[發明專利]一種基于多人鏈下通道的區塊鏈交易方法及系統

在審

• 申請號: 202110144286.0
• 申請日: 2021-02-02
• 公開（公告）號: CN112907252A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 孫毅;裴奇;賈林鵬;蔣碩軒;薛靖雯;于雷
• 申請（專利權）人: 中國科學院計算技術研究所
• 主分類號: G06Q20/40
• 分類號: G06Q20/40;G06Q40/04
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 祁建國

1.一種基于多人鏈下通道的區塊鏈交易方法，其特征在于，包括：

步驟1、用戶節點向該區塊鏈發起一筆打開鏈下通道的交易請求，該區塊鏈根據該交易請求開啟鏈下通道，該用戶節點作為領導者加入該鏈下通道，負責維護鏈下賬本狀態，且多個用戶節點通過該鏈下通道的通道標識符加入該鏈下通道，初始化輪數為0；

步驟2、判斷當前輪數是否小于預設值，若是，則執行步驟3，否則執行步驟4；

步驟3、在預設時間內，該鏈下通道內用戶節點間發起鏈下交易，領導者根據該鏈下交易的發送方簽名和接收方簽名，對該鏈下交易進行確認簽名，并將該鏈下交易記入鏈下賬本，將該確認簽名返回該發送方和該接收方，達到該預設時間后，領導者向該鏈下通道內所有用戶節點廣播鏈下賬本狀態更新，輪數加1，再次執行該步驟2；

步驟4、領導者將包含鏈下賬本狀態的檢查點共識消息發送給通道內所有用戶節點，通道內用戶節點通過確認該檢查點共識消息，實現通道內所有用戶節點對該鏈下賬本的狀態達成一致性視圖，輪數置零，再此執行該步驟2。

2.如權利要求1所述的基于多人鏈下通道的區塊鏈交易方法，其特征在于，

該步驟1中該用戶節點作為領導者加入該鏈下通道，具體包括：

用戶節點在該區塊鏈上的賬戶資金減value_A，用戶節點在該鏈下通道中的賬戶資金加value_A，合約為該交易請求返回唯一的通道標識符；

該步驟1中多個用戶節點通過該鏈下通道的通道標識符加入該鏈下通道，具體包括：

待加入的用戶節點發起一筆加入該鏈下通道的交易，包括要加入的通道標識符，并鎖定待加入的用戶節點的資金，并對鏈下賬本狀態進行更新，由默克爾化的線段樹來表示賬戶的余額以及賬戶對應的交易信息，賬戶的余額通過線段的劃分存儲在賬戶樹中；每個賬戶對應的交易信息存儲在交易樹中，其中支出交易由默克爾樹來表示，收入交易由默克爾化的線段樹表示，該鏈下通道中用戶節點與待加入的用戶節點同步鏈下賬本狀態。

3.如權利要求2所述的基于多人鏈下通道的區塊鏈交易方法，其特征在于，該步驟2包括：

領導者檢查該鏈下交易發送方的交易序號是否是連續遞增，余額是否充足；檢查通過后對交易簽名，發送簽名至發送方和接收方，并更新鏈下賬本狀態：在接收方賬戶的入交易樹中新增一個葉子節點，以記錄該鏈下交易的信息，重新構建交易的默克爾樹；發送方賬戶的出交易樹中新增葉子節點，重新構造默克爾化的交易線段樹。

4.如權利要求1所述的基于多人鏈下通道的區塊鏈交易方法，其特征在于，該步驟3包括：

若鏈下通道內用戶節點在規定時間內沒有收到賬本狀態更新，則向領導者發送請求，并再次等待；若等待后發送方依舊沒有收到接收方的回復，則向區塊鏈提交請求，要求領導者向鏈上提交當前輪的賬本狀態更新；

若領導者沒有在規定時間內向鏈上提交當前輪的賬本狀態更新，發起請求的用戶節點在鏈上提交最近的檢查點共識消息，并請求懲罰領導者，實現對領導者節點的資金罰沒，鏈上重新劃分資金分配。

5.如權利要求1所述的基于多人鏈下通道的區塊鏈交易方法，其特征在于，該步驟4包括：

領導者向該鏈下通道內所有用戶節點廣播檢查點共識消息，包括領導者簽名的賬本狀態更新，加入和退出節點的請求，和競選領導者的請求；

所有用戶節點對該共識消息進行驗證通過后，所有用戶節點向領導者發送簽名，并在本地記錄最新的共識消息；

當領導者接收到當前通道內所有用戶節點的簽名，構造所有用戶節點簽名的聚合簽名消息，發送給通道內所有用戶節點，則共識完成，所有用戶節點都對最新的鏈下賬本狀態達成了一致性視圖。

6.如權利要求1所述的基于多人鏈下通道的區塊鏈交易方法，其特征在于，該步驟3還包括：

該鏈下通道內所有用戶節點在本地計算候選節點的重要性評分，以該重要性評分作為權重，采用加密抽簽的方式對領導者進行更新。