[发明专利]一种基于递归零知识证明的区块总结方法及终端

说明书

本发明提供一种基于递归零知识证明的区块总结方法及终端，包括：根据存储能力和计算能力将区块链网络中的全节点分为存储节点和出块节点；将当前交易提交到区块链网络中，采用零知识算法计算当前交易对应的当前零知识证明，在出块节点中将当前零知识证明与历史打包的零知识证明进行压缩打包出块后存储至存储节点中，同时将当前交易存储至存储节点中；当轻节点加入区块链网络时，从存储节点中下载最新打包的零知识证明至轻节点中。本发明通过使用递归零知识证明的思想实现区块总结，有效解决轻节点存储瓶颈问题的同时提高区块总结效率，使轻节点可以运行在资源受限的轻量级或资源有限的设备之上。

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，具体涉及一种基于递归零知识证明的区块总结方法及终端。

背景技术

区块链技术起源于2008年，由中本聪(Satoshi Nakamoto)在《比特币：一个点对点电子现金系统》中首次提出比特币的概念，而比特币等数字加密货币的核心技术便是区块链技术。2015年之前，大家更关注的是比特币的“币”而不是底层的区块链技术。2015年，以太坊(Ethereum)的出现以及之后的日渐成熟，使得区块链这一概念为更多人所了解和研究，并且朝着更加光明和广泛的应用场景不断发展。

当前，区块链的应用领域可分为：(1)加密数字货币领域，如比特币、以太币等；(2)数据记录及管理领域，如数据存储、数据鉴证等；(3)信息安全领域，如认证技术、访问控制等；(4)其他领域，如共享经济、智能交通和能源网络等等。区块链在不同场景下的应用，都因高冗余存储(每个节点存储一份完整的数据)增强了数据的公开性、透明性，提高了系统的可用性；但另一方面，每个节点都需要同步最新的账本，这会给区块链带来性能问题和巨大的存储压力。

为解决数据高冗余带来的存储压力，研究者们针对区块链存储问题提出了链上和链下两种存储扩展路线。链上存储扩展方式有轻节点(SPV，Simplified PaymentVerification)和协作式存储两种；链下存储扩展方式有基于DHT(Distributed HashTable，分布式哈希表)、基于IPFS(InterPlanetary File System，星际文件系统)和基于云存储三种方式。其中轻节点由于只需要保存最长区块链的所有块头即可验证一笔支付交易的存在，大大减小了存储开销，但区块头的数据也是不小的负担，会随着区块数量的增加和时间的推移逐渐膨胀，因此无论是链上存储还是链下存储，区块不断地增加至区块链的尾端时，均会遇到存储瓶颈。

而针对轻节点存储瓶颈的问题，现提出了一种区块总结的方法，将l个原始区块总结成一个新区块，称为总结区块，总结区块中交易的输入与其所包含的原始块中的交易输入一样，输出同理。如果一笔交易的输出是另外一笔交易的输入，那么将根据净效果合并这些交易，总结区块也会包括原始区块的哈希，但直接总结区块同样会造成区块链账本大小问题，所以它通过使用递归的方式对区块序列进行总结，即对总结区块进行总结。该方法引入了总结深度的概念，原始区块的总结深度为0，原始区块直接总结区块的总结深度为1，以此类推，即如图1所示，可以简单理解为一个区块长度为n的区块链经过区块递归总结后，将变成先是o个原始区块，再是m个总结深度为1的总结区块，之后再是m个总结深度为2的总结区块，以此类推。但这种方法需要找到交易之间的关系，在面对大量碎片化交易的时候，该方法的效率会大幅度降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于递归零知识证明的区块总结方法及终端，解决轻节点存储瓶颈问题的同时提高区块总结效率，使轻节点可以运行在一些资源受限的轻量级或资源有限的设备之上。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于递归零知识证明的区块总结方法，包括步骤：

S1、根据存储能力和计算能力将区块链网络中的全节点分为存储节点和出块节点；