[发明专利]一种面向云际计算环境价值交换的跨链通信方法

说明书

本发明公开了一种面向云际计算环境价值交换的跨链通信方法，目的是保证价值交换过程的安全可靠和高效。技术方案是在各区块链上的每个用户节点中安装由跨链通信模块、节点管理模块、验证模块、记账模块组成的跨链通信系统，建立中间链，从中间链上选择路由节点，由路由节点完成链与链之间的价值转移和沟通交流；发送方的跨链通信模块为发送方、接收方、路由节点构造资金池，根据资金转移方案进行资金转移，接收方的验证模块采用智能合约的方式对发送方资金的有效性和可用性进行验证；接收方的记账模块广播交易结果，发送方、接收方、MidChain生成新区块以存储交易数据。采用本发明可保证价值交换过程的安全可靠和高效，实现链与链之间的无缝跨链通信。

技术领域

本发明涉及区块链以及分布式云计算领域，具体涉及一种利用区块链作为基础技术支撑，跨链进行价值交换的通信方法。

背景技术

区块链的概念在08年中本聪的《Bitcoin:A Peer-to-Peer Electronic CashSystem》(即《比特币：一种点对点的电子现金系统》)一文中，作为比特币的底层技术被提出。为了实现一种点对点的去中心化可信记账系统，中本聪将比特币的每次交易信息分别放入一个区块(即一个用于存放交易数据哈希值和时间戳的块结构)中，每个区块再按照时间戳顺序连成一条链，称为区块链。某条区块链上的用户节点(也可称属于某条区块链的用户节点)是指将该条区块链上所有区块同步到本地服务器的用户终端，在云际计算环境中，特指云服务消费者和云服务提供商。一条区块链上有多个用户节点，所有用户节点都具备广播功能、验证功能、分配资金池中的资金、资金转移功能。此外，由于区块链本身就可看作一本分布式帐本，所以将每个用户节点同步到本地服务器的整条区块链称作本地账本，随着新区块的生成，本地账本也要同步进行更新。这样通过区块链的形式，中本聪完美地实现了对等网络下的去中心化可信记账系统。如图2所示，区块链由多个区块(规定第一个区块叫做创世块)按照生成交易的时间戳顺序连成。每个区块由区块头和其他三个数据域组成。区块头包含6个数据域，分别为：区块ID、随机数、上一区块哈希值、生成区块的时间戳、Merkle根哈希值、难度值。区块ID是对每一个区块的编号，用于验证模块和交易完成后查看交易信息；随机数是和交易信息做哈希运算的一个数字(哈希运算是一个把任意长度的数据映射成固定长度数据的运算，比特币中使用到的是SHA-256哈希算法，来源于美国国家标准与技术研究院发布的《安全散列标准》)，用于用户节点依据PoW共识机制争夺记账权；上一区块哈希值是指与所属区块相连的上一个区块的各数据域信息合并进行哈希运算所得到的值，第一个区块的上一区块哈希值为0；生成区块的时间戳指一串表示区块生成时间的字符序列；Merkle根哈希值是将交易信息里面的各条交易信息通过Merkle Proof方法(Nakamoto S.Bitcoin:Apeer-to-peer electronic cash system[J].2008，即《比特币：一种点对点的电子现金系统》第4页第22-31行)合并而成；难度值是用户争夺记账权时计算哈希值的难度系数。区块中的另外三个数据域分别为：区块大小、交易计数器、交易信息。区块大小是用字节数表示的区块的大小；交易计数器是该区块中记录的交易数量；交易信息是对每条交易记录的信息，由用户节点根据具体的交易进行记录。之后，受到比特币的灵感启示，越来越多致力于区块链基础设施发展的企业涌入行业市场，极具代表性的包括Blockstream、Ripple以及Ethereum等。

借鉴比特币的思想，以太坊尝试在比特币协议之上构建一个总体上完全无需信任基础的智能合约平台。它是一个创新的可编程的区块链平台，允许任何人在平台中建立和使用通过区块链技术运行的去中心化应用。相比于比特币区块链，纯粹是一个关于交易信息的列表，以太坊区块链以账户为基础单元，它跟踪每个账户的状态，所有以太坊区块链上的状态转换都是账户之间价值和信息的转移。账户分为外部账户和合约账户，外部账户由用户通过私钥控制，合约账户则是由合约编码——即智能合约——来控制。