一种区块链跨链交易方法及系统与流程

1.本技术涉及区块链技术领域，特别是涉及一种区块链跨链交易方法及系统。


背景技术：

2.区块链是一个信息技术领域的术语。从本质上讲，它是一个共享数据库，存储于其中的数据或信息，具有“不可伪造”、“全程留痕”、“可以追溯”、“公开透明”、“集体维护”等特征。基于这些特征，区块链技术奠定了坚实的“信任”基础，创造了可靠的合作机制，具有广阔的运用前景。
3.目前区块链技术正处于一个百家争鸣的高速发展阶段，许多企业、组织都维护着各自的联盟链，并且越来越多有价值的数据都存储于区块链之中。
4.但是由于数据存储于不同的区块链中，且不同区块链之间数据的传递受到限制，造成了数据的“孤岛”效应，无法高效的实现信息和价值传递。
5.为了满足这些实际的需求，需要一种高效可信的数据跨链交易方法，来使得不同的区块链实现互联互通。


技术实现要素：

6.本技术实施例的目的在于提供一种区块链跨链交易方法及系统，以实现数据在不同区块链之间进行高效可信的跨链传递。具体技术方案如下：
7.为实现上述目的，本技术实施例提供了一种区块链跨链交易方法，所述方法包括：
8.交易发起链生成交易证明，根据自身私钥对所述交易证明进行加密，得到密文交易证明，所述交易证明包含交易数据的特征值摘要；
9.所述交易发起链向交易目标链发送交易请求，所述交易请求携带所述密文交易证明和所述交易数据；
10.所述交易目标链根据所述交易发起链的公钥，对所述密文交易证明进行解密，若解密成功，验证所述交易证明的有效性；
11.若验证结果为所述交易证明有效，所述交易目标链对所述交易请求进行处理，得到处理结果，并向所述交易发起链反馈所述处理结果。
12.可选的，所述验证所述交易证明的有效性的步骤，包括：
13.对接收到的交易数据进行特征值摘要运算，将运算结果与所述特征值摘要进行比对，若二者一致，确定所述交易证明有效。
14.可选的，所述交易证明还包含交易有效时间，所述验证所述交易证明的有效性的步骤，包括：
15.基于所述交易有效时间，验证所述交易证明是否在有效期；
16.若是，对接收到的交易数据进行特征值摘要运算，将运算结果与所述特征值摘要进行比对，若二者一致，确定所述交易证明有效。
17.可选的，在所述交易目标链对所述交易请求进行处理，得到处理结果之后，还包
括：
18.基于所述交易目标链的私钥对所述处理结果进行加密；
19.在向所述交易发起链反馈所述处理结果之后，还包括：
20.所述交易发起链根据所述交易目标链的公钥对加密的处理结果进行解密，若解密成功，则完成交易。
21.可选的，在所述交易发起链生成交易证明之前，还包括：
22.所述交易发起链向跨链管理平台请求所述交易目标链的数据规范信息；
23.所述交易发起链生成交易证明的步骤，包括：
24.所述交易发起链生成与所述交易目标链的数据规范信息相匹配的交易证明。
25.可选的，所述交易发起链和所述交易目标链预先配置有智能合约，所述智能合约用于定义所述交易发起链和所述交易目标链之间数据交互的数据格式和交互流程。
26.可选的，所述智能合约的结构包括：
27.交易发起链的标识、交易目标链的标识、交易时间、交易证明、交易数据。
28.为实现上述目的，本技术实施例还提供了一种区块链跨链交易系统，所述系统包括：交易发起链、交易目标链和跨链管理平台；
29.所述交易发起链，用于生成交易证明，根据自身私钥对所述交易证明进行加密，得到密文交易证明；所述交易证明包含交易数据的特征值摘要；
30.所述交易发起链，还用于向交易目标链发送交易请求，所述交易请求携带所述密文交易证明和所述交易数据；
31.所述交易目标链，用于根据所述交易发起链的公钥，对所述密文交易证明进行解密，若解密成功，验证所述交易证明的有效性；若验证结果为所述交易证明有效，所述交易目标链对所述交易请求进行处理，得到处理结果，并向所述交易发起链反馈所述处理结果。
32.可选的，所述交易证明还包含交易有效时间，所述验证所述交易证明的有效性的步骤，包括：
33.基于所述交易有效时间，验证所述交易证明是否在有效期；
34.若是，对接收到的交易数据进行特征值摘要运算，将运算结果与所述特征值摘要进行比对，若二者一致，确定所述交易证明有效。
35.可选的，所述交易目标链，还用于基于所述交易目标链的私钥对所述处理结果进行加密；
36.所述交易发起链，还用于根据所述交易目标链的公钥对加密的处理结果进行解密，若解密成功，则完成交易。
37.可选的，所述跨链管理平台包括：
38.注册模块，用于完成对各个区块链的注册工作；
39.规范化模块，用于管理各个区块链交易接口规范；
40.交易模块，用于参与并管理跨链交易。
41.可选的，所述交易发起链和所述交易目标链预先配置有智能合约，所述智能合约用于定义所述交易发起链和所述交易目标链之间数据交互的数据格式和交互流程。
42.可选的，所述跨链管理平台，还用于针对每一次跨链交易生成交易记录，所述交易记录包括：本次跨链交易的标识、交易发起链的标识、交易目标链的标识、交易时间和交易
数据。
43.本技术实施例有益效果：
44.应用本技术实施例提供的区块链跨链交易方法及系统，能够实现区块链的跨链交易，具备很好的通用性和实用价值。并且设计了交易证明的生成和验证方法，能够很好的验证交易发起链的身份以及交易数据的真实性，有助于高效的实现跨链交易的验证，保障数据安全。
45.此外，整个流程可以借助区块链智能合约，实现流程自动化流转，无需人工干预，降低人工成本、提升跨链交易的效率。
46.当然，实施本技术的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
47.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的实施例。
48.图1是本技术实施例提供的区块链跨链交易方法的一种流程示意图；
49.图2是本技术实施例提供的智能合约结构的一种示意图；
50.图3是本技术实施例提供的区块链跨链交易系统的一种结构示意图；
51.图4为本技术实施例提供的区块链跨链交易方法的一种时序图。
具体实施方式
52.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员基于本技术所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
53.为了实现数据在不同区块链之间进行高效可信的跨链传递，本技术实施例提供了一种区块链跨链交易方法及系统。
54.参见图1，图1为本技术实施例提供的区块链跨链交易方法的一种流程图，如图1所示，方法可以包括以下步骤：
55.s101：交易发起链生成交易证明，根据交易发起链私钥对交易证明进行加密，得到密文交易证明，交易证明包含交易数据的特征值摘要。
56.本技术实施例中，交易发起链是指发起跨链交易的区块链，负责一次跨链交易的发起；交易目标链是指跨链交易的目标区块链，负责接收并处理一次跨链交易。
57.本领域技术人员可以理解，在区块链领域，发起交易可以理解为发起业务请求。
58.作为一个示例，发起的业务请求可以是跨链资产兑换请求，假设a区块链和b区块链分别持有a类型和b类型的数字资产，当前的跨链交易为：使用a数字资产兑换b数据资产，即从a区块链扣除数量n的a资产，按照汇率，在b区块链账户上，加上数量m的b资产，其中，m＝a数字资产与b数字资产之间的汇率*n。
59.上述仅作为跨链交易的一个示例，本领域技术人员可以理解，区块链之间的跨链交易并不限于资产兑换。
60.具体的，交易发起链可以对交易数据进行特征值运算，并截取运算结果中的特定部分，得到特征值摘要，其中，特征值运算可以是哈希运算。
61.进一步的，交易发起链根据自身私钥对交易证明进行签名，也就是根据私钥对交易证明进行加密，得到密文交易证明。
62.s102：交易发起链向交易目标链发送交易请求，交易请求携带密文交易证明和交易数据。
63.本技术实施例中，交易发起链可以直接向交易目标链发起交易请求，或者交易发起链向跨链管理平台发送交易请求，随后跨链管理平台向交易目标链转发该交易请求。
64.关于跨链管理平台的介绍可以参见下文。
65.s103：交易目标链根据交易发起链的公钥，对密文交易证明进行解密，若解密成功，验证交易证明的有效性。
66.本技术实施例中，交易目标链获取交易请求后，能够确定交易发起链的标识，进而根据交易发起链的公钥，对密文交易证明进行解密。
67.作为一个示例，交易目标链可以向跨链管理平台查询交易发起链的公钥信息，随后根据交易发起链的公钥，对密文交易证明进行解密。
68.如果解密成功，表示交易发起链的身份验证成功，进而验证交易证明的有效性。
69.在本技术的一种实施例中，交易目标链可以对接收到的交易数据进行特征值摘要运算，将运算结果与特征值摘要进行比对，若二者一致，确定交易证明有效。
70.其中，交易目标链进行的特征值摘要运算与交易发起链进行的特征值摘要运算是一致的，可以预先设置。
71.若运算结果与特征值摘要一致，表示交易数据无误，是安全可靠的。
72.s104：若验证结果为交易证明有效，交易目标链对交易请求进行处理，得到处理结果，并向交易发起链反馈处理结果。
73.本技术实施例中，若交易证明有效，说明该交易请求是安全可靠的，进而交易目标链可以对交易请求进行处理。
74.例如，交易目标链对交易数据进行解析，得到具体的业务请求，并对业务请求进行处理。
75.在得到处理结果后，向交易发起链反馈处理结果。
76.可见，应用本技术实施例提供的区块链跨链交易方法及系统，能够实现区块链的跨链交易，具备很好的通用性和实用价值。并且设计了交易证明的生成和验证方法，能够很好的验证交易发起链的身份以及交易数据的真实性，有助于高效的实现跨链交易的验证，保障数据安全。
77.此外，整个流程可以借助区块链智能合约，实现流程自动化流转，无需人工干预，降低人工成本、提升跨链交易的效率。
78.本技术的一种实施例中，交易证明还可以包含交易有效时间，相应的，验证交易证明的有效性的步骤，具体可以包括：
79.基于交易有效时间，验证交易证明是否在有效期；
80.若是，对接收到的交易数据进行特征值摘要运算，将运算结果与特征值摘要进行比对，若二者一致，确定交易证明有效。
81.具体的，交易发起链根据本次跨链交易的交易数据计算特征值摘要，例如哈希摘要datahash，并加上交易有效时间，生成交易证明proof，然后将本次跨链交易使用自己私钥进行签名之后，发起交易。
82.交易目标链从交易证明proof中获取本次跨链交易的交易数据的哈希摘要datahash和交易有效时间，验证时间戳保证交易时间在有效期之内，随后根据自己收到的交易数据计算哈希摘要，与获得的datahash进行比较，来验证交易数据的安全性。
83.本技术的一种实施例中，在交易目标链对交易请求进行处理，得到处理结果之后，还包括：
84.基于交易目标链的私钥对处理结果进行加密；
85.交易发起链根据交易目标链的公钥对加密的处理结果进行解密，若解密成功，则完成交易。
86.具体的，交易目标链对交易请求进行处理后，可以基于自身私钥对处理结果进行加密，将加密后的处理结果反馈至交易发起链。
87.相应的，交易发起链可以从跨链管理平台获取交易目标链的公钥，并根据交易目标链的公钥对加密的处理结果进行解密，若解密成功，表示交易目标链的身份验证成功，即该处理结果是真实可靠的，此时交易完成。
88.在本技术的一种实施例中，在交易发起链生成交易证明之前，还可以包括：
89.交易发起链向跨链管理平台请求交易目标链的数据规范信息。
90.相应的，交易发起链生成与交易目标链的数据规范信息相匹配的交易证明。
91.其中，跨链管理平台可以作为交易发起链和交易目标链的中继，具体可以包括以下三个模块：
92.1)注册模块：用于完成对各个区块链的注册工作。
93.具体的，需要参与区块链跨链交易的区块链，需要在跨链管理平台中进行注册，注册信息可以包括：该区块链的身份信息、公钥信息、位置信息、注册时间、访问方法等。注册完成之后，跨链管理平台会为该区块链分配区块链id，作为其身份的唯一标识。注册模块完成对各个区块链网络身份的认证工作。
94.2)规范化模块：用于管理各个区块链交易接口规范。
95.具体的，由于各个区块链进行交易的接口规范、数据结构要求可能各不相同，因此该模块可以记录各区块链的相关规范要求，为跨链交易提供规范化服务。
96.相应的，交易发起链发起交易请求之前，可以向跨链管理平台请求交易目标链的数据规范信息，具体可以包括：接口规划、数据结构要求等。随后，交易发起链生成与交易目标链的数据规范信息相匹配的交易证明。
97.3)交易模块：参与并管理跨链交易。
98.交易模块负责跨链交易的接收和转发工作。对于每一次跨链交易，交易发起链都向跨链管理平台发起，进而平台中的交易模块可以为其分配id作为唯一标识，并且会保存该次交易的记录。
99.可见，本技术实施例中，设计了跨链管理平台，包括：注册模块、规范化模块和交易
模块，能够实现不同区块链的身份认证工作，为可信的跨链交易奠定基础。
100.本技术的一个实施例中，交易发起链和交易目标链预先配置有智能合约，智能合约用于定义交易发起链和交易目标链之间数据交互的数据格式和交互流程。
101.具体的，智能合约是一种旨在以信息化方式传播、验证或执行合同的计算机协议。智能合约允许在没有第三方的情况下进行可信交易，这些交易可追踪且不可逆转。智能合约的目的是提供优于传统合约的安全方法，并减少与合约相关的其他交易成本。
102.而区块链智能合约，可以理解为一段写在区块链上的代码，一旦某个事件触发合约中的条款，代码即自动执行，也就是说，满足条件就执行，不需要人为操控。
103.本技术实施例中，设计了面向跨链交易的智能合约结构，并基于此结构设计交易方法。具体结构可参见图2，图2是本技术实施例提供的智能合约结构的一种示意图。
104.如图2所示，跨链交易的智能合约结构可以包括：txfrom(交易发起链的标识)、txto(交易目标链的标识)、timestamp(交易时间)、proof(交易证明)、txdata(交易数据)。
105.具体的，交易发起链和交易目标链都预先配置有上述智能合约，智能合约定义了交易发起链和交易目标链之间数据交互的数据格式和交互流程。
106.例如，当交易发起链需要发起一次交易时，执行智能合约定义的交互流程，即生成交易证明，以及针对交易证明进行加密等过程。
107.随后，交易发起链基于智能合约定义的数据格式发起交易请求。作为一个示例，交易请求包含智能合约中定义的如下数据字段：交易发起链的标识、交易目标链的标识、交易时间、交易证明和交易数据。
108.从而，当交易目标链收到交易请求后，发现交易请求的数据格式是遵循智能合约中相关定义的，进而按照智能合约定义的交易流程执行后续的处理步骤。
109.此外设计了面向跨链交易的智能合约结构，并基于此结构设计了跨链交易的具体方法和流程。其中，包括交易证明proof的生成和验证方法，有助于高效的实现跨链交易的验证，保障数据安全。
110.由于设计了交易证明proof的生成和验证方法，实现数据与价值在不同区块链之间的可信跨链传递。
111.并且，由于使用跨链管理平台完成身份的认证，使用智能合约来实现可信跨链交易，因此有效保障了跨链交易的安全性；通过区块链智能合约实现流程自动化流转，无需人工干预，降低人工成本、提升效率。
112.本技术实施例还提供了一种区块链跨链交易系统，图3是本技术实施例提供的区块链跨链交易系统的一种结构示意图，如图3所示，系统包括：交易发起链、交易目标链和跨链管理平台。
113.所述交易发起链，用于生成交易证明，根据自身私钥对所述交易证明进行加密，得到密文交易证明；所述交易证明包含交易数据的特征值摘要；
114.所述交易发起链，还用于向交易目标链发送交易请求，所述交易请求携带所述密文交易证明和所述交易数据；
115.所述交易目标链，用于根据所述交易发起链的公钥，对所述密文交易证明进行解密，若解密成功，验证所述交易证明的有效性；若验证结果为所述交易证明有效，所述交易目标链对所述交易请求进行处理，得到处理结果，并向所述交易发起链反馈所述处理结果。
116.应用本技术实施例提供的区块链跨链交易系统，能够实现区块链的跨链交易，具备很好的通用性和实用价值。并且设计了交易证明的生成和验证方法，能够很好的验证交易发起链的身份以及交易数据的真实性，有助于高效的实现跨链交易的验证，保障数据安全。
117.此外，整个流程可以借助区块链智能合约，实现流程自动化流转，无需人工干预，降低人工成本、提升跨链交易的效率。
118.本技术的一个实施例中，所述验证所述交易证明的有效性的步骤，包括：
119.对接收到的交易数据进行特征值摘要运算，将运算结果与所述特征值摘要进行比对，若二者一致，确定所述交易证明有效。
120.本技术的一个实施例中，所述交易证明还包含交易有效时间，所述验证所述交易证明的有效性的步骤，包括：
121.基于所述交易有效时间，验证所述交易证明是否在有效期；
122.若是，对接收到的交易数据进行特征值摘要运算，将运算结果与所述特征值摘要进行比对，若二者一致，确定所述交易证明有效。
123.本技术的一个实施例中，交易目标链，还用于基于所述交易目标链的私钥对所述处理结果进行加密；交易发起链，还用于根据所述交易目标链的公钥对加密的处理结果进行解密，若解密成功，则完成交易。
124.本技术的一个实施例中，跨链管理平台包括：
125.注册模块，用于完成对各个区块链的注册工作；规范化模块，用于管理各个区块链交易接口规范；交易模块，用于参与并管理跨链交易。
126.本技术的一个实施例中，所述交易发起链和所述交易目标链预先配置有智能合约，所述智能合约用于定义所述交易发起链和所述交易目标链之间数据交互的数据格式和交互流程。
127.本技术的一个实施例中，跨链交易智能合约结构可以包括：交易发起链的标识、交易目标链的标识、交易时间、交易证明、交易数据。
128.本技术的一个实施例中，所述跨链管理平台，还用于针对每一次跨链交易生成交易记录，所述交易记录包括：本次跨链交易的标识、交易发起链的标识、交易目标链的标识、交易时间和交易数据。
129.可见，本技术实施例中，设计了跨链管理平台，包括：注册模块、规范化模块和交易模块，能够实现不同区块链的身份认证工作，为可信的跨链交易奠定基础。
130.此外设计了面向跨链交易的智能合约结构，并基于此结构设计了跨链交易的具体方法和流程。其中，包括交易证明proof的生成和验证方法，有助于高效的实现跨链交易的验证，保障数据安全。
131.由于设计了交易证明proof的生成和验证方法，实现数据与价值在不同区块链之间的可信跨链传递。
132.并且，由于使用跨链管理平台完成身份的认证，使用智能合约来实现可信跨链交易，因此有效保障了跨链交易的安全性；通过区块链智能合约实现流程自动化流转，无需人工干预，降低人工成本、提升效率。
133.下面结合附图4对本技术实施例提供的区块链跨链交易方法进行进一步说明，图4
为本技术实施例提供的区块链跨链交易方法的一种时序图。
134.首先，对前置流程进行说明，前置流程具体可以包括：
135.参与区块链跨链交易的各个区块链，在跨链管理平台进行注册，注册信息可以包括：该区块链的身份信息、公钥信息、位置信息、注册时间、访问方法等。注册完成之后，为区块链分配区块链id，作为其身份的唯一标识。图4中未示出前置流程。
136.图4示出了区块链跨链交易方法的具体流程，可以包括以下步骤：
137.步骤1：交易发起链向跨链管理平台获取交易目标链的相关规范信息；
138.步骤2：跨链管理平台返回相应信息；
139.步骤3：交易发起链完成规范化工作；
140.步骤4：交易发起链生成交易证明proof；
141.步骤5：交易发起链向跨链管理平台发起跨链交易请求；
142.步骤6：跨链管理平台收到跨链交易请求，生成交易id，将交易请求转发至交易目标链；
143.步骤7：交易目标链向跨链管理平台查询交易发起链的公钥信息；
144.步骤8：跨链管理平台返回相应信息；
145.步骤9：交易目标链验证交易信息，即验证交易证明proof；
146.步骤10：交易目标链处理交易；
147.步骤11：交易目标链向交易发起链反馈交易结果，该交易结果基于交易目标链的私钥进行签名加密；
148.步骤12：交易发起链向跨链管理平台查询交易目标链的公钥信息；
149.步骤13：跨链管理平台返回相应信息；
150.步骤14：交易发起链验证交易结果，完成交易。
151.步骤15：交易发起链向交易目标链发送交易完成的消息。
152.可见，采用本技术实施例提供的跨链交易的具体流程，能够实现区块链的跨链交易，具备很好的通用性和实用价值。并设计了交易证明的生成和验证方法，能够很好的验证交易发起链的身份以及交易数据的真实性，有助于高效的实现跨链交易的验证，保障数据安全。
153.此外，整个流程可以借助区块链智能合约，实现流程自动化流转，无需人工过多干预，降低人工成本、提升效率。
154.在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本技术实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(dsl))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以
是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，dvd)、或者半导体介质(例如固态硬盘solid state disk(ssd))等。
155.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
156.本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于区块链跨链交易系统实施例而言，由于其基本相似于区块链跨链交易方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见区块链跨链交易方法实施例的部分说明即可。
157.以上所述仅为本技术的较佳实施例，并非用于限定本技术的保护范围。凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本技术的保护范围内。