[發(fā)明專利]輔助工業(yè)區(qū)塊鏈智能合約的數(shù)據(jù)預言機架構及其運行方法

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• 申請日: 2021-12-06
• 公開（公告）號: CN114338667A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設計）人: 李駿;夏鵬程;時龍;王喆;杜禹
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H04L67/10
• 分類號: H04L67/10;H04L67/1004;H04L67/1097
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 薛云燕

本發(fā)明公開了一種輔助工業(yè)區(qū)塊鏈智能合約的數(shù)據(jù)預言機架構及運行方法，采用分布式的預言機網絡來橋接鏈下環(huán)境與智能合約，擴展智能合約的鏈下數(shù)據(jù)空間；所述數(shù)據(jù)預言機架構包括鏈上預言機系統(tǒng)和去中心化的鏈下數(shù)據(jù)預言機網絡，鏈上預言機系統(tǒng)包括注冊預言機合約、監(jiān)控預言機合約、支付預言機合約和代理預言機合約；預言機合約表示鏈上的預言機智能合約，非預言機合約表示鏈下智能合約。方法為：設計基于拍賣理論的數(shù)據(jù)預言機激勵機制，保證系統(tǒng)中預言機參與方的誠實可靠，仿真結果證明本發(fā)明能夠使數(shù)據(jù)預言機系統(tǒng)滿足個體理性與激勵相容性。本發(fā)明針對工業(yè)互聯(lián)網的大數(shù)據(jù)場景，保證了鏈上智能合約能夠可信地獲取鏈下工業(yè)數(shù)據(jù)和擴展鏈下數(shù)據(jù)空間。

技術領域

本發(fā)明屬于區(qū)塊鏈技術領域，特別涉及一種輔助工業(yè)區(qū)塊鏈智能合約的數(shù)據(jù)預言機架構及運行方法。

背景技術

當前，全球第四次工業(yè)革命興起，我國制造業(yè)處于轉型升級階段，工業(yè)互聯(lián)網作為支撐工業(yè)革命的基礎設施，支撐著工業(yè)場景內資源的互聯(lián)互通，構建工業(yè)生產制造和服務體系。目前工業(yè)互聯(lián)網的構建主要面臨以下問題：傳統(tǒng)的中心式架構無法管理數(shù)量巨大的工業(yè)互聯(lián)網設備；工業(yè)場景內不同系統(tǒng)間數(shù)據(jù)不互通，形成了數(shù)據(jù)孤島；不同主體間的數(shù)據(jù)交互缺乏置信度，數(shù)據(jù)真實性難驗證。為了解決這些問題，區(qū)塊鏈正成為工業(yè)互聯(lián)網構建架構的可靠選擇。

區(qū)塊鏈以去中心化的架構對工業(yè)節(jié)點進行組網,實現(xiàn)互聯(lián)互通，同時通過共識機制來解決工業(yè)場景內不同主體間的信任問題。在此基礎上，不同工業(yè)系統(tǒng)和主體以智能合約的方式在區(qū)塊鏈上實現(xiàn)可信計算，其執(zhí)行過程可被驗證，以使計算過程可信。而智能合約的運行實際需要與外界信息實時交互，為確保數(shù)據(jù)可信，鏈上資源不能直接與外界交互。而數(shù)據(jù)預言機是實現(xiàn)智能合約與鏈下數(shù)據(jù)交互的一種可靠解決方案，它將信息寫入到鏈內，成為連接工業(yè)互聯(lián)網區(qū)塊鏈系統(tǒng)和外在世界的橋梁。

數(shù)據(jù)預言機在智能合約與鏈下的交互中起到信息中介的作用，智能合約發(fā)送請求到預言機，預言機通過鏈下的API接口獲得外部數(shù)據(jù)，再把數(shù)據(jù)發(fā)給智能合約。現(xiàn)有的數(shù)據(jù)預言機技術尚未成熟，已經出現(xiàn)的實現(xiàn)方案各不相同，主要分為中心化預言機和去中心化預言機。中心化預言機只有單個預言機為智能合約服務，容易造成單點對數(shù)據(jù)的壟斷。而現(xiàn)有的去中心化預言機方案在獎勵分配機制和共識機制方面仍未完善。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種輔助工業(yè)區(qū)塊鏈智能合約的數(shù)據(jù)預言機架構及運行方法，建立一個數(shù)據(jù)預言機支撐的工業(yè)互聯(lián)網區(qū)塊鏈系統(tǒng)，同時設計一種基于拍賣理論的激勵機制，為工業(yè)大數(shù)據(jù)場景下鏈上智能合約獲取和使用鏈下工業(yè)數(shù)據(jù)提供完善的保障。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術解決方案為：一種輔助工業(yè)區(qū)塊鏈智能合約的數(shù)據(jù)預言機架構，采用分布式的預言機網絡來橋接鏈下環(huán)境與智能合約，擴展智能合約的鏈下數(shù)據(jù)空間，具體如下：

所述數(shù)據(jù)預言機架構包括鏈上預言機系統(tǒng)和去中心化的鏈下數(shù)據(jù)預言機網絡，鏈上預言機系統(tǒng)包括注冊預言機合約、監(jiān)控預言機合約、支付預言機合約和代理預言機合約；預言機合約表示鏈上的預言機智能合約，非預言機合約表示鏈下智能合約；

鏈下的數(shù)據(jù)預言機網絡由存儲資源充足的預言機組成，并且智能設備在預言機合約中注冊成功后也能成為預言機節(jié)點；根據(jù)非預言機合約的鏈下數(shù)據(jù)需求，數(shù)據(jù)預言機將從鏈下環(huán)境采集所需數(shù)據(jù)并發(fā)送給鏈上的非預言機合約；鏈上預言機合約用來管理預言機和非預言機合約之間的交易。

一種如所述輔助工業(yè)區(qū)塊鏈智能合約的數(shù)據(jù)預言機架構的運行方法，預言機以請求-響應模式運行，首先從非預言機合約接收服務請求，然后提供相應的服務，數(shù)據(jù)預言機系統(tǒng)的工作流程如下：

(1)智能設備通過獨立的賬戶注冊成為一個合法的數(shù)據(jù)預言機；

(2)在請求鏈上數(shù)據(jù)時，非預言機合約直接從區(qū)塊鏈中獲取數(shù)據(jù)；