[发明专利]一种基于区块链支付通道的匿名多跳数据传输方法

说明书

本发明公开了一种基于区块链支付通道的匿名多跳数据传输方法，涉及区块链技术领域。本发明包括：分别创建第一终端、第二终端与服务器端的匿名单向通道，第一终端、第二终端和服务器端均同意初始通道状态，所述服务器端有数据量，所述第一终端、第二终端对所述数据量提供签名以更新数据量；创建匿名双向通道及所述匿名双向通道的数据传输协议，所述第一终端和所述第二终端通过所述匿名双向通道完成匿名双向数据传输。本发明研基于区块链支付通道网络，采用非对称加密技术、零知识证明和盲签名等技术，利用支付通道网络中第三方和匿名单向通道，解决了支付通道中的匿名多跳支付问题。

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，更具体的说是涉及一种基于区块链支付通道的匿名多跳数据传输方法。

背景技术

如今，基于区块链的去中心化电子货币越来越人们受欢迎。比如在比特币中，所有事务记录在由一组分散的对等节点维护的公共交易分类帐本——区块链上。尽管在低交易量下这种设计非常成功，但是系统对全球共享账本的依赖却导致了非常严重的可扩展性问题。在比特币中，由于平均每十分钟要将大小为1MB区块添加到区块链中，所以比特币交易速率被限制到每秒少于十个新的交易，这严重限制了电子货币的使用场景。如今，解决区块链可扩展性问题的方法中，使用最广泛的是链下执行交易同时保持系统的分散结构和整体性。链下支付的主要方法是使用支付通道，例如比特币的闪电网络和以太坊的雷电网络。支付通道网络在区块链网络之上构建了一个二层网络，通道双方分别抵押一定额度的加密货币到链下，将区块链上的交易转移至链下。用户在链下交易，省去了区块打包、交易验证、节点共识等耗时的流程，能极大的提升支付网络的吞吐量，降低交易延迟。

尽管支付通道可以解决区块链的可扩展性问题，但它有一定的隐私缺陷。支付通道的付款是在链下进行的，但区块链中的任何一个对等节点都可以获得参与者的匿名身份和初始(最终)通道余额等相关信息。更致命的是，现有的支付通道网络几乎没有针对通道交易对手的隐私保护方案。通过建立一个支付通道来支付，用户可以将给定通道上的每个付款隐式链接到该通道上的所有其他的付款。更严重的情况，如果通过通用的中间节点进行路由付款，现在必须信任中间节点以保护所有支付的历史记录。闪电网络中已经提出了通过经由多个中间节点路由支付来解决该问题的方案。但是，这种方法大大增加了建立支付通道的复杂性，并且在中间节点的子集相互勾结的情况下仍然可能让支付信息暴露。最近，比特币类的隐私问题的解决方案ZCash和Monero，这些系统中也包含的隐私机制，但是只适用于区块链链上交易的隐私，并且不涉及支付通道上的隐私保护。实际上，由于支付通道的成对结构，支付通道的隐私似乎在根本上具有很大的挑战性。即使使用匿名货币为通道提供资金，同一通道内的重复付款在本质上也是可以链接的。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于区块链支付通道的匿名多跳支付方法，基于区块链支付通道网络，采用非对称加密技术、零知识证明和盲签名等技术，利用支付通道网络中第三方和匿名单向通道，解决了支付通道中的匿名多跳支付问题。其中，匿名单向通道允许从通道发起方到通道接收方的固定值的代币的简洁支付，同时保留传统支付通道的匿名性和功能性。接下来利用第三方实现了匿名双向支付，两个对等节点通过可信的第三方实现双向匿名支付，并且允许在任一方向(每次付款都可能具有正值或负值)的付款，但代价是更复杂的中止条件。最后，利用匿名双向支付和HTLC(哈希时间锁合同)实现了匿名多跳付款。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于区块链支付通道的匿名多跳数据传输方法，包括以下步骤：

分别创建第一终端、第二终端与服务器端的匿名单向通道，第一终端、第二终端和服务器端均同意初始通道状态，所述服务器端有数据量，所述第一终端、第二终端对所述数据量提供签名以更新数据量；

创建匿名双向通道及所述匿名双向通道的数据传输协议，所述第一终端和所述第二终端通过所述匿名双向通道完成匿名双向数据传输。

可选的，还包括应用所述匿名双向数据传输，实现多跳数据传输。