消息的公共鏈區塊號，包含前一條消息，并將僅存儲消息隊列哈希頭$Head_{HC}$存儲至鏈上；

2）設置公共鏈的平行鏈線程通道，每條通道生成其對應平行鏈的位字段，并將通道列表存儲在公共鏈狀態中，通過平行鏈通道進行鏈間消息通信；

3）該加入公共鏈區塊的平行鏈區塊頭中還包含平行鏈區塊消息根和位字段，消息根是消息哈希的Merkle樹根，該樹用于從接收對象中查找 $Head_{HC}$，位字段用于關聯接收方平行鏈線程通道；

4）平行鏈最后的區塊標識以與平行鏈關聯的公共鏈狀態存儲，通過構建公共鏈區塊，該區塊包含平行鏈標識、消息根和通道位字段，每個平行鏈都可以與其他平行鏈通信。

4.根據權利要求1所述跨鏈互通方法，其特征在于，所述步驟（2）中的搭建跨鏈結構具體如下：在相鄰異構平行鏈網絡中選擇任一平行鏈網絡，利用所述平行鏈網絡的相同區塊鏈架構搭建跨鏈架構，在跨鏈中選取驗證節點加入對應的公共鏈中，并構建初始事務哈希執行平行鏈間的跨鏈消息傳遞協議，使所述跨鏈作為所屬平行鏈接入所述平行鏈網絡中。

5.根據權利要求1所述跨鏈互通方法，其特征在于，將相鄰異構平行鏈網絡中由跨鏈需求的一方作為來源鏈，跨鏈接收執行的一方作為目標鏈，則所述步驟（3）中驗證協議采用SPV輕節點驗證實現鏈驗證和事務驗證，存在驗證流程如下：

鏈驗證用于驗證來源鏈的區塊頭信息否引用了已經存儲在跨鏈中的現有區塊，其中，區塊頭信息包括前區塊哈希、PoW共識、時間戳和Merkle 根，若引用，則存在與該跨鏈關聯的異構平行鏈網絡的跨鏈需求；

事務驗證用于驗證跨鏈事務，其中，跨鏈事務為對區塊頭的引用，所述跨鏈事務包括區塊頭中的事務索引以及Merkle樹路徑，通過Merkle樹證明確定所述跨鏈事務是否包含在指定的區塊頭中，若包含，則存在跨鏈事務。