CN111667255A

CN111667255A - 基于联盟链的数字资产流转***及方法

Info

Publication number: CN111667255A
Application number: CN202010479050.8A
Authority: CN
Inventors: 林国斌; 刘刚; 张占礼; 刘彦平
Original assignee: Industrial and Commercial Bank of China Ltd ICBC
Current assignee: Industrial and Commercial Bank of China Ltd ICBC
Priority date: 2020-05-29
Filing date: 2020-05-29
Publication date: 2020-09-15
Anticipated expiration: 2040-05-29
Also published as: CN111667255B

Abstract

本申请实施例提供一种基于联盟链的数字资产流转***及方法，***包括：与联盟链对应的多个DApp节点发送至联盟链进行存证；各个DApp节点分别设有唯一身份标识，两个处于离线状态的DApp节点之间用于在彼此之间进行双离线交易，该双离线交易包括数字资产交易及数字资产转移；在进行双离线交易的两个DApp节点的任一个为在线状态后，该DApp节点用于将双离线交易对应的交易信息异步发送至联盟链进行存证，且该两个DApp节点与联盟链之间达成三方共识。本申请能够为联盟连建立起数字资产的价值流转机制，能够有效实现基于联盟链的数字资产流转建立可信设备资源，进而能够在有效提高交易数据处理效率的基础上，提高去中心化程度。

Description

基于联盟链的数字资产流转***及方法

技术领域

本申请涉及区块链技术领域，具体涉及基于联盟链的数字资产流转***及方法。

背景技术

随着区块链技术的发展，现实世界的资产迅速数字化。如果有效进行数字资产的发行、流转、确权等，需要提供可靠技术加以实现。

但是目前业界使用基于公链提供Token机制上建立去中心化应用DApp作为基于区块链技术的价值流转机制。但是公链存在效能低下等问题不能使用大规模商用。而联盟链下没有内置的价值流转机制，基于联盟链开发应用，与公链DApp对应是联盟链的应用层接入的客户端，本质上，将联盟链整体看作是中心设施，其客户端对联盟链的依赖是中心化形态的。联盟链没有可等同于公链DApp的节点。联盟链在去中心化程度上，远逊色于比公链，但比公链更有效率。在联盟链应用体系中，联盟链中的共识节点，从总体而言是处于一个中心化的位置上的。图1至图4将更加直观地看到这个问题。

参见图1和图2，公链中所有DApp节点部署在点对点网络中(P2P)，两两交互，每个节点都使用区块存储技术保存全网账本，所有DApp节点间达成全网共识。参见图3和图4，联盟链中使用区块链技术由若干个共识节点构成区块链网络，该网络成为联盟链区块链应用的服务器节点，而联盟链应用***中不同的客户端可以通过连接联盟链中任一共识节点展开业务处理。联盟链应用的共识过程仅发生在区块链共识节点中，联盟链使用区块存储技术将公共账本保存在链内每个共识节点中。联盟链应用的客户端节点不会参与共识过程和保存共识账本。公链DApp的应用结构属于点对点应用模式(P2P模式)，而联盟链应用模式是服务器-客户端模式(CS模式)。

因此，如何为联盟连建立起数字资产的价值流转机制，是当前亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术中的问题，本申请提供一种基于联盟链的数字资产流转***及方法，能够为联盟连建立起数字资产的价值流转机制，能够有效实现基于联盟链的数字资产流转建立可信设备资源，进而能够在有效提高交易数据处理效率的基础上，提高去中心化程度。

为解决上述技术问题，本申请提供以下技术方案：

第一方面，本申请提供一种基于联盟链的数字资产流转***，包括：与作为数字资产的发行方的联盟链对应的多个用于数字资产的接收、存储和转移的DApp节点；

各个所述DApp节点分别设有对应的唯一身份标识，且所述DApp节点的运行状态包括未与所述联盟链中的节点建立网络连接的离线状态和已与所述联盟链中的节点建立网络连接的在线状态；

两个处于所述离线状态的DApp节点之间用于在彼此之间进行双离线交易，该双离线交易包括数字资产交易及数字资产转移；

在进行所述双离线交易的两个所述DApp节点的任一个的运行状态变更为所述在线状态后，处于所述在线状态的DApp节点用于将所述双离线交易对应的交易信息异步发送至所述联盟链进行存证，且进行所述双离线交易的两个DApp节点与所述联盟链之间达成三方共识。

第二方面，本申请提供一种基于联盟链的数字资产流转方法，所述基于联盟链的数字资产流转方法应用所述的基于联盟链的数字资产流转***实现；

所述基于联盟链的数字资产流转方法包括：

所述联盟链中的发行节点在发行所述数字资产后，将DApp节点所需数量的数字资产转移至所述DApp节点；

两个处于所述离线状态的DApp节点之间在彼此之间进行所述双离线交易；

在进行所述双离线交易的两个所述DApp节点的任一个的运行状态变更为所述在线状态后，处于所述在线状态的DApp节点将所述双离线交易对应的交易信息异步发送至所述联盟链进行存证中的存证节点，且进行所述双离线交易的两个DApp节点与所述联盟链之间达成三方共识。

由上述技术方案可知，本申请提供的一种基于联盟链的数字资产流转***及方法，***包括：与作为数字资产的发行方的联盟链对应的多个用于数字资产的接收、存储和转移的DApp节点；各个所述DApp节点分别设有对应的唯一身份标识，且所述DApp节点的运行状态包括未与所述联盟链中的节点建立网络连接的离线状态和已与所述联盟链中的节点建立网络连接的在线状态；两个处于所述离线状态的DApp节点之间用于在彼此之间进行双离线交易，该双离线交易包括数字资产交易及数字资产转移；在进行所述双离线交易的两个所述DApp节点的任一个的运行状态变更为所述在线状态后，处于所述在线状态的DApp节点用于将所述双离线交易对应的交易信息异步发送至所述联盟链进行存证，且进行所述双离线交易的两个DApp节点与所述联盟链之间达成三方共识，能够建立可信设备资源，建立基于资源的设备之间的协作机制，并能够提供一种数字资源发行和流转机制，例如实现电子钱包的离线支付(如电子人民币发行和流转机制)，或证券数字化后的资源发行和流转机制，进而能够在有效提高交易数据处理效率的基础上，提高去中心化程度，并为新的账务体系建立提供可能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为公链DApp节点部署模型的示意图。

图2为公链DApp的点对点模型的示意图。

图3为联盟链应用节点部署模型的示意图。

图4为联盟链应用的服务器-客户端模型的示意图。

图5为本申请实施例提供的基于联盟链的数字资产流转***中的DApp节点与联盟链节点的逻辑关系示意图。

图6为本申请应用实例提供的联盟链价值传递图。

图7为本申请应用实例提供的数字资源基准单位结构图。

图8为本申请应用实例提供的资源块发行示意图。

图9为本申请应用实例提供的数字资源流转图。

图10为本申请应用实例提供的A节点***资源块的示意图。

图11为本申请应用实例提供的数据块的转移的示意图。

图12为本申请应用实例提供的数据块的合并的示意图。

图13为本申请应用实例提供的DApp节点的数据存储方式的示意图。

图14为本申请应用实例提供的交易前A节点***前后的表格存储的示意图。

图15为本申请应用实例提供的易前后A节点表格存储的示意图。

图16为本申请应用实例提供的交易前后B节点的表格存储的示意图。

图17为本申请应用实例提供的A节点与联盟链同步后数据存储的示意图。

图18为本申请应用实例提供的节点经联盟链同步后的数据存储的示意图。

图19为本申请应用实例提供的联盟链上的资源碎片整理的示意图。

图20为本申请应用实例提供的DApp节点与联盟链同步过程的示意图。

图21为本申请应用实例提供的数据快照结构的示意图。

图22为本申请应用实例提供的联盟链存证结果数据包的示意图。

图23为本申请应用实例提供的数据快照合并联盟链消息数据的示意图。

图24为本申请应用实例提供的借点存证的示意图。

图25为本申请应用实例提供的DApp服务网络的业务模型的示意图。

图26为本申请应用实例提供的DApp节点基本结构的示意图。

图27为本申请应用实例提供的DApp节点的部署形态的示意图。

图28为本申请应用实例提供的DApp节点与联盟链的拓扑关系的示意图。

图29为本申请应用实例提供的DApp相较App的进化的示意图。

图30为本申请应用实例提供的DApp节点与联盟链同步过程的示意图。

图31为本申请应用实例提供的DApp节点数据快照结构的示意图。

图32为本申请应用实例提供的三点共识结构的示意图。

图33为本申请应用实例提供的DApp节点间共识机制的示意图。

图34为本申请应用实例提供的三点共识方法的示意图。

图35为本申请应用实例提供的DApp服务体系架构的示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

区块链是一种分布式账本技术，具有去中心化、不可篡改、可溯源等特性。本申请提出一种利用基于联盟连的去中心化应用(DApp)构建一种***及方法，实现对数字资产的发行、流转。

本申请的核心目的是为联盟连建立起价值流转机制。

具体而言就是提出在联盟连的基础上建立可信节点，实现资产的发行、流转、确权。所谓节点可信即在设备上运行的DApp作为一个节点，其产生的数据能确实地明确标识是有该设备产生和发出的。从数据的存储形式可以明确无误地判断某个数据来源于特定的设备或DApp节点。在任何DApp节点上，都具备两两进行数字资产交易和数字资产可靠转移的***能力和方法，并在此基础上，可以基础上，可以构建实际功能千姿百样的DApp节点应用。为实现上述目的，必须首先做到如下几点：

1.每个DApp节点具备唯一身份标识。

2.DApp节点具备数字资产的接收、存储、转移的基础能力。

3.DApp服务体系所使用的资源是电子货币，则需考虑这种电子货币的发行、流转、管理审计问题。就技术问题而言，有以下需要考虑：

4.双离线交易：即两个客户端都处于离线状态，但彼此间可以实现数字资产的流转，待DApp节点有任一方在线后，可以将交易信息存证至联盟链。

5.数字资产在发行、流转过程中不允许背被复制、伪造。

6.任何两个DApp节点的交易不受联盟链***承载成立的约束。

7.DApp节点交易双方和联盟链方达成三方共识。

8.对DApp节点数字资产的发行、流转过程中，可以实施程审计管理。

基于此，为了能够为联盟连建立起数字资产的价值流转机制，能够有效实现基于联盟链的数字资产流转建立可信设备资源，进而能够在有效提高交易数据处理效率的基础上，提高去中心化程度，本申请实施例提供一种基于联盟链的数字资产流转***的实施例，参见图5，所述基于联盟链的数字资产流转***具体包含有如下内容：

与作为数字资产的发行方的联盟链对应的多个用于数字资产的接收、存储和转移的DApp节点，且每个所述DApp节点分别与至少一个DApp相连接；各个所述DApp节点分别设有对应的唯一身份标识，且所述DApp节点的运行状态包括未与所述联盟链中的节点建立网络连接的离线状态和已与所述联盟链中的节点建立网络连接的在线状态；两个处于所述离线状态的DApp节点之间用于在彼此之间进行双离线交易，该双离线交易包括数字资产交易及数字资产转移；在进行所述双离线交易的两个所述DApp节点的任一个的运行状态变更为所述在线状态后，处于所述在线状态的DApp节点用于将所述双离线交易对应的交易信息异步存证至所述联盟链，且进行所述双离线交易的两个DApp节点与所述联盟链之间达成三方共识。

在本申请的基于联盟链的数字资产流转***的一个实施例中，所述DApp节点用于实现底层基础服务和在所述底层基础服务之上的应用层服务；所述底层基础服务包括：网络通讯、身份认证、与联盟链连接以调用联盟链的智能合约以及数字资源的交易服务；所述应用层服务包括：调用所述底层基础的服务。

具体来说，一个DApp节点包含两层功能，一层是底层基础服务功能。提供诸如网络通讯，身份认证，与联盟链连接，调用联盟链的智能合约，实现数字资源的交易基础功能。在DApp底层基础服务功能之上是应用层，应用层调用底层的功能服务，实现各种面向DApp用户的各种具体应用逻辑。文本所提到的DApp节点，重点说明如何实现DApp底层的基础服务功能。在DApp服务网络中，联盟链通过提供相关智能合约供DApp节点调用的方式实现其所承担的各项功能。DApp节点与联盟链之间的通讯是异步的。联盟链对DApp交易数据的处理结果是通过消息机制异步返回给DApp节点。DApp节点不参与联盟链中共识节点的共识过程。DApp节点在交易过程中达成的共识与联盟链中共识节点之间共识，完全是两个独立的过程，彼此没有同步关系。DApp应用服务网络中的各项功能实现可以看作联盟链现有架构上所实现的具体区块链应用，以避免影响联盟链的自身运转。

在本申请的基于联盟链的数字资产流转***的一个实施例中，所述联盟链还用于进行DApp节点注册、登记DApp节点身份信息、存证DApp节点交易数据以及存储整理数字资源碎片。也就是说，在DApp应用服务网络中，联盟链承担数字资源发行、DApp节点提供注册、登记DApp节点身份信息、存证DApp节点交易数据、存储整理数字资源碎片的功能。联盟链是作为社会服务方，保存DApp节点的数据，存证DApp节点之间的交易数据，使得DApp节点间的交易数据不可篡改。所有DApp节点注册信息及DApp节点间产生的交易数据，最终都会存证与联盟链中，并且联盟链知道每一笔数据具体所属，以及数据之间的关系。

在本申请的基于联盟链的数字资产流转***的一个实施例中，所述数字资产包括多个资源块基准单元，且各个所述资源块基准单元的基本信息包括唯一编号、发行机构和对应的数字资产类别。具体来说，将可流转的数字资源看作是多个由多个孤立的连续编号的资源块基准单元组成，以便于进行管理，每个资源块基准单元都具备一些基本信息，如：唯一编号、发行机构、资源类别。资源块是由若干个连续的资源块基准单元组成。资源块基准单元是资源块的分配的最小单位。如：对于电子人民币而言，可以设置每个资源块基准单位为1元人民币。

在本申请的基于联盟链的数字资产流转***的一个实施例中，连续编号的多个资源块基准单元组成资源块，且各个所述资源块的属性包括：首编号、尾编号、容量、发行机构和发行的数字资产类别。具体来说，每个资源块基准单位都有唯一的编号。由连续多个资源块基准单元组成的集合称为资源块，每个资源块的属性包括：首编号、尾编号、容量、发行机构、发行类别。每个资源块的发行机构和资源类别与资源块中所包含的基准单元的发行机构和资源类别完全一致，以保证数字资产流转的可靠性。

在本申请的基于联盟链的数字资产流转***的一个实施例中，由多个依次链接的所述资源块组成的链为资源链；所述资源链在所述DApp节点中以数据表的形式存储，其中，所述数据表中包含有当前的资源块编号、资源块首地址、资源块长度、资源块尾地址以及下一个资源块地址。具体来说，由多个资源块前后链接组成的链称为资源链。具体来说，在DApp业务体系中，必须可以获得资源发行机构的公钥。以验证资源块的合法性源。多个连续资源块形成资源包，每个资源包有资源块的起止编号，进而有效提高联盟链的数字资产流转的安全性及合法性。

在本申请提供的DApp中，资源块由联盟链发放，DApp仅是使用和流转资源块，联名链和DApp共同组成资源的发行、流转、***、归并、存储的完成业务链条。

在本申请的基于联盟链的数字资产流转***的一个实施例中，所述DApp节点为运行在智能终端上的软件***，所述联盟链运行在云端软件平台。

具体来说，智能前端指各种智能端机和边缘计算设备，例如：手机、摄像头、自动驾驶车辆、机器人、无人机、网络设备、无人售货机、智能生产线设备、共享硬件设备等。智能前端的技术特点是：具有可自主运行、可编程、可遥控、算力有限、内存有限、具有一种或多种联网能力、所在网络环境断续不定等基本特征。也有业者称智能前端为自主物件，本申请统一使用智能前端。本申请讨论的联盟链之下的DApp是运行在智能物件上的软件***，运行在一个具备计算、逻辑处理和存储的功能节点是应用各种端机和边缘计算设备上，即云、边、端三者中的后两者，而DApp所依赖的联盟链服务，则运行在云端。

从上述描述可知，本申请实施例提供的基于联盟链的数字资产流转***，能够建立可信设备资源，建立基于资源的设备之间的协作机制，并能够提供一种数字资源发行和流转机制，例如实现电子钱包的离线支付(如电子人民币发行和流转机制)，或证券数字化后的资源发行和流转机制，进而能够在有效提高交易数据处理效率的基础上，提高去中心化程度，并为新的账务体系建立提供可能。

为了能够为联盟连建立起数字资产的价值流转机制，能够有效实现基于联盟链的数字资产流转建立可信设备资源，进而能够在有效提高交易数据处理效率的基础上，提高去中心化程度，本申请还提供一种应用前述的基于联盟链的数字资产流转***实现的基于联盟链的数字资产流转方法的实施例，该基于联盟链的数字资产流转方法具体包含有如下内容：

S100：所述联盟链中的发行节点在发行所述数字资产后，将DApp节点所需数量的数字资产转移至所述DApp节点。

S200：两个处于所述离线状态的DApp节点之间在彼此之间进行所述双离线交易。

S300：在进行所述双离线交易的两个所述DApp节点的任一个的运行状态变更为所述在线状态后，处于所述在线状态的DApp节点将所述双离线交易对应的交易信息异步存证至所述联盟链中的存证节点，且进行所述双离线交易的两个DApp节点与所述联盟链之间达成三方共识。

在本申请提供的一种步骤300的具体实施方式中，为了有效提高交易信息存证的可靠性，所述处于所述在线状态的DApp节点将所述双离线交易对应的交易信息异步存证至所述联盟链中的存证节点的过程具体包含有如下内容：

S310：针对同一笔所述双离线交易对应的两个DApp节点，所述联盟链接收其中一个DApp节点发送的所述双离线交易对应的交易信息，并对该交易信息进行登记。

S320：接收同一笔所述双离线交易对应的另一个DApp节点发送的所述双离线交易对应的交易信息，并确认该交易信息，以及返回对应的确认结果至另一个DApp节点。

在本申请提供的一种基于联盟链的数字资产流转方法的具体实施方式中，为了有效提高交易信息存储的可靠性，所述基于联盟链的数字资产流转方法还具体包含有如下内容：

S400：所述DApp节点在每次交易或收到所述联盟链发送的确认结果后，将当前的现有数据链的情况以及当前交易或当前收到所述联盟链发送的确认结果对应的交易数据保存为一个数据包。

从上述描述可知，本申请实施例提供的基于联盟链的数字资产流转方法，能够建立可信设备资源，建立基于资源的设备之间的协作机制，并能够提供一种数字资源发行和流转机制，例如实现电子钱包的离线支付(如电子人民币发行和流转机制)，或证券数字化后的资源发行和流转机制，进而能够在有效提高交易数据处理效率的基础上，提高去中心化程度，并为新的账务体系建立提供可能。

为进一步说明本方案，本申请还提供一种基于联盟链的数字资产流转***及方法的应用实例，具体包含有如下内容：

1)联盟链下DApp节点价值传递模型

参见图6，本申请设计上述模型作为联盟链下DApp应用的业务模型。在此模型下，联盟链作为数字资产的发行方发行价值，DApp节点作为传递价值的节点，传递价值。即：数字资产在联盟链上发行，然后转递到DApp节点中，DApp节点在交易过程中，使用联盟链发行的数字资产作为交易媒介，并最终将交易信息上传给联盟链做存证处理。实现交易双方及联盟链三点对业务确保DApp节点产生的交易数据可信、可追溯、难以篡改。

本申请所构建的DApp节点，目的是在现有联盟链的基础上，构建一种价值传递机制，使得基于联盟链所构建的DApp服务体系具有内在的数字资产发行、流转机制，并且将这种机制，构建为DApp内在的基本能力，在任何一个具备计算、逻辑处理和存储的功能节点是应用各种端机和边缘计算设备上，即云、边、端三者中的后两者，提供节点间价值存储及转移的能力。

在DApp架构的支持下，DApp节点具有可信节点能力。任何操作、存储、运算过程，都可以无可辩驳地确定是哪个DApp节点所为，DApp节点的用户承担不可推卸的责任。在DApp技术架构为每个DApp节点提供了数字资产的存储和转移的基础能力后，基于此DApp架构所有间的具体应用，可以实现任意业务逻辑。

2)DApp节点与联盟链之间的功能分工

一个DApp节点包含两层功能，一层是底层基础服务功能。提供诸如网络通讯，身份认证，与联盟链连接，调用联盟链的智能合约，实现数字资源的交易基础功能。在DApp底层基础服务功能之上是应用层，应用层调用底层的功能服务，实现各种面向DApp用户的各种具体应用逻辑。文本所提到的DApp节点，重点说明如何实现DApp底层的基础服务功能。

在DApp服务网络中，联盟链通过提供相关智能合约供DApp节点调用的方式实现其所承担的各项功能。DApp节点与联盟链之间的通讯是异步的。联盟链对DApp交易数据的处理结果是通过消息机制异步返回给DApp节点。DApp节点不参与联盟链中共识节点的共识过程。DApp节点在交易过程中达成的共识与联盟链中共识节点之间共识，完全是两个独立的过程，彼此没有同步关系。DApp应用服务网络中的各项功能实现可以看作联盟链现有架构上所实现的具体区块链应用。

3)DApp节点与联盟链之间的数据处理关系

在DApp应用服务网络中，联盟链承担数字资源发行、DApp节点提供注册、登记DApp节点身份信息、存证DApp节点交易数据、存储整理数字资源碎片的功能。联盟链是作为社会服务方，保存DApp节点的数据，存证DApp节点之间的交易数据，使得DApp节点间的交易数据不可篡改。所有DApp节点注册信息及DApp节点间产生的交易数据，最终都会存证与联盟链中，并且联盟链知道每一笔数据具体所属，以及数据之间的关系。

4)DApp节点设计目标

1.效率优先：DApp节点的金融服务支持能力不会对现有***造成巨大的压力。在DApp节点间交易效率，仅取决于交易的双方。

2.避免环境依赖：DApp节点不应该过分依赖网络，要保证在网络断线时，也可以彼此交易。

3.不可免责：任何一个DApp节点，都有唯一的身份识别机制，在DApp服务体系中发生的任何操作，诸如运算、存储、数据通讯等，都必然有一个DApp节点对相应的操作负责。

4.不容篡改：发生过的交易数据，一方面保存在交易双方的DApp节点上，另一方面，在联盟链上存证。交易双方和联盟链三者形成三方共识。每个DApp节点自身是以区块存储方式，叠加存储该节点过往的一切交易数据。

5.不容复制：DApp服务体系提供的数字资产交易能力，必须保证每一个单位(每一份)的数字资产一旦被发行，在后续的流转过程中，在任一时刻，必然归属于某个特定的节点，而不能同时归属于超过一个DApp节点。如果没有归属到某个DApp节点，则必然在联盟链的管理中。

5)DApp节点的业务特性

5-1)联盟链下的DApp节点构成的逻辑关系

参见图5，图中圆点标示DApp节点。矩形表示联盟链节点。矩形线条表示联盟链。DApp节点中小写字母的节点表示离线后的DApp节点。DApp节点离线后，需要实现彼此可以双离线交易。交易数据已区块存储，以公私钥方式签名验证，确认数据资源从一个节点传递到另一个节点。DApp节点连线后，将数据写入联盟链，与联盟链各节点达成共识。

5-2)DApp节点间的交易对手数据

在图5所描述的部署关系中，DApp节点之间发生交易的含义是，在特定业务逻辑下，两个不同DApp节点之间，发生了数字资源点数的转移。当DApp节点之间发生交易后，会产生交易对手数据。交易对手数据是指交易双方产生的实质逻辑含义一致，但表达稍显差异的交易信息。例如，如果A节点转移200资源点给B节点，则对于DApp节点A而言，表达的信息是：A-100>B，设此信息为a。对于节点B而言，表达的信息是：B+100<A,设此信息为b。则a，b互为交易对手信息。DApp节点间的交易结束后，交易双方的DApp节点分别将起交易数据上传给联盟链存证处理。如上例所示，DApp节点A上传A-100>B，DApp节点B上传B+100<A。

5-3)DApp节点间通讯机制

DApp节点上传交易信息给联盟链是异步的方式，即：DApp节点间交易过程中是不需要与联盟链交互，但交易结束后，如果此时DApp节点能够与联盟链之间建立网络连接，则DApp节点会迅速将其交易数据上传给联盟链节点。

DApp节点部署在智能物理设备中，每个DApp节点都可以与联盟链通过建立网络通讯的方式互联。任意DApp节点间可以连接交互，且可以采用任意方式连接。如：蓝牙、二维码互扫、NFC近场通讯、高频声波、字符码等手段互联交易，如果一个物理设备中含有多个DApp节点，则这些节点间，可以使用进程间通讯方式进行交易。交易后DApp节点产生对手数据。DApp节点产生的交易数据各自上传给联盟链，有联盟链各节点完成DApp节点交易数据共识存储。

5-4)DApp节点金融服务机制

实现DApp可信使用公私钥+数字签名技术则将可在交易过程中的彼此兑换物品，看成一个可流转的数字资产。DApp可以在可流转的数字资产的基础上，实现各种各样的具体的业务交易。

为实现数字资产的交易特性，必须考虑数字资产的发行、流转、存储、归并等诸多事项，即满***易中流转的需要，又要同步考虑监管的需要。为此本申请将交易过程中的兑换物(等价交换物)看作资源，通过实现资源的发行、流转、存储和归并实现DApp可交易特性的基础。DApp交易的本质是将数字资源进行标记，数字资源的交易过程，实际上是数据资源从一个主体被让渡到另一个主体的过程。通过技术手段，确保在任意时刻，只有一个主体拥有某个特定的数字资源。联盟链对数字资源的发行、流转备案和回收管理，代表着公众方对数据资源流转过程的认可。DApp节点间数据资源的流转，代表了交易双方对数字资源归属让度的共同认可。

5-5)资源块的相关概念

将可流转的数字资源看作是多个由多个孤立的连续编号的资源块基准单元组成，每个资源块基准单元都具备一些基本信息，如：唯一编号、发行机构、资源类别。资源块是由若干个连续的资源块基准单元组成。

他们是资源块的分配的最小单位。如：对于电子人民币而言，可以设置每个资源块基准单元为1元人民币。每个资源块基准单元都有唯一的编号。

6)数字资源块概念

参见图7，由连续多个资源块基准单元组成的集合称为资源块，每个资源块的属性包括：首编号、尾编号、容量、发行机构、发行类别。每个资源块的发行机构和资源类别与资源块中所包含的基准单元的发行机构和资源类别完全一致。

7)数字资源链概念

由多个资源块前后链接组成的链称为资源链。

在DApp业务体系中，必须可以获得资源发行机构的公钥。以验证资源块的合法性源。多个连续资源块形成资源包，每个资源包有资源块的起止编号。

8)数字资源的发行方法

参见图8，数字资源的发行是在联盟链上发行。发行的本意是指，将现有的某些资产以数字化的形式表达，这些数字化后的资产形成了的数字资产在本申请中称之为数字资源。这些数字资源可以由基准单位组成。通过对这些数字资源的***、转移、备案、合并等管理过程，实现数字资产的流转过程。而这个流转过程，可以称为一般交易的等价物。

数字资产发行后，即表示联盟链上有相应的数字资源储备可随时提供给DApp节点。只要发行数据资源的数量多余转移给DApp节点的数量，则可以从发行方的现有储备的数据链块中，***出DApp所需的数量，转移给DApp节点。

一个具体的发行过程如图8所示。该图说明了500点物理资产转为500点数字资产的发行流转过程。当由500点物理资源转为500元数字资源过程中，形成了一个长度为500点的数字资源块，这个资源块的头部编号是1000，尾部编号是1499，数字资源块长度是500，是一个连续的资源块。该资源块所属于联盟链上特定的发行节点(实务中如：银行会计科目)。当数据资源的一定点数需要转移特定给某个DApp节点时，则该数字资源块会***成不同的资源块，并等值于DApp节点所需的数字资源块由联盟链转给DApp节点。

如图8所示，当需要从联盟链上分配给100点给一个DApp节点时，联盟链从并在任意时刻，只有一个主体拥有某个特定的数字资源。

9)数字资源流转机制

无论是联盟链发行节点与DApp节点之间，还是DApp节点之间，都存在着数字资源块流转的过程。任意两个DApp节点之间的流转机制都是一样。任意DApp节点内，有一个数据资源链保存了当前该节点所拥有的数据资源块。DApp节点间的流转数据关系以图9来说明。在这个示例中，查看30个点的资源块转移是否如何发生和实施的。

在图9中，有一个DApp节点A，称为A节点。其中有三个资源块，长度分别是10、8、28.则该DApp节点所用于的数字资源量合计为46，每个资源块块前后链接，形成一个数据链。数据链在DApp节点中以数据表方式存储。同时图9中还有一个DApp节点B，简称B节点。B节点中包含了2个数据块，长度分别是100和25.同样在DApp节点中，以数据表存储。

参见图10，当A节点需要转移30点给B节点时，A节点需要通过数据块***，形成长度为30个点的子链。A节点中的长度为8的数据块***为2个数据块，这连个数据块的长度分别是6和2。***后，节点A的资源链的总量不变，但链中的数据块数由3个变为4个，且其中一个子链的数据量刚好是30。

参见图11，当发生A节点转移30点给B节点时，A节点***出的总量等于30的子链，将通过A节点与B节点的建立起的通讯链路，由A节点转移给B节点。转移后，A节点的链长总额减少30点，B节点的链长总额增加30个点。

参见图12，当节点A的子链转移给节点B后，即交易后，将各自的形成的新的数据链和交易数据子链，分别在节点处于联网状态时，上传给联盟链，由联盟链进行交易备案和数据链整合处理后，分别形成新的数据块，下发回传给节点A和节点B。

10)资源的存储方式

数据资源块链表在DApp节点中，以数据表的形式存储。如图13所示。包括：资源块编号，资源块首地址，资源块长度，资源块尾地址，下一个资源块地址。为方便计算，通常按资源块大小排序构成。

参见图14，当需要对外付出30个点的数据资源时，A节点数据链***，如图14所示。原来长度为8的节点，***为一个长度为2的节点和一个长度为6的节点。

由图15可以看出，当A节点对外支付30个点后，A节点的数据链只剩下2个数据资源块。

由图16可以看出，当B节点收到外部传入的30个点后，B节点的数据链增加2个数据资源块。

A节点与联盟链同步后数据存储的过程参见图17，以及节点经联盟链同步后的数据存储的过程参图18。

11)资源的归并算法

如图19所示，当联盟链作为发行方，不断将数字资源通过***的手段，将一些数据块转递给DApp节点，则其自身数据链上必然产生越来越多的数据块，且可能数据块的数值越来越小，即形成大量的数据碎片。

如图20所示，每个DApp节点交易后，都会将其自身的数据链上传给联盟链。对于同一笔交易数据，联盟链至少会接受两次同样的交易数据。第一次为接收新交易数据，第二次为接受交易对手数据。在联盟链收到交易数据时，联盟链进行的交易数据的登记，并不做数据整理操作。在联盟链收到交易对手数据时，联盟链确认交易数据，并以异步的方式，返回确认结果给DApp节点。

在收到DApp节点的数据链后，联盟链负责进行数据合并整理，并下发新的数据块给DApp节点，以确保计算的简便性。

在实施数据归并时，保持资源块整体数额不变的情况下，从未分配的地址块中进行分配，同时回收已经分配的地址。所以转移和分配的过程都记录在联盟链中。

设有一数据块A，其起始地址为x1，结束地址为y1，则其长度L1为y1-x1+1。

有一另外数据块B，其起始地址为x2，结束地址为y2,则其长度L2为y2-x2+1。

如要消除零碎的数据块A和B，则从当前未分配块中，起始地址为p，分配长度为L1+L2的数据块C给下端DApp节点。同时标记A和B为待分配的块。将所有待分配数据块按起始地址进行排序，如有起止地址相连的，则合并前后两个数据块为标记为新的数据块。如A、B两个数据块地址相连，则必然：x2＝y1+1，可以将A、B进行合并形成新的数据块D，D的起始地址为x1，结束地址为y2，长度为y2-x1+1。标记D为未分配的数据块。

12)DApp节点数据快照

参见图21，对于DApp节点，每次交易后或收到联盟链整理资源块数据后，都将产生一个数据快照。快照类似于日志，将当前的现有数据链的情况(下文简称存链)，以及本次交易发生的交易数据保存为一个数据包。联盟链在对DApp节点的数据快照进行处理后，产生下发的结果数据包，数据包中，包含对快照中资源块的整合结果以及对交易数据的确认结果。

当联盟链存证了DApp节点的交易数据后，则其下发给DApp节点的数据包结构如图22，DApp根据其中的资源块结果替换节点内部的数据链，并在联网后，返回处理状态给联盟确认，确认此笔存证结果，DApp节点已经收到。

DApp节点收到联盟链下发的存证数据包后，一次对此时刻之前的数据包进行快照叠加处理，每次处理形成一个新的数据快照。如图23所示，在2次交易过程后，形成数据快照1和数据快照2，则当收到联盟下下发的存证确认结果后，生成数据快照3和数据快照4，并在数据快照4的基础继续下一笔交易，第三次交易结束后，生成数据快照5。交易后联网成功会收到联盟链的存证结果11和12，生成数据快照结果6，并在此基础上进行下一笔交易。

13)交易数据借点上传机制

当DApp节点交易后，需要将交易数据提交给联盟链，由联盟链进行交易数据存证以及数字资源碎片整理。联盟链只有收到DApp节点交易双发的数据后，才能进行数据的整理。

为能保证DApp节点的交易数据尽快上传，需要在DApp节点交易后，需要互传对方未存证的交易数据。在DApp节点发现当前处于联网过程中时，会使用异步线程将DApp节点中所有未存证的节点数据快照上传给联盟链存证处理。如图24，A、B、C分别为DApp节点，当B和C交易后，B和C互存了对方未上链存证的交易数据。当A和B交易，A和B也互存了对方的未存证数据，这其中包含了B保存的C的未存证数据，如果A先于B、C联入联盟链，则A会未为存证的快照数据和它所保存的其他节点的未存证快照数据一并上传给联盟链。如此，B、C虽然未联入网络，但其交易快照数据已经通过A上传给联盟链。当B、C再次联入网络后，可以直接从联盟链收到他们各自未存证的快照的存证结果。

当联盟链收到DApp节点的交易快照数据，一方面进行现存链合并，另一方面，查看快照中的交易数据是否为已经进行过存证处理，如果没有，则进行存证处理。如果发现当前快照中的交易数据与以前的不一致，则提高报警。

如此，则交易过程中，任何一个节点可能存在虽然其一直未联网，但其交易对手数据已经存证于联盟链中。

14)应对数据资源的丢失

某个DApp节点中如果经过若干次交易后，其内部存在未存证的数据快照，此时如果发生DApp节点损坏，DApp节点内数据完全丢失，则存在两种情况：

其内部虽然有未经该节点上传的数据快照，但已经由其他节点代为上传存证，则该DApp节点重装后，会从联盟链恢复最后存证的数据快照以及之前所有的交易记录。

其内部存在未被存证的交易数据快照，且未被存证的数据快照也未能被借力其他DApp节点上传，则此时发行给DApp节点，且保留在DApp节点中的数据资源则被丢失。在联盟链中显示的记录则是：这些数据资源永远留在了原来的DApp节点中。对于DApp服务网络而言，这些数据资源丢失了，失去了继续交易的价值。当然，这种情况极为罕见，通常发生两个交易节点同时被毁的情况下发生。

15)联盟链下DApp业务模型

DApp服务网络的业务模型参见图25。

16)DApp节点的部署位置

智能前端指各种智能端机和边缘计算设备，例如：手机、摄像头、自动驾驶车辆、机器人、无人机、网络设备、无人售货机、智能生产线设备、共享硬件设备等。智能前端的技术特点是：具有可自主运行、可编程、可遥控、算力有限、内存有限、具有一种或多种联网能力、所在网络环境断续不定等基本特征。也有业者称智能前端为自主物件，本申请统一使用智能前端。

本申请讨论的联盟链之下的DApp是运行在智能物件上的软件***，运行在一个具备计算、逻辑处理和存储的功能节点是应用各种端机和边缘计算设备上，即云、边、端三者中的后两者，而DApp所依赖的联盟链服务，则运行在云端。

17DApp节点基本结构

参见图26，联盟链DApp节点构成分为5个层次。

1.操作***层：为应用***提供基础服务。

2.网络通讯层：TCP/IP网络通讯及相关通讯加密服务。

3.区块链协议层：提供P2P网络服务、公共账本存储服务、已及相关共识算法，是的相关方节点间达成共识。

4.区块链应用层：提供智能合约运行环境和去中心化应用核心基础功能。

5.用户界面层：提供DApp与用户交互的UI界面，UI界面可以是原生应用App，也可以是基于WEB页面构造交互页面，甚至是CLI命令行接口构成的与外界交互的无界面交互方式。

18)DApp节点的交易接口设计

DApp提供基础架构用于其上的具体应用逻辑的实现。具体而言就是DApp以特定的机制实现必要的接口，提供给DApp应用层，允许DApp应用层在此基础上，可以构建实际功能千姿百样的DApp应用节点。

19)DApp部署形态

作为运行在智能前端上的DApp软件，可根据设备的形态提供不同的发布形态，包括：

应用市场发布：对于手机设备，可以以独立DApp软件在应用市场上发布。由应用市场提供相应的审核机制、认证机制和下载机制。应用市场可以是公开的应用市场如：苹果AppStore，谷歌的PlayStore，或者是行内的应用市场，如：BaaS下的区块链应用管理市场。

小程序形式发布：在具有小程序机制的客户端上，实现DApp支持架构，允许DApp以小程序的形式，运行在具有小程序机制的客户端上。

智能设备内嵌下载：DApp程序下载地址内钱在智能设备上，他智能设备可以通过BIOS内置设置访问特定网站，下载DApp应用后，投入使用。

其中，DApp节点的部署形态参见图27。

20)DApp节点对智能设备的要求

必选特性：具有运算能力(CPU+内存+IO)、时基机制、无线或有线联网能力、GPS定位。

可选特性：扫码识别、音频播放、其他，要求DApp基础服务能识别设备所具有的能力，并提供给应用层调用。

21)唯一身份认证机制

DApp必须具有唯一身份认证机制，以便能唯一认定相关的数据处理、传送、存储是有某个特定的DApp节点所处理的。通过公私钥机制，DApp对其所有操作，进行签名加密，在设备上运行的DApp其产生的数据能确实地明确标识是有该设备产生和发出的。无论数据的产生、运算、传送、存储，可以明确某个数据来源于特定的设备或DApp节点。

22)联盟链下DApp节点网络拓扑结构

图28描述了DApp节点与联盟链节点之间的拓扑关系。图中可以看到，DApp节点与联盟链共同组成了DApp应用服务网络。任意DApp节点间可以连接交互，联盟链整体作为一个特殊的节点为网络中其他DApp节点服务。

23)DApp节点与联盟链之间功能分工

24)DApp节点与联盟链之间数据处理分工

25)DApp节点间通讯机制

DApp节点间可以采用多种方式进行通讯。DApp节点与联盟链后台应建立加密通道通讯机制。

26)DApp对后台的访问模型

参见图29，从App架构接入进化到DApp架构，DApp节点可以直接连接联盟链节点，以联盟链整体为存储共识后台服务。

27)DApp与联盟链之间的数据同步设计

参见图30，每个DApp节点交易后，都会将其自身的数据链上传给联盟链。对于同一笔交易数据，联盟链至少会接受两次同样的交易数据。第一次为接收新交易数据，第二次为接受交易对手数据。在联盟链收到交易数据时，联盟链进行的交易数据的登记，并不做数据整理操作。在联盟链收到交易对手数据时，联盟链确认交易数据，并以异步的方式，返回确认结果给DApp节点。

在收到DApp节点的数据链后，联盟链负责进行数据合并整理，并下发新的数据块给

DApp节点，以确保计算的简便性。

28)DApp节点数据快照实现

参见图31，对于DApp节点，每次交易后或收到联盟链整理资源块数据后，都将产生一个数据快照。快照类似于日志，将当前的现有数据链的情况(下文简称存链)，以及本次交易发生的交易数据保存为一个数据包。联盟链在对DApp节点的数据快照进行处理后，产生下发的结果数据包，数据包中，包含对快照中资源块的整合结果以及对交易数据的确认结果。

当联盟链存证了DApp节点的交易数据后，则其下发给DApp节点的数据包，DApp根据其中的资源块结果替换节点内部的数据链，并在联网后，返回处理状态给联盟确认，确认此笔存证结果，DApp节点已经收到。

参见图23，DApp节点收到联盟链下发的存证数据包后，一次对此时刻之前的数据包进行快照叠加处理，每次处理形成一个新的数据快照。在2次交易过程后，形成数据快照1和2，则当收到联盟下下发的存证确认结果后，生成数据快照3和数据快照4，并在数据快照4的基础继续下一笔交易，第三次交易结束后，生成数据快照5。交易后联网成功会收到联盟链的存证结果11及存证结果12，生成数据快照结果6，并在此基础上进行下一笔交易。

29)DApp节点数据恢复机制

30)三方共识机制

在本申请中，如图32所示，DApp节点间的交易共识由三方达成。DApp交易节点间以及DApp节点与联盟链节点间。DApp节点间在交易过程中，达成双方的共识。之后，两个节点在联网后，分别上传自己的交易数据。由联盟链登记和确认交易数据，并形成新的数据块给DApp节点。联盟链代表了数据资源的发行方和公众确认方。如此则形成了交易双方的共识与社会整体间的共识，简称为三点共识。

在形成三点共识体系过程中，需实现DApp节点客户端下载，DApp节点匿名注册，DApp节点离线交易，DApp节点间不依赖联盟链的交易通讯，DApp节点通过在线服务，实现DApp节点与联盟链之间的交易数据同步和数据块整理的工作。以上步骤，可以看出，作为DApp节点的交易直接参与方，实现了同步共识，DApp节点与联盟链之间，实现的异步共识机制，从而最终实现了多方共识及数据同步。DApp节点间共识机制参见图33，三点共识方法参见图34。

31)DApp服务体系模块构成

如图35所示，反映了DApp节点需要实现的功能模块，以及联盟链需要实现的相匹配的功能模块。其核心思想是：采用数据标记发行技术，标记数据的发行、转移、***、归并、存储(简称为“标转裂并存”)等功能，通过公私钥技术保证被标记的数据始终在特定的一个节点存在，相对于DApp节点，此时的联盟链在整体被看作一个实现共识存储的节点。

从上述描述可知，本申请应用实例提供的基于联盟链的数字资产流转***及方法，具体包含有如下效果：

1)联盟链下DApp实现的技术效果

1.任意两个DApp节点可断网交互、交易。

2.任意两个DApp节点间可以转移数字资产。

3.DApp节点数据可恢复到在联盟链最后同步的数据。

4.由于DApp节点与联盟链数据同步过程是通过异步进程实施的，因此DApp节点的不会对联盟链造成承载压力。

5.DApp节点成为联盟链外化的业务逻辑触角。

6.为构建新型的账务体系提供了技术基础。

2)DApp应用价值和效果

1.提供区块链在端机应用方法，建立可信设备资源，建立基于资源的设备之间的协作机制。

2.提供一种数字资源发行和流转机制，例如实现电子钱包的离线支付(如电子人民币发行和流转机制)，或证券数字化后的资源发行和流转机制。

3.为新的账务体系建立提供可能。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(装置)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种基于联盟链的数字资产流转***，其特征在于，包括：与作为数字资产的发行方的联盟链对应的多个用于数字资产的接收、存储和转移的DApp节点；

2.根据权利要求1所述的基于联盟链的数字资产流转***，其特征在于，所述DApp节点用于实现底层基础服务和在所述底层基础服务之上的应用层服务；

所述底层基础服务包括：网络通讯、身份认证、与联盟链连接以调用联盟链的智能合约以及数字资源的交易服务；

所述应用层服务包括：调用所述底层基础的服务。

3.根据权利要求1所述的基于联盟链的数字资产流转***，其特征在于，所述联盟链还用于进行DApp节点注册、登记DApp节点身份信息、存证DApp节点交易数据以及存储整理数字资源碎片。

4.根据权利要求1所述的基于联盟链的数字资产流转***，其特征在于，所述数字资产包括多个资源块基准单元，且各个所述资源块基准单元的基本信息包括唯一编号、发行机构和对应的数字资产类别。

5.根据权利要求4所述的基于联盟链的数字资产流转***，其特征在于，连续编号的多个资源块基准单元组成资源块，且各个所述资源块的属性包括：首编号、尾编号、容量、发行机构和发行的数字资产类别。

6.根据权利要求5所述的基于联盟链的数字资产流转***，其特征在于，由多个依次链接的所述资源块组成的链为资源链；

所述资源链在所述DApp节点中以数据表的形式存储，其中，所述数据表中包含有当前的资源块编号、资源块首地址、资源块长度、资源块尾地址以及下一个资源块地址。

7.根据权利要求1所述的基于联盟链的数字资产流转***，其特征在于，所述DApp节点为运行在智能终端上的软件***，所述联盟链运行在云端软件平台。

8.一种基于联盟链的数字资产流转方法，其特征在于，所述基于联盟链的数字资产流转方法应用权利要求1至7任一项所述的基于联盟链的数字资产流转***实现；

所述基于联盟链的数字资产流转方法包括：

9.根据权利要求8所述的基于联盟链的数字资产流转方法，其特征在于，所述处于所述在线状态的DApp节点将所述双离线交易对应的交易信息异步发送至所述联盟链进行存证中的存证节点，包括：

针对同一笔所述双离线交易对应的两个DApp节点，所述联盟链接收其中一个DApp节点发送的所述双离线交易对应的交易信息，并对该交易信息进行登记；

接收同一笔所述双离线交易对应的另一个DApp节点发送的所述双离线交易对应的交易信息，并确认该交易信息，以及返回对应的确认结果至另一个DApp节点。

10.根据权利要求9所述的基于联盟链的数字资产流转方法，其特征在于，还包括：

所述DApp节点在每次交易或收到所述联盟链发送的确认结果后，将当前的现有数据链的情况以及当前交易或当前收到所述联盟链发送的确认结果对应的交易数据保存为一个数据包。