[发明专利]一种基于零知识证明的侧链小额支付系统

说明书

本发明请求保护一种基于零知识证明的侧链小额支付系统，包括区块链主链模块，还包括区块链侧链模块及零知识证明加密模块，通过在区块链主链上扩展的侧链进行交易支付，减少了主链的交易量，增强了主链的可扩展性，该交易系统提高了侧链的区块出块速度，提升了交易的速度，并且用零知识证明对发起交易的地址生成隐秘交易地址，对交易信息进行隐私保护。

技术领域

本发明属于区块链技术领域，特别涉及一种基于零知识证明的区块链侧链小额支付系统。

背景技术

在2008年比特币诞生后加密货币逐步涌现，并且获得了各个领域的专家重点关注。比特币的关键特征是去中心化，同时比特币是第一个成功基于点对点网络的分布式支付系统。

区块链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。

这种分布式的系统很死板，不善于做出改变，因为没有单一的实体来决定更新。即使是更改微小的协议也需要社区之间协商，过程繁琐，这使得增加新功能变得非常困难。

因此提出了侧链的概念，侧链方法能够改进现有的区块链系统，而无需实际更改系统本身。侧链实质上不是特指某个区块链，而是指遵守侧链协议的所有区块链，该名词是相对与比特币主链来说的。侧链协议是指：可以让比特币安全地从比特币主链转移到其他区块链，又可以从其他区块链安全地返回比特币主链的一种协议。

发明内容

本发明旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种能够提高侧链上的交易速度以及对交易进行隐私保护的基于零知识证明的侧链小额支付系统。本发明的技术方案如下：

一种基于零知识证明的侧链小额支付系统，包括区块链主链模块，所述区块链主链模块用于产生资产代币，侧链模块交易使用主链产生的代币作为交易支付的手续费，其还包括区块链侧链模块及零知识证明加密模块，所述区块链侧链模块(与区块链主链通过传输协议连接)所述区块链主链模块用于资产通过正向传输协议转移到区块链侧链模块，正向传输协议指的是，在区块链主链上发送交易，在区块链主链模块上锁定代币的数量，所述区块链侧链遵循侧链SCP共识协议，然后在区块链侧链上创建相同数量的代币，实现区块链主链和区块链侧链间的资产转移；零知识证明加密模块在发送者不需要向验证者提供任何有用信息的情况下，验证者即可完成验证，零知识证明包括以下步骤：第一个步骤是同态隐藏：第二个步骤是多项式盲估：第三个步骤是系数测试及其假设：第四个步骤是进行可验证多项式盲估：第五个步骤是将计算转化为多项式：第六个步骤用匹诺曹协议来验证发送者具有一个满足QAP的成真指派；第七个步骤是椭圆曲线配对。

交易的输入输出结构体被形象成了代码中的note结构体，note＝<a_pk,v,r,rho>。a_pk：持有者的公钥，又称收款人地址。value：代币数值，又被简称为v，代表这笔note的代币数值。rho：随机数，是每一条note的唯一标识。r:随机数。

一个钱包地址里面包含两个公钥a_pk,pk_enc,两个私钥a_sk，sk_enc。

发送者向接收者进行转账，找到一天还没有消费的note，其中note中的value大于发送者需要转账的数额，如果不满足的话，发送者需要找多条note来作为输出。

发送者找到了note1，使用自己的私钥sk_enc解密note1，获取note1中的value和其他数据，其中value要大于所需转账的金额。

发送者新建两条note，分别是note2,note3，note2内部的value设置成需要转账的金额，代表是要给接收者的。note3里面的value是转账剩下来的代币数值。

发送者为note2和note3分别生成随机数r2和r3。