一种区块链跨链通证价值转换算法的制作方法

本发明涉及区块链技术领域，具体涉及一种区块链跨链通证价值转换算法。

背景技术：

自比特币诞生以来，加密数字货币的区块链网络越来越多，形成了蓬勃的发展趋势，但是在不同的区块链之间进行通证价值转移和交换，就会碰到各种各样的问题，随着区块链网络广泛的出现，在不同网络之间实现通证价值流转的需求变得旺盛，作为价值网络核心的跨链技术从而变得越来越重要，传统的通证转换大多通过中心化的交易所或银关完成，少部分通过线下的o2c场外交易完成，这些方式虽然实现了数字货币的跨链转换，但是，在跨链通证价值转换的过程中，存在如下问题：

（1）缺乏互通性：一条链上的通证价值无法转移到另一条链上，同时，不同链上的智能合约也不能互相交互，事实上，缺乏互通性已成为企业业务应用区块链的障碍；

（2）风险高：中心化交易所或银关存在被攻击，人为控制等中心化风险，o2c场外交易，也存在个人信用背书及交易纠纷举证等风险；

（3）成本高：交易所或银关中，通证的转入转出需要收取手续费，交易的过程也需要收取交易费，场外交易商户也会设置对应差价赚取交易费。

技术实现要素：

为解决背景技术中阐述的问题，本发明提供一种区块链跨链通证价值转换算法，同时，为了实现安全的跨链交易，避免交易占优的一方违约，造成其他交易方损失的情况出现，我们采用了一个基于hash时间锁的方法来进行跨链交易，hash时间锁在一条链上的处理原理如下：

一种区块链跨链通证价值转换算法，

该算法在跨链系统内进行，跨链系统是由n个跨链数字钱包的节点组成的网络，该网络是去中心化的点对点网络，跨链系统内的跨链数字钱包以可扩展的方式支持与多种链的互通，且支持一种用于进行跨链操作的跨链协议，跨链系统中，跨链数字钱包分为两类，一类是支持跨链转换的，称之为connector，另一类是不支持跨链转换，但支持跨链协议，可作为跨链交易的发起者或者终结者，称之为client；

进一步的，在跨链系统内进行跨链交易的方法如下：

（1）当跨链系统内货币计量单位为d1的跨链数字钱包w1需向货币计量单位为d2的跨链数字钱包w2内转入固定金额时，w1首先通过外部跨链转换服务或本地掌握的跨链路由信息，找到一条最优的向w2转入固定金额的路径p，其中包含有下一跳节点hn(connector)以及d1与d2在这条路径上的兑换率e；

（2）w1根据e计算需要发起的转出金额d1，w1向d1数字货币所在的链发起针对d1建立hash时间锁的交易请求，当该交易确认执行成功,则继续后续处理，否则跨链交易失败；

（3）w1与w2之间协商出用于安全传递信息的加密数据的密钥k；

（4）w1发起prepare的请求到hn，其中携带了加密信息和非加密信息，加密信息包括用于解锁交易，提取金额的fulfillment，非加密信息包括hash时间锁交易的id，转账金额，最终的目的w2；

（5）hn收到prepare请求后，根据交易id验证交易是否存在且已经确认，金额是否满足,提取账户是否就是自己，确认正确后，继续后续处理，否则跨链交易失败；

（6）hn如果能直接到达w2，则hn直接将prepare请求发送至w2，如果hn不能直接到达w2，hn根据目的地w2,通过自身跨链路由信息或外部跨链转转服务，找到到达w2的路径的下一跳节点hn+1，hn根据与hn+1之间的互通货币计量单位d3，以及d1与d3之间的转换率，计算需要转给hn+1的金额d3，在d3数字货币所在链发起针对d3建立hash时间锁的交易请求，当该交易确认执行成功,则继续后续处理，否则跨链交易失败；

（7）hn基于收到的prepare请求，修改其中的hash时间锁id，将转账金额修改为以d3为计量单位，并产生新的请求，发给hn+1；

（8）hn+1如果能直接到达w2，则hn+1直接将prepare请求发送至w2，如果hn+1不能直接到达w2，则hn+1重复类似hn的处理，产生新的请求，发给hn+2，直到prepare请求到达最终目的钱包节点w2；

（9）w2收到prepare请求后，验证数字货币类型，hash时间锁交易中的金额,是否正确,提取账户是否就是自己，如果正确，则解密请求中的加密部分信息，提取fulfillment信息，验证其是否能解锁该hash时间锁交易，如果是，则返回fulfill响应给其发送prepare节点，fulfill响应中包含了prepare中的fulfillment，否则，返回reject响应给其发送prepare节点，并携带影响错误信息；

（10）w2在发送fulfill响应后，在d2数字货币所在链上发起解锁hash时间锁交易的请求，提取相应金额；

（11）发送prepare给w2的节点收到fulfill消息后，会转发给跨链交易路径的前一跳节点，一直到交易的发起者w1，其中每个节点在转发fulfill消息后，都会在响应数字货币链上发起解锁hash时间锁的交易的请求，提取相应金额；

（12）发送prepare给w2的节点收到reject消息后，会转发给跨链交易路径的前一跳节点，并监测该hash时间锁交易，一直到其超时取消。

进一步的，为了保证区块链跨链通证价值转换交易的原子性，

(1)在跨链交易路径中每一对节点之间的hash时间锁交易中的超时时间按降序设置，且相互之间应该间隔有足够处理链上解锁交易的时间；

(2)当出现跨链交易失败时,每个中间节点应该监测其创建的hash时间锁交易，一直到其超时，如果超时前，该交易被解锁，则根据解锁交易中的fulfillment领取向其支付的hash时间锁交易中的金额，即跨链交易路径中的前一跳创建的hash时间锁交易。

本发明有益效果在于，本发明提供了一种区块链跨链通证价值转换算法，实现了数字货币的跨链转换，同时保证了跨链交易的安全性和原子性。

附图说明

图1单个连接器跨链的流程示意图；

图2为多个连接器跨链的流程示意图；

图3为通过连接器跨链哈希锁定的流程示意图；

图4为多个连接器组网跨链的拓扑图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好的理解本说明书实施例中的技术方案，下面将对本说明书实施例中的技术方案进行详细地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员所获得的其他实施例，都应当属于保护范围。

以下详细说明本说明书中各实施例提供的技术方案，需要说明的是，由于以下各实施例所基于的技术思想都是类似的，因此，下文各实施例可互相参照理解。

实施例1：

一种区块链跨链通证价值转换算法：

该算法在跨链系统内进行，跨链系统是由n个跨链数字钱包的节点组成的网络，该网络是去中心化的点对点网络，跨链系统内的跨链数字钱包以可扩展的方式支持与多种链的互通，且支持一种用于进行跨链操作的跨链协议，跨链系统中，跨链数字钱包分为两类，一类是支持跨链转换的，称之为connector，另一类是不支持跨链转换，但支持跨链协议，可作为跨链交易的发起者或者终结者，称之为client；

进一步的，在跨链系统内进行跨链交易的方法如下：

（1）当跨链系统内货币计量单位为d1的跨链数字钱包w1需向货币计量单位为d2的跨链数字钱包w2内转入固定金额时，w1首先通过外部跨链转换服务或本地掌握的跨链路由信息，找到一条最优的向w2转入固定金额的路径p，其中包含有下一跳节点hn(connector)以及d1与d2在这条路径上的兑换率e；

（2）w1根据e计算需要发起的转出金额d1，w1向d1数字货币所在的链发起针对d1建立hash时间锁的交易请求，当该交易确认执行成功,则继续后续处理，否则跨链交易失败；

（3）w1与w2之间协商出用于安全传递信息的加密数据的密钥k；

（4）w1发起prepare的请求到hn，其中携带了加密信息和非加密信息，加密信息包括用于解锁交易，提取金额的fulfillment，非加密信息包括hash时间锁交易的id，转账金额，最终的目的w2；

（5）hn收到prepare请求后，根据交易id验证交易是否存在且已经确认，金额是否满足,提取账户是否就是自己，确认正确后，继续后续处理，否则跨链交易失败；

（6）hn如果能直接到达w2，则hn直接将prepare请求发送至w2，如果hn不能直接到达w2，hn根据目的地w2,通过自身跨链路由信息或外部跨链转转服务，找到到达w2的路径的下一跳节点hn+1，hn根据与hn+1之间的互通货币计量单位d3，以及d1与d3之间的转换率，计算需要转给hn+1的金额d3，在d3数字货币所在链发起针对d3建立hash时间锁的交易请求，当该交易确认执行成功,则继续后续处理，否则跨链交易失败；

（7）hn基于收到的prepare请求，修改其中的hash时间锁id，将转账金额修改为以d3为计量单位，并产生新的请求，发给hn+1；

（8）hn+1如果能直接到达w2，则hn+1直接将prepare请求发送至w2，如果hn+1不能直接到达w2，则hn+1重复类似hn的处理，产生新的请求，发给hn+2，直到prepare请求到达最终目的钱包节点w2；

（9）w2收到prepare请求后，验证数字货币类型，hash时间锁交易中的金额,是否正确,提取账户是否就是自己，如果正确，则解密请求中的加密部分信息，提取fulfillment信息，验证其是否能解锁该hash时间锁交易，如果是，则返回fulfill响应给其发送prepare节点，fulfill响应中包含了prepare中的fulfillment，否则，返回reject响应给其发送prepare节点，并携带影响错误信息；

（10）w2在发送fulfill响应后，在d2数字货币所在链上发起解锁hash时间锁交易的请求，提取相应金额；

（11）发送prepare给w2的节点收到fulfill消息后，会转发给跨链交易路径的前一跳节点，一直到交易的发起者w1，其中每个节点在转发fulfill消息后，都会在响应数字货币链上发起解锁hash时间锁的交易的请求，提取相应金额；

（12）发送prepare给w2的节点收到reject消息后，会转发给跨链交易路径的前一跳节点，并监测该hash时间锁交易，一直到其超时取消。

进一步的，为了保证区块链跨链通证价值转换交易的原子性，需要做到以下两点：

(1)在跨链交易路径中每一对节点之间的hash时间锁交易中的超时时间按降序设置，且相互之间应该间隔有足够处理链上解锁交易的时间

(2)当出现跨链交易失败时,每个中间节点应该监测其创建的hash时间锁交易，一直到其超时，如果超时前，该交易被解锁，则根据解锁交易中的fulfillment领取向其支付的hash时间锁交易中的金额，即跨链交易路径中的前一跳创建的hash时间锁交易。

上述实施例仅为本发明技术构思及特点，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或装饰，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。