一种高效安全的去中心化资产托管清算平台系统的制作方法

本发明涉及区块链技术领域，具体的来说涉及一种去中心化的资产托管清算平台系统。

背景技术：

区块链技术(blockchain)是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本，该账本上记录的资产是基于密码学的数字资产。总的来说，区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算方式。

中心化交易所(centralizedexchange)是一个中心化的平台或者应用，可以允许交易者使用法币或其它加密货币买卖加密货币。使用者直接将钱存进交易所，而交易所则作为钱包保管资金直至订单生成。中心化交易所具有效率高、体验好等优点，但无法避免安全性低等致命问题。

去中心化交易所(decentralizedexchange)与中心化交易所的区别在于，用户资产的控制权并不掌控在单一的机构或平台中。在交易的整个生命周期，用户资产的控制权始终处于用户自己或去中心化的社区和组织中。去中心化交易所具有安全抗攻击的优点，但也有用户体验差、交易效率低等问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于，利用现有的技术，提供一种新的高效安全的去中心化资产托管清算平台系统。

为了解决上述问题本发明的技术方案是这样的：

一种高效安全的去中心化资产托管清算平台系统，其特征在于：

以n个节点组成的去中心化资产托管清算平台替代单中心的资产托管清算平台，n>＝3的整数。该平台通过接入网关接收外部系统发送来的交易和托管指令，每个节点均单独负责部分交易清算和资产托管任务，通过网络广播各自的清算结果和托管授权给其他节点，n个节点达成一致后共同完成去中心化的资产清算和托管任务。

所述的去中心化资产托管清算平台进行交易清算时，所述的n个节点共同对交易进行清算，具体包括以下步骤：

step1:按照一定的策略，从n个节点中选取交易清算的发起节点，其他n-1个节点为交易清算的验证节点。发起节点的选取策略包括但不限于以下几种：pow(工作量证明)、pos(权益证明)、dpos(委托权益证明)、简单轮询交替。

step2:发起节点对单位时间t内的m个交易指令进行清算，m>＝1的整数，得到清算结果r。r可形式化表示为:r＝φ(t,m)，φ表示约定的清算方法。发起节点使用代表自己身份的私钥si对清算结果r进行签名，得到rsi，随后广播给其他n-1个验证节点。

step3:任一验证节点收到发起节点广播的清算结果rsi后，均再次对该m个交易指令进行清算，得到本地的清算结果r。验证节点将r与r进行比较，得到此次的验证结果f。f可形式化表示为:f＝λ(r，r),λ表示约定的验证方法。验证节点以代表自己身份的私钥sv对验证结果f进行签名，得到fsv，随后广播给其他所有节点。

step4:任一节点得到其他所有n-1个节点关于清算结果r的验证结果f。基于n个f，所有节点本地计算最终的验证结果f。f可形式化表示为:f＝ψ(f1,f2…fn)，ψ表示约定的最终验证方法，一般采用多数节点结果的方法计算。

step5:任一节点根据f对清算结果rsi做相应的处理：若f为通过，则将{rsi，t,m}打包成区块数据，以追加区块的方式将该记录加入到本地所维护的链式结构，最终通过一次次的数据追加形成交易清算区块链；若f为不通过，则按step1所述的策略，更换发起节点，重新执行step1-5对该m个交易指令进行清算。

所述的去中心化资产托管清算平台进行资产托管时，所述的n个节点共同对托管资产进行管理，具体包括以下步骤：

step1:接收到托管资产后，将资产控制权p进行碎片化处理，并将资产控制权碎片分散于所述的n个节点中。p可形式化描述为:p＝ω(p1,p2…pn)，ω表示碎片化处理方法，多签名方案中，p表示n个私钥中的某个私钥；单签名方案中，p表示某1/n个私钥片段。

step2:为了防止n个节点中的少数节点失效导致资产控制权的完全丢失，每个节点根据控制策略，对资产控制权碎片进行冗余存储，冗余存储方案需要满足多数节点可以完成资产控制权整合，少数节点无法完成资产控制权整合的要求。

step3:各个节点的资产控制权碎片通过门限逻辑保护，确保只有通过上述清算过程验证且被写入区块链的提现指令才可以获得本节点的资产控制权碎片的使用权限。

step4:当n个节点中的多数对提现指令达成一致时，区块链网关将多个资产控制权碎片打包成被托管资产所在区块链可接受的转帐指令后，广播到托管资产所在的区块链网络，完成在托管资产所在的区块链网络上的转帐交易。

所述的去中心化资产托管清算平台通过接入网关与外部系统进行交互。外部系统，如券商或交易所，通过接入网关向去中心化资产托管平台下发开户、转账、提现、交易指令。所述的去中心化资产托管清算平台接收到开户、提现请求时，去中心化资产托管清算平台采用多因子认证的方式，再次确认用户请求后，完成对应的操作。若用户进行的是资产提取操作，在依次通过所述的去中心化资产托管清算平台清算、门限逻辑后，根据用户请求资产提取的类型，将请求发送至对应的公网完成最终资产提取操作。

所述多因子认证为短信、邮件、ga认证的一种或几种结合。

所述的去中心化资产托管清算平台接收到交易指令时，以可以证明自己身份的私钥，对外部系统，如券商，发送来的交易指令进行签名，发送至对交易指令有需求的其他外部系统，如交易所。

有益效果：本方案中的去中心化资产托管清算平台用户体验和交易效率与中心化交易所相近，且具有安全性高、抗攻击性强等优点。具体为：1)以去中心化的多节点的组织方式，构建了不依赖于单一机构或个体的资产托管和清算平台。用户的资产安全并不受该平台中的某个或某几个节点所影响，而是由平台中的大部分节点所决定，从而解决了中心化交易所中存在的安全性问题；2)此平台可以为外部系统，如去中心化交易所和券商提供服务，可以在维持各自独立运营的基础下共享交易流动性和交易深度，为用户提供接近中心化交易所的性能和用户体验；3)去中心化资产托管清算平台的操作可追溯、可查询、不可抵赖，从机制上杜绝了伪造虚增资产的动机，并且在出现争议时可确切定责。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1为本发明所述的高效安全的去中心化资产托管清算平台系统的构建方法示意图。

图2为本发明所述的资产托管服务的流程图.

图3为本发明所述的外部系统开户、资产提取的流程图。

图4为本发明所述的外部系统交易下单服务的流程图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

本实施例中，一种高效安全的去中心化资产托管清算平台构建的总体示意图如图1所示。外部系统的开户、转账、提现和下单指令经由去中心化资产托管清算平台接入网关路由后进入到去中心化资产托管清算平台系统中。图示节点2此时为交易清算发起节点，其余节点为交易清算验证节点。节点2对时间t内的交易记录1-m进行清算，并将清算结果广播给其他n-1个节点进行验证。接收到发起节点的清算结果后，验证节点重新对交易记录1-m进行清算，并将清算结果与收到的清算结果进行比较，得到验证结果，并将验证结果广播给其他n-1个节点。如果n/2个以上节点认为清算结果是正确的，那么此次清算结果通过验证，交易1-m将被打包成区块，以追加的方式添加到不可更改的区块记录中去，成为区块链的一部分。如果n/2个以上节点认为清算结果是错误的，那么此次清算结果未通过验证，节点3将取代节点2成为发起节点，重新对交易1-m进行清算，并会按照预设的惩罚策略，对节点2进行惩罚。至此去中心化的清算过程完成。若此时收到提现指令，则在此次清算的基础上，将提现请求发送至门限逻辑。门限逻辑将请求分发至各个节点，各个节点通过自己的资产控制权分片对此次提现请求进行投票，若n/2个以上节点同意此次提现，则提现请求通过，去中心化资产托管清算平台根据用户请求资产提取的类型，将请求发送至对应的公网完成最终资产提取操作。若n/2个以上节点不同意此次提现，则提现请求被拒绝。至此去中心化的资产托管过程完成。

资产托管服务的流程如图2所示，流程开始后去中心化资产托管清算平台首先判断是否正确收到托管资产，没有收到则报告异常结束；收到后首先将资产控制权进行分片，然后根据安全策略对控制权分片进行冗余备份。

外部系统的开户、资产提取流程如图3所示，外部系统以券商和交易所为例。流程开始后券商首先对用户身份进行验证，验证不通过则报告异常结束；验证通过后去中心化资产托管清算平台执行多因子验证，验证不通过则报告异常结束；验证通过后根据操作类型执行不同的流程：如果是资产提取操作，去中心化资产托管清算平台进行多节点确认，确认不通过报异常结束，确认通过则将资产提取请求发送至对应的公网完成资产提取操作；如果是开户操作，则执行资产托管服务流程，该流程结束后开户操作正常结束。

外部系统的交易下单服务流程如图4所示，外部系统以券商和交易所为例。流程开始后券商首先判断是否接收到交易指令，没有指令则结束流程；接收到交易指令后券商首先使用自己的私钥对交易指令进行签名，然后将该签名后的指令发送给去中心化的资产托管清算平台。平台在接收到交易指令后，首先检测该指令是否包含券商签名，不包含则忽略该指令；包含则使用平台自己的私钥对交易进行签名，然后将其发送给交易所；交易所在撮合完成交易指令后将结果发送给去中心化资产托管清算平台，该平台据此完成此交易的结算。然后以相同的流程继续执行下一条交易指令，直至不再收到新的指令。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明专利要求保护的范围由所附的权利要求书及其等同物界定。