[發明專利]一種區塊零知識證明并行優化方法、設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202210977271.7
• 申請日: 2022-08-15
• 公開（公告）號: CN115309825A
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 何正軍;王志文;吳思進
• 申請（專利權）人: 杭州復雜美科技有限公司
• 主分類號: G06F16/27
• 分類號: G06F16/27;G06F16/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于計算機技術領域，尤其涉及一種區塊零知識證明并行優化方法、設備及存儲介質，本發明所提供的區塊零知識證明并行優化方法，提出了利用將為不同的高度生成對應的默克爾賬戶樹，然后采用狀態信息與默克爾賬戶樹結合的方式快速地生成認證信息計算中的輸入信息，從而使得認證信息的計算可以并行化，有效提升見證信息的計算效率，同時見證信息計算在鏈下計算，不會占用區塊鏈Tps，生成見證信息后上鏈并計算零知識證明所需計算量少，有效提升區塊鏈的處理吞吐能力。

技術領域

本發明屬于計算機技術領域，尤其涉及一種區塊零知識證明并行優化方法、設備及存儲介質。

背景技術

基于零知識證明的區塊鏈二層解決方案，能夠實現相對于一層區塊鏈10倍以上的性能提升，同時具有相同的安全性。現在的方案整體性能不夠理想，因為在基于zkp的區塊鏈二層方案中,在執行交易的同時,需要計算相關的證明材料用來下一步計算zkp的證明輸入信息，如果將其放置在交易執行過程中，就會延長每筆交易的執行處理時間，進而影響整個區塊的處理時間，這樣的話，就不能保證二層區塊鏈系統的高tps，即處理吞吐能力。

雖然申請人已有相關專利將認證信息的計算從區塊鏈流程中脫離出來，以提升處理吞吐量，然而因為后續的零知識的證明的計算和作為準備材料的認證信息的計算中，每個區塊的認證信息的計算較區塊的增長速度慢挺多，如果不能使得認證信息的計算進行并行化加速，這將進而影響到最后零知識證明的并行化計算。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供一種區塊零知識證明并行優化方法、設備及存儲介質，可以實現認證信息計算的并行化，顯著地提升計算效率。

本發明采用以下技術方案：

第一方面，本發明提供一種區塊零知識證明并行優化方法，所述方法適用于二層區塊鏈網絡，所述二層區塊鏈網絡包括第一層區塊鏈網絡和第二層區塊鏈網絡，所述第一層區塊鏈網絡和第二層區塊鏈網絡各自獨立打包和執行區塊，所述二層區塊鏈網絡部署有多個見證信息生成器，所述見證信息生成器用于在鏈下計算生成零知識證明所需的見證信息，所述方法包括：

第二層區塊鏈網絡的出塊節點從第二層區塊鏈網絡中打包交易生成區塊并執行區塊內交易；

在執行區塊時，第二層區塊鏈網絡保留該區塊的狀態更新信息；

多個見證信息生成器并發生成多個區塊對應的見證信息；

生成的見證信息按順序依次寫入數據庫中；

其中，多個見證信息生成器并發生成多個區塊對應的見證信息的具體包括：

各個見證信息生成器加載已完成的區塊信息，獲取各自需要計算見證信息的區塊及其狀態信息；

各個見證信息生成器執行以下步驟：

判斷獲取的區塊是否為所述第二層區塊鏈網絡的首個區塊，是則新建第二層區塊鏈網絡的默克爾賬戶樹，否則加載數據庫中最新的第二層區塊鏈網絡的默克爾賬戶樹，反向獲取前序區塊及其狀態更新信息，根據獲取的前序區塊及對應狀態更新信息更新所加載的默克爾賬戶樹；所述前序區塊為區塊高度在加載的默克爾賬戶樹對應區塊至證信息生成器需要計算見證信息的區塊之間的所有區塊，所述默克爾賬戶樹為雙層默克爾樹架構，其第一層為用戶樹層，第二層為資產樹層，所述用戶樹的葉子節點與第二層區塊鏈網絡的各個賬戶一一對應，所述用戶樹的葉子節點均配置有對應的資產樹，所述資產樹的葉子節點與對應的賬戶的各類資產信息相對應，所述用戶樹的根哈希根據第二層區塊鏈網絡的各個賬戶的根哈希生成，所述第二層區塊鏈網絡的各個賬戶的根哈希根據各自對應的資產樹根哈希計算生成；

依據新建或更新的默克爾賬戶樹計算對應的見證信息。