[发明专利]基于区块链技术的交易快速确认方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于区块链技术的交易快速确认方法及装置，其中，方法包括以下步骤：步骤S1：确认节点身份，并选举共识委员会和委员会领导者；步骤S2：提交交易至委员会，使得委员会领导者发起对交易的一轮BLS聚合签名，并将对交易的总签名在全网广播，以快速确认交易；步骤S3：通过委员会领导者将已经确认的交易打包汇总，并将交易包、交易证明、上个区块哈希和当前未花费交易池组成本轮区块，将本轮区块和区块哈希值发送给委员会的成员，运行委员会内共识，以生成新区块。该方法可以实现交易的快速确认，有效提高了交易的实用性和可靠性，简单易实现。

技术领域

本发明涉及信息安全和电子商务技术领域，特别涉及一种基于区块链技术的交易快速确认方法及装置。

背景技术

移动互联网的高速发展促进了电子商务业的繁荣。电子支付应运而生，并且日新月异。人们越来越多的在互联网上买卖商品，由此产生的交易数量十分庞大。

目前大多数的网上交易或电子支付产生的交易都依赖可信的第三方，即依靠银行、金融机构等提供交易服务，将买家和商家联系起来。可信第三方的存在为交易的安全性带来了一定的隐患，越来越多的国家、机构开始研究未来交易的新模式。

区块链技术的出现奠定了未来交易模式的发展方向。区块链是比特币等数字加密货币背后隐藏的深层次技术。区块链是在不可信网络环境中达成共识的一种技术，具有去中心化、去信任化、分布式的特点。区块链在不断的发展研究中，演变成了一种公开的、透明的分布式账本，在不可信网络环境中，即敌手存在的条件下，区块链能够通过一定的共识机制来使得所有诚实用户的账本达成一致。而能够达成共识的前提条件是敌手控制的算力不能超过全网算力的一半，一旦敌手算力过于庞大，敌手便能够发动攻击，造成区块链的分叉，对交易历史进行随机篡改。

区块链之所以能够作为公共可信账本是因为它能够满足两个最基本的特性，一致性和活性。一致性指的是，在所有诚实用户的区块链上，从末尾处去掉k(k为安全参数，比特币中k一般等于6)个区块之后，诚实用户得到的区块链是互为前缀的，即诚实用户得到的区块链总能够达成彼此一致。活性指的是，诚实用户在某个时间上传交易，经过一定时间之后，一定出现在其他所有诚实用户的区块链上。区块链底层的一致性和活性使得其能够成为存储交易的公开账本，并且能够满足以下特点：第一是公开性，任何节点能够在任意时间查询到区块链上的交易历史；第二是去中心化，基于区块链的交易模式不需要传统的可信第三方存在，而是通过全网节点的共同力量来实现对交易历史的共识；第三是交易历史不可篡改性，交易一旦被打包经过共识写入到区块上，并在一定的确认时间后(如比特币是6个区块之后，大约60分钟)便是不可随意篡改的。

比特币采用工作量证明机制来实现共识。比特币每十分钟产生一个区块，用于记录当前时间段内所有交易数据，所有的节点可以通过计算一个小于特定目标值的哈希值来产生区块，哈希函数的输入包括三部分：上一个区块的哈希值、当前时间段内所有交易的默克尔树树根、随机数，找到这样一个满足目标难度要求的随机数即完成了工作量证明的过程，网络中所有其他节点可以通过验证哈希运算来确认该区块的正确性，并继续在该区块之后进行接下来的工作量证明，寻找新的区块。比特币的共识机制以找到目标哈希值的时间和难度为标准，实现了全网节点的共识，因此，算力越大的节点越容易成为下一个区块的生产者，即该时期账本上的交易内容由该节点负责写入。在该时期内产生的大部分交易将被记录到该时期的区块中。而由于区块链安全参数的设定，该过程需要一定的时间来完成。就比特币而言，为了确保比特币区块的链质量满足一定的要求，对工作量证明的难度需要进行一定的设置，保证大约每10分钟产生一个区块，由于比特币出块速度的设置和区块大小1MB的限制，比特币中的交易规模有限，每秒钟大概能确定7个交易。而每个交易的确认时延较长，至少要等待6个区块(即60分钟)的时间才能确保交易的合法可用性。相对较长的交易确认时间和较低的交易规模使得比特币的实际可用性十分有限，在一些需要快速完成支付过程的场景，如超市、便利店等，并不适用。