CN110471931A - 一种基于资产交易链的数字资产交易一致性维护方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种基于资产交易链的数字资产交易一致性维护方法，包括为每个数字资产在区块链中建立资产账户；交易发起节点创建一笔新的交易，并将交易信息广播至全网；网络中的其它节点接收到所述交易信息，基于资产交易链，对交易进行合法性校验；校验合法后，更新资产交易链，将交易放入区块中；将所述区块广播至全网，网络中的节点同步所述区块。本发明对资产的状态、内容、历史交易信息进行校验，满足复杂资产更强的一致性要求。

Description

一种基于资产交易链的数字资产交易一致性维护方法

技术领域

本发明涉及区块链技术领域,具体地说是一种基于资产交易链的数字资产交易一致性维护方法。

背景技术

区块链技术在数字资产领域的应用，为数字资产提供了安全、可信任的流转机制，构建了数字资产的价值可信传递体系。区块链技术在没有中心控制的分布式对等网络下，使用分布式集体运作的方式，构建了一个P2P的自组织网络。在P2P网络下的节点都维护了各自的账本信息，但由于网络延迟、网络故障等原因，导致各个账本间的信息可能并不完全相同，对于同一账户的状态认知也不相同，而基于区块链的数字资产在流转过程中，数字资产的全网一致性是保证基于区块链的数字资产价值传递体系有效的基础条件。

以太坊基于MPT(Merkle Patricia Tree，梅克尔字典树)结构为账户构建了状态树，提供账户余额的快速检索，能够通过账户余额的合法性校验实现交易余额的最终一致性保证。但随着区块链技术的应用发展，数字资产形式多样，并非都是币的形式，交易呈现复杂化，交易状态不仅仅局限于余额的最终一致性，多样化的数字资产交易对区块链上数字资产的状态一致性提出了状态、内容、时序等更高的一致性要求。而目前以太坊账户模型，实现复杂资产一致性校验只能通过遍历区块，解析交易数据，获取资产交易间关联信息来实现，随着区块的积累，交易数据的增加，这种方案会逐渐变的不可行。

申请号为201810049338.4的专利申请，虽基于以太坊账户模型进行改进，建立账户交易链，通过校验资产交易发起账户的最近一笔交易的hash以及交易接收账户最新一笔的交易hash实现区块链交易账户在全网状态的一致性，从而实现数字资产状态的一致性维护。但是该方法无法直接以资产为关注点，对资产的状态、内容、时序、历史交易信息进行校验，不能够满足复杂资产更强的一致性要求，并且同时校验交易双方账户，限制了交易的并发执行能力。

发明内容

为了解决上述问题，本发明实施例中提供了一种基于资产交易链的数字资产交易一致性维护方法，对资产的状态、内容、历史交易信息进行校验，满足复杂资产更强的一致性要求。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

本发明第一方面提供了一种资产交易链，为资产账户建立，所述资产交易链包括资产账户状态树和资产账户的前一笔交易索引pre-hash；所述资产账户状态树包括资产账户的键值对，所述键值对用于存储资产账户的编号和交易指针。

进一步地，所述交易指针包括LT-hash、LST-hash和LCT-hash；所述LT-hash指向区块链中资产账户的最近一笔交易；所述LST-hash指向区块链中资产账户的最近一笔状态变化交易；所述LCT-hash指向区块链中资产账户的最近一笔内容变化交易。

本发明第二方面提供了一种基于资产交易链的数字资产交易一致性维护方法，基于所述的资产交易链，所述方法包括以下步骤：

为每个数字资产在区块链中建立资产账户；

交易发起节点创建一笔新的交易，并将交易信息广播至全网；

网络中的其它节点接收到所述交易信息，基于资产交易链，对交易进行合法性校验；

校验合法后，更新资产交易链，将交易放入区块中；

将所述区块广播至全网，网络中的节点同步所述区块。

进一步地，所述交易信息包括资产账户ID、Pre-hash、nonce、preStatus、currentStatus和Operation。

进一步地，所述对交易进行合法性校验包括对交易信息的合法性校验和对资产交易链的合法性校验。

进一步地，所述对交易信息的合法性校验的具体过程为：

基于资产账户状态树，获取并解析数字资产的最近一笔交易LT-hash，判断该LT-hash与交易信息中的Pre-hash是否一致，若不一致，将当前交易丢弃；

若一致，根据LT-hash获取交易中的nonce值，判断本次交易的nonce值是否等于LT-hash中的nonce值加1，若不一致，将当前交易丢弃；

若一致，解析资产账户状态树的LST-hash，判断与交易信息中的preStatus是否一致，若不一致，将当前交易丢弃，若一致，则交易信息的合法性校验通过。

进一步地，所述数字资产在发行时，绑定智能合约，根据所述智能合约的规定对交易进行合法性校验。

进一步地，所述对资产交易链的合法性校验的具体过程为：

根据资产账户状态树的LT-hash获取最新交易；

根据该最新交易中的pre-hash，获取前一笔交易，依次向前定位资产账户的历史交易，得到资产交易链信息；

根据智能合约的规则去交易链查找相关信息进行校验，若一致，则判定当前交易合法，若不一致，则当前交易丢弃。

发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

1、为数字资产建立了区块链账户，通过账户编码可直接锁定区块链中的资产；基于账户模型交易链的方法构建的AMPTC，同时维护了资产最近交易索引、资产最新内容变更交易索引和最新状态变更交易索引，并与历史记录链接起来，实现以资产账户为核心，为资产交易记录的高效检索提供合法性依据，并保证了资产相关的完整的行为记录。

2、交易信息中明确标识了资产ID，即资产的区块链账户，可以根据资产ID锁定资产，基于AMPTC直接进行资产最新状态信息、交易历史的检索和校验，为数字资产在分布式网络中全网的状态、内容、历史交易信息多维度一致性保证提供了有效的机制与方法；检验交易的合法性，基于AMPTC可提供资产相关完整交易链，为需要基于资产历史交易信息进行校验的复杂资产交易提供方法与依据。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明建立的资产交易链的示意图；

图2是本发明所述方法实施例的流程示意图。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。

如图1所示，本发明每个数字资产账户建立资产交易链AMPTC(Asset AccountMerkle Patricia Tree Chain)，用于直接锁定资产关联的交易内容信息、状态信息、资产交易历史信息。

资产交易链用于根据资产账户快速检索资产的最新状态信息以及资产完整交易历史记录。资产交易链包括资产账户状态树和资产账户的前一笔交易索引pre-hash；资产账户状态树是一种基于MPT结构的全局状态树，包括区块链中每一个资产账户的一组(key，value)键值对，key存储资产账户编码，value存储资产账户的交易指针，包括LT-hash、LST-hash、LCT-hash；其中LT-hash指向区块链中资产账户的最近一笔交易，LST-hash指向区块链中资产账户的最近一笔状态变化交易、LCT-hash指向区块链中资产账户的最近一笔内容变化交易。资产交易链包括区块，区块用于存储交易，其中每一条资产交易都包含指向资产账户前一笔交易的pre-hash。

基于资产交易链，可快速定位资产的最近交易、最近状态交易、最近内容交易以及完整历史交易记录。以图1中的账户a1为例，根据资产账户编码a1定位到对应的value，根据value中的LT-hash定位到资产账户在链上的最新交易Tx2，根据value中的LST-hash定位到资产账户在链上的最新状态交易Tx3，根据value中的LCT-hash定位到资产账户在链上的最新内容交易Tx7；根据Tx2中的Pre-hash定位到资产账户的前一笔交易Tx3，以此类推，根据Pre-hash沿区块链依次向前链接，得到资产账户的按时间顺序的一条完整历史交易记录。

如图2所示，基于资产交易链的数字资产交易一致性维护方法包括以下步骤：

步骤S1，为新资产创建区块链账户，作为资产的唯一标识符。对每个数字资产在区块链中均会建立资产账户，并设置唯一标识符，如图1中的编码a1。

步骤S2，交易发起节点创建一笔新的交易，将包含资产账户ID、Pre-hash、nonce、preStatus、currentStatus和Operation的资产交易信息广播至全网。

资产账户ID为数字资产建立的区块链账户，用于锁定被交易的数字资产；Pre-hash用于标记当前交易操作的资产的前一笔交易；nonce用于标记当前交易是资产账户的第几笔交易；preStatus用于标记资产进行当前交易之前的状态；currentStatus用于标记资产完成当前交易后的状态；Operation用于标记该交易对资产进行的具体操作。

步骤S3，网络中的其他节点接收到交易信息，根据资产账户编码检索资产的LT-hash、LST-hash、LCT-hash，进行解析计算，与交易的Pre-hash、nonce、preStatus等信息进行对比、校验。

步骤S4，验证信息是否一致，若不一致，进行步骤05，若一致，进行步骤S6；对交易信息校验的具体过程为：基于资产账户状态树，获取并解析数字资产的最近一笔交易LT-hash，判断该LT-hash与交易信息中的Pre-hash是否一致，若不一致，进行步骤S5；若一致，根据LT-hash获取交易中的nonce值，判断本次交易的nonce值是否等于LT-hash中的nonce值加1，若不一致，进行步骤S5；若一致，解析资产账户状态树的LST-hash，判断与交易信息中的preStatus是否一致，若不一致，进行步骤S5，若一致，则交易信息的合法性校验通过，进行步骤S6。

步骤S5，校验不通过，返回错误信息，将错误交易丢弃。

步骤S6，判断是否需要为交易链信息进行验证，若是则进行步骤S7，否则进行步骤S9。是否进行交易链信息验证依据智能合约规则确定，数字资产在发行时，绑定智能合约，该智能合约与具体业务场景关联，声明资产的基本状态以及各状态之间的转换规则，基于状态转换规则声明资产的操作函数等。

步骤S7，获取交易链信息进行校验，根据资产账户的LT-hash获取的最新交易的pre-hash，获取资产的前一笔交易，依次向前定位到资产账户的历史交易，得到交易链信息进行校验。

步骤S8，验证交易链信息是否一致，若不一致，进行步骤S5，若一致，进行步骤S9。举例说明对交易链信息进行验证：授权查看这个操作，假设智能合约规定只允许用户查看一次，查看一次操作就会当作一次交易，当用户想查看时，先基于交易链信息验证该操作是否已经执行过，若没有执行过，认为校验通过，交易正确。

步骤S9，交易正确更新AMPTC，其具体操作为：更新交易资产账户LT-hash指向新交易，若新交易使资产状态发生变化，更新LST-hash指向新交易，若新交易使资产内容发生变化，更新LCT-hash指向新交易；将合法交易加入区块，计算merkle root存储于区块头中。

步骤S10，广播新区块到网络中，网络中的节点同步区块。

以上所述只是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种资产交易链，其特征是，为资产账户建立，所述资产交易链包括资产账户状态树和资产账户的前一笔交易索引pre-hash；所述资产账户状态树包括资产账户的键值对，所述键值对用于存储资产账户的编号和交易指针。

2.根据权利要求1所述的资产交易链，其特征是，所述交易指针包括LT-hash、LST-hash和LCT-hash；所述LT-hash指向区块链中资产账户的最近一笔交易；所述LST-hash指向区块链中资产账户的最近一笔状态变化交易；所述LCT-hash指向区块链中资产账户的最近一笔内容变化交易。

3.一种基于资产交易链的数字资产交易一致性维护方法，基于权利要求1或2所述的资产交易链，其特征是，所述方法包括以下步骤：

为每个数字资产在区块链中建立资产账户；

交易发起节点创建一笔新的交易，并将交易信息广播至全网；

网络中的其它节点接收到所述交易信息，基于资产交易链，对交易进行合法性校验；

校验合法后，更新资产交易链，将交易放入区块中；

将所述区块广播至全网，网络中的节点同步所述区块。

4.根据权利要求3所述的基于资产交易链的数字资产交易一致性维护方法，其特征是，所述交易信息包括资产账户ID、Pre-hash、nonce、preStatus、currentStatus和Operation。

5.根据权利要求4所述的基于资产交易链的数字资产交易一致性维护方法，其特征是，所述对交易进行合法性校验包括对交易信息的合法性校验和对资产交易链的合法性校验。

6.根据权利要求5所述的基于资产交易链的数字资产交易一致性维护方法，其特征是，所述对交易信息的合法性校验的具体过程为：

基于资产账户状态树，获取并解析数字资产的最近一笔交易LT-hash，判断该LT-hash与交易信息中的Pre-hash是否一致，若不一致，将当前交易丢弃；

若一致，根据LT-hash获取交易中的nonce值，判断本次交易的nonce值是否等于LT-hash中的nonce值加1，若不一致，将当前交易丢弃；

若一致，解析资产账户状态树的LST-hash，判断与交易信息中的preStatus是否一致，若不一致，将当前交易丢弃，若一致，则交易信息的合法性校验通过。

7.根据权利要求5所述的基于资产交易链的数字资产交易一致性维护方法，其特征是，所述数字资产在发行时，绑定智能合约，根据所述智能合约的规定对交易进行合法性校验。

8.根据权利要求7所述的基于资产交易链的数字资产交易一致性维护方法，其特征是，所述对资产交易链的合法性校验的具体过程为：

根据资产账户状态树的LT-hash获取最新交易；

根据该最新交易中的pre-hash，获取前一笔交易，依次向前定位资产账户的历史交易，得到资产交易链信息；

根据智能合约的规则去交易链查找相关信息进行校验，若一致，则判定当前交易合法，若不一致，则当前交易丢弃。