[发明专利]区块链扩容方法和装置

说明书

本发明提供了一种区块链扩容方法和装置，涉及区块链技术领域，方法包括：根据用户的交易全局状态汇总请求创建状态树根；调用计算集群生成状态树根前后变更的零知识证明；将交易全局状态汇总请求中的批次交易明细、状态树根和零知识证明封装成交易报文发送至区块链，由区块链的链上智能合约进行零知识证明的验证及交易世界状态的变更。本申请将原本在区块链上进行验证的交易放置到链外进行验证，一定程度上提高了区块链处理转账、结算、对账等计算类交易的性能容量。另外通过引入零知识证明提高了安全性，通过验证区块包含的所有交易的零知识证明,以此来证明交易状态转换的有效性，实现了链上安全可信批量验证的功能。

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，尤其涉及一种区块链扩容方法和装置。

背景技术

目前区块链的事务处理能力主要受块大小和块时间的限制。块容量决定了当前区块链的单个块中可以容纳的事务数量。为了提高区块链系统的容量，以支持更加广泛的应用场景，业内采用区块链第二层(Layer2)协议，将区块链主网的大量计算需求转移到Layer2，从而减轻主链的负担。该类方案的交易在Layer2执行，交易状态被同步至主链(Layer1)。同时为了保证交易的安全性，Layer2的交易数据一般存储在Layer1。如何证明Layer2同步状态的正确性，不同的Layer2方案有不同的实现方案。现有的侧链方案，系统将侧链产生的区块进行快照然后提交到主链。侧链快照就是区块的哈希值，快照会被存储到主链上，当侧链中有矿工想合谋进行分叉时，快照可以用来对付这种作弊行为。

侧链潜在的问题在于安全性，侧链对本链中区块的区块头进行快照提交到主链以防止分叉。如果区块A被快照存档进主链，那么A延续的这条链将被视为是唯一有效的侧链。尽管侧链能利用主链防范分叉，侧链上的矿工仍然有机会合谋发起被称为是“无效状态转换”的攻击。这种攻击利用的是主链无法验证侧链上所有区块的不足，因此如果侧链超过50％或66％(取决于侧链的设计机制)的矿工参与合谋，那他们就有可能创建一个无效的区块，从其它账户盗取资产，然后将此交易快照上传到主链，完成攻击。在现有的侧链方案中，项目方都假定起码有50％(或66％，取决于设计机制)以上的矿工不会作弊。

并且无论是主链还是侧链，区块链中的计算是在智能合约中完成的，而智能合约运行在虚拟机中，其计算能力是有限的，进而导致了区块链的计算能力是有限的。所以仅仅依靠区块链无法完成真实计算。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种区块链扩容方法和装置，以解决上述提及的至少一个问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下方案：

根据本发明的第一方面，提供一种区块链扩容方法，所述方法包括：根据用户的交易全局状态汇总请求创建交易前后所对应的状态树根；调用计算集群生成所述用于证明状态树根前后变更有效性的零知识证明；将所述交易全局状态汇总请求中的批次交易明细、交易前后的状态树根和所述零知识证明封装成交易报文发送至区块链，由所述区块链的链上智能合约进行所述零知识证明的验证及交易世界状态的变更。

根据本发明的第二方面，提供一种区块链扩容装置，所述装置包括：状态树根创建单元，用于根据用户的交易全局状态汇总请求创建交易前后所对应的状态树根；调用单元，用于调用计算集群生成用于证明所述状态树根前后变更有效性的零知识证明；封装发送单元，用于将所述交易全局状态汇总请求中的各批次交易明细、交易前后的状态树根和所述零知识证明封装成交易报文发送至区块链，由所述区块链的链上智能合约进行所述零知识证明的验证及交易世界状态的变更。

根据本发明的第三方面，提供一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。

根据本发明的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。