[發明專利]一種抗并行攻擊的輕量化區塊鏈系統

有效

• 申請號: 202111128792.7
• 申請日: 2021-09-26
• 公開（公告）號: CN113965326B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 符愛花;楊鄴
• 申請（專利權）人: 北京岸思信息科技有限公司
• 主分類號: H04L9/32
• 分類號: H04L9/32;H04L9/40
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472
• 代理人: 陳琳琳;武玥

本發明公開了一種抗并行攻擊的輕量化區塊鏈系統，該系統包括記賬者、監督者和業務服務器；其中，所述記賬者，用于根據業務服務器發送的業務數據生成并發布新的業務區塊；所述監督者，用于對新發布的業務區塊進行正確性驗證，驗證通過后接受該區塊并更新區塊鏈當前狀態；還用于對整個區塊鏈的狀態進行監督；所述業務服務器，用于將需要上鏈的業務數據發送給記賬者，還用于通過與監督者交互，以確認區塊鏈是否處于正常狀態。本發明通過“一記賬多監督”的全新架構設計，并使用獨有的具備抗并行計算能力的共識機制，實現了一種輕量級低成本的區塊鏈，使得只需要極少量的計算資源和能耗，就能維持該區塊鏈運行，具有成本低，并可極快部署的優點。

技術領域

本發明涉及區塊鏈技術領域，尤其涉及一種抗并行攻擊的輕量化區塊鏈系統。

背景技術

區塊鏈(Blockchain)技術是一種具有不可篡改性的數據存儲技術。區塊鏈技術將待存儲數據打包成一個個區塊，再通過數字摘要算法，將各個區塊逐一連接起來，形成一種鏈式結構，稱為區塊鏈。同時區塊鏈還需要設定系統共識機制，以確保區塊鏈無法被篡改。

傳統的區塊鏈技術采取分布式記賬模式，具有計算資源消耗大，共識機制復雜，運行成本高等諸多缺點。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術缺陷，提出了一種抗并行攻擊的輕量化區塊鏈系統。

為了實現上述目的，本發明提出了一種抗并行攻擊的輕量化區塊鏈系統，所述系統包括記賬者、監督者和業務服務器；其中，

所述記賬者，用于根據業務服務器發送的業務數據生成并發布新的業務區塊；

所述監督者，用于對新發布的業務區塊進行正確性驗證，驗證通過后接受該區塊并更新區塊鏈當前狀態；還用于對整個區塊鏈的狀態進行監督；

所述業務服務器，用于將需要上鏈的業務數據發送給記賬者，還用于通過與監督者交互，以確認區塊鏈是否處于正常狀態。

作為上述系統的一種改進，所述區塊鏈包括第0區塊和按照區塊編號自1遞增的業務區塊。

作為上述系統的一種改進，所述區塊鏈建立時，記賬者根據約定的數字簽名算法，生成記賬者公鑰和記賬者私鑰，其中，記賬者公鑰包含在第0區塊，記賬者私鑰由記賬者保存。

作為上述系統的一種改進，所述業務區塊包括區塊頭和負載，其中，

所述區塊頭包括區塊編號、前一區塊的區塊頭的Hash值、負載的Hash值、n個隨機值、n個抗并行Hash值和其他擴充信息，以及對前述信息生成的數字簽名；

所述負載為業務服務器發送的業務數據。

作為上述系統的一種改進，所述區塊頭的生成方法具體包括：

根據收到的業務數據計算負載的Hash值；

讀取前一區塊的區塊頭，計算前一區塊的區塊頭的Hash值，將前一區塊的區塊編號加1作為本區塊的區塊編號；

生成n個隨機值，并計算得到n個抗并行Hash值；

使用約定的數字簽名算法和記賬者私鑰，對區塊編號、前一區塊的區塊頭的Hash值、負載的Hash值、n個隨機值、n個抗并行Hash值和其他的擴充信息生成數字簽名，進而得到區塊頭。

作為上述系統的一種改進，所述生成n個隨機值，并計算得到n個抗并行Hash值；具體包括：

步驟601)將第1個隨機值設為1，將臨時Hash值設為抗并行默認數據；

步驟602)根據約定的算法由臨時Hash值計算得到新的臨時Hash值，判斷計算得到的新的臨時Hash值中的k個檢驗比特是否等于約定值，判斷為否，將第1個隨機值自加1，轉至步驟602)；判斷為是，轉至步驟603)；