CN112529577A - 基于激励治理的区块链跨链***和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于激励治理的区块链跨链***和方法，包括：应用链注册模块：将应用链的信息注册到中继协调模块上；中继协调模块：识别对应应用链，进行逻辑处理，协调多个应用链之间的跨链交易；网关模块：桥接应用链与中继协调模块，监听区块链事件并发起交易；***安全模块：对恶事件进行监听，在获知恶事件后，对恶节点或参与者进行惩罚；跨链交易在应用链上发起，被应用链对应的网关模块监听到，网关模块把此交易转发到中继协调模块上，中继协调模块把此跨链交易路由到目标链对应的网关上，此网关再把跨链交易转发到目标链上。本发明通过中继协调模块提供应用链插槽，提供灵活的多元化应用链消息验证方式，保证应用链跨链消息的真实性。

Description

基于激励治理的区块链跨链***和方法
技术领域
本发明涉及区块链技术领域，具体地，涉及一种基于激励治理的区块链跨链***和方法。
背景技术
区块链网络视为一种公共资源，区块链生态中的各个角色利益并不完全一致，缺乏良好的协调分配机制则会不断引发冲突。通过设计激励以及治理的机制，让各参与方在追求个人利益同时，也推进了协议向所期望的方向演进，使得协议的长期价值不断增加。
现有的区块链***，绝大多数都是独立存在，犹如一个个数据孤岛，价值无法有效的连通。不同区块链之间设计与实现差异大，账本相互隔离，难以进行有效的数据流通。本发明无需太过关注应用链协议自身的复杂性，只需要应用链以协议规定的方式接入，基于本***对于各个跨链参与角色的激励与治理，即可让跨链***有效运转，实现不同应用链之间的价值流通，以低成本、低复杂性的方式，保证跨链价值流通的安全性与原子性。
专利文献CN109408594A(申请号：CN201811255287.7)公开了一种基于区块链的跨链数据检索***及方法，其中的一种基于区块链的跨链数据检索***，包括：注册模块：注册不同区块链的选节点，实时同步区块链数据，把区块链数据实时同步到不同的消息队列；解析模块：解析不同消息队列中的数据，对数据进行脱敏处理，并对脱敏后的数据保存到搜索引擎中；搜索模块：从搜索引擎中检索跨链数据，实现区块链数据跨链检索。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于激励治理的区块链跨链***和方法。
根据本发明提供的基于激励治理的区块链跨链***，包括：
应用链注册模块：将应用链的信息注册到中继协调模块上；
中继协调模块：识别对应应用链，进行逻辑处理，协调多个应用链之间的跨链交易；
网关模块：桥接应用链与中继协调模块，监听区块链事件并发起交易；
***安全模块：对恶事件进行监听，在获知恶事件后，对恶节点或参与者进行惩罚；
跨链交易在应用链上发起，被应用链对应的网关模块监听到，网关模块把此交易转发到中继协调模块上，中继协调模块把此跨链交易路由到目标链对应的网关上，此网关再把跨链交易转发到目标链上。
优选的，所述应用链注册模块包括：
应用链接入提案模块：以发起提案的方式供应用链在中继协调模块上进行注册；
网关接入模块：供多个网关进行接入，网关在接入时，在应用链的跨链管理智能合约中进行注册，同时向中继协调模块上注册并质押抵押物用于防止网关作恶，在网关注册成功后向应用链或者中继协调模块打包和发起交易。
优选的，所述中继协调模块包括：
应用链插槽模块：决定中继协调模块接入的应用链个数；
指数级扩展模块：突破应用链接入数量的限制，中继协调模块接受应用链的接入和其他中继协调模块的接入；
跨链交易验证模块：当接收到网关提交的跨链交易时，调用对应应用链在注册时提交的交易验证的wasm字节码，对跨链交易进行验证；
跨链交易协调模块：在发起跨链交易时，将跨链交易路由到中继链上，根据预设逻辑把跨链交易协调到对应的网关，再由网关转发到目标链上。
优选的，所述网关模块，
应用链区块监听模块：用于网关监听应用链上新区块事件，多个网关同时监听应用链新区块事件，并把应用链对应的区块头信息打包提交给到中继协调模块上，在中继协调模块中进行聚合，若网关提供的信息与其他网关提供的信息相同，则获取***激励奖励，否则受到惩罚。
优选的，所述***安全模块包括：
消息真实性验证模块：用于验证跨链交易的真实性；
***监督模块：负责监督整个***按照预设协议运行，对网关在打包交易、跨链交易转发、事件监听与执行和对应用链、中继协调模块进行监督，当检测到非预期操作时，则在中继协调模块上提交报告，如检测的操作最终判定为非法操作，则监督角色获取激励，执行此非法操作的角色收到惩罚。
优选的，所述恶事件包括网关故意宕机和网关监听到区块链事件后不执行。
优选的，所述中继协调模块以区块链的方式实现成一条中继链，以提高跨链交易的安全性和可信性。
优选的，所述中继协调模块还包括消息原子性跨链模块，以两阶段提交的方式协调应用链上的原子性跨链消息。
优选的，所述中继协调模块还包括资产原子性跨链模块，采用哈希时间锁定合约的形式达成不同应用链上用户资产交换的目的。
根据本发明提供的基于激励治理的区块链跨链方法，包括：
步骤1：在应用链上发起跨链交易；
步骤2：通过应用链对应的网关模块监听到该跨链交易，并转发到中继协调模块上；
步骤3：把此该跨链交易路由到目标链对应的网关上；
步骤4：通过该网关把跨链交易转发到目标链上。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明基于激励与治理机制，抹平不同应用链之间的原有复杂性，以中继链作为跨链交易的协调者，以事件的形式触发与协调跨链交易，通过治理机制保证消息传输者按照预期在预设的时间范围内进行执行跨链消息的打包、消息证实性证明的提供、应用链区块头的提交等操作。
2、本发明基于激励治理的方式，提供不同应用链之间的跨链互操作性，融合多链生态场景，在保证跨链消息的真实性、必达性和原子性的基础之上，解决同构、异构区块链之间的消息与资产的跨链价值流通。
3、本发明通过网关模块，让不同应用链与中继协调模块连接，监听与传递不同应用链上的跨链消息。
4、本发明通过中继协调模块，提供应用链插槽，供应用链注册与连接；提供灵活的多元化应用链消息验证方式，保证应用链跨链消息的真实性；提供不同应用链之间跨链消息的可信协调能力。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明***架构图；
图2为本发明指数级扩展图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例：
如图1和图2，根据本发明提供的基于激励治理的区块链跨链***，包括：应用链注册模块、网关模块、中继协调模块和***安全模块。
应用链注册模块：此模块用于把应用链也就是一些独立的区块链协议，把应用链的信息注册到中继协调模块上，则中继协调模块能识别对应的应用链，并针对性的进行逻辑处理；
网关模块：相当于桥接应用链与中继协调模块(中继协调模块可以以链的方式呈现，那么就是中继链了)，因为区块链不能主动发起交易或者调用，只能被动的打印事件.所以需要一个链外的组件来主动监听区块链事件，并进行发起交易；
中继协调模块：用于协调多个应用链之间的跨链交易，比如a链需要调用b链，则中继协调模块在中间，会把a链路由到b链中；
***安全模块：主要防止协议参与者作恶的问题.比如网关，网关也是一个人为运行的程序，网关可能故意宕机或者监听到事件后，但故意不打包交易等；***安全模块在获知作恶事件后，会基于协议的治理机制，也就是说，会给作恶的节点或者参与者进行经济上的惩罚；
整体联系：一个跨链交易在一个应用链上发起，会被应用链对应的网关模块监听到，然后网关模块会把此交易转发到中继协调模块上，中继协调模块会把此交易路由到目标链对应的网关上，此网关会把交易转发到目标链，这是一个跨链的交易单向的流程，在此流程的整体过程中，都会由***安全模块保证整体流程的参与者都会按照一些规范的要求进行执行。
所述应用链注册模块，包含应用链接入提案模块和网关接入模块；
所述网关模块，包含应用链区块监听模块、应用链跨链交易监听模块、中继协调事件监听模块和交易提交模块；
所述中继协调模块，包含提供应用链注册的应用链插槽模块、指数级扩展模块、跨链交易验证模块和跨链交易协调模块；
所述跨链交易协调模块：因为中继链上，会注册了很多个应用链，那么在应用链a发起到b链的跨链交易时，此交易会被路由到中继链上，此时中继链就会根据已定的逻辑，来吧此跨链交易协调到b链对应的网关，由此网关转发到b链上；
所述***安全模块，包含消息真实性验证模块和***监督模块；
所述应用链接入提案模块以发起提案的方式提供应用链在中继协调模块上注册的能力。中继协调模块具有固定个数的应用链插槽，因此应用链想要接入中继协调模块，需要向其发起应用链接入提案，由中继协调模块的治理委员会验证提案是否满足要求，并对满足要求的提案进行投票，投票通过之后则治理委员会发起应用链的接入交易。应用链发起的提案时，需包含如下重要信息：需先在应用链上部署跨链管理智能合约，此合约用于发起跨链交易，跨链交易将会由网关模块进行监听；因不同的应用链的交易有效性验证的方式不同，固需提供应用链各自对应的交易有效性验证方式，提案中需提供此应用链交易有效性验证方式的Wasm字节码。
所述网关接入模块提供多个网关接入的功能。网关在接入时，需要向应用链的跨链管理智能合约中进行注册，同时也需要向中继协调模块上注册并质押一定的抵押物用于防止网关作恶。只有在网关成功注册之后，才能有效的向应用链或者中继协调模块打包和发起交易。
所述应用链区块监听模块用于网关监听应用链上新区块事件。多个网关会同时监听应用链新区块事件，并把应用链对应的区块头信息打包提交给到中继协调模块上，在中继协调模块中进行聚合。网关提供的信息当与其他大多数网关提供的信息相同，则会获取***激励奖励，否则会受到经济惩罚。
所述应用链跨链交易监听模块、中继协调事件监听模块和交易提交模块用于当网关监听到应用链或者中继协调模块上的事件消息时，会按照协议规定的方式打包对应的跨链或者协调消息并在中继协调模块或者应用链上发起交易。如当网关监听到应用链上跨链消息事件时，会打包此消息内容，并按协议要求组装交易，提交到中继协调模块上。
所述应用链插槽模块、指数级扩展模块提供中继协调模块接收应用链的连接和***的扩展能力。应用链插槽模块决定者中继协调模块能接入的应用链个数，如果单个中继协调模块接入的应用链过多，会导致负载过大，不利于跨链消息的协调。此接入限制的个数可以设置为***参数，也可以通过治理方式进行设置和更改。指数级扩展模块能够突破应用链接入数量的限制，中继协调模块能够接受应用链的接入，同时也能够接受其他中继协调模块的接入，以此达到指数级的扩展能力。
所述跨链交易验证模块用于包含应用链管理智能合约和跨链交易验证智能合约。应用链管理智能合约中存储着接入的应用链的基础信息以及应用链的实时的区块头信息。跨链交易验证智能合约当接收到网关提交的跨链交易时，调用对应应用链在注册时提交的交易验证的Wasm字节码，来对跨链交易做验证。
所述消息真实性验证模块用于验证跨链交易的真实性。当跨链交易验证模块被触发时，内部会调用到***安全模块中的消息真实性验证模块。如交易以Merkle Tree的方式组织的应用链为例，当中继协调模块接收到跨链消息，则可根据中继协调模块中存储的此应用链的区块头结合SPV(Simplified Payment Verification)证明，即可对此跨链消息做真实性验证。
所述***监督模块负责监督整个***按照协议预期运行。此监督角色将会以极低成本运行检测脚本，对网关在打包交易、跨链交易转发、事件监听与执行和对应用链以及对于中继协调模块进行监督。当监督角色检测到非预期操作，则会在中继协调模块上提交报告，如监督角色检测的操作最终判定为非法操作，则监督角色会获取大量奖金作为激励，而执行此非法操作的角色将会遭到大量损失。
所述中继协调模块可以以区块链的方式实现成一条中继链，以提高跨链交易的安全性和可信性。
所述中继协调模块还可以进一步包括消息原子性跨链模块，以两阶段提交的方式协调应用链上的原子性跨链消息。
所述中继协调模块还可以进一步包括资产原子性跨链模块，采用哈希时间锁定合约(HTLC-Hashed Time Lock Contract)的形式达成不同应用链上用户资产交换的目的。
基于区块链技术的行业应用往往以DApp的形式实现在一条条链上。如对数据隐私要求较高的业务场景，会选择在能提供隐私保护的区块链协议上实现，而实时结算的业务场景，则会选择在高性能、高扩展性的区块链协议上实现其DApp。由于不同的区块链协议相互独立，导致建立在不同协议之上的应用难以相互融合，往往导致不同的区块链上，实现了很多重复功能的DApp，不利于行业的可持续发展。本技术方案，可以让不同的区块链协议互联互通，赋予多链场景下的人性化的互操作性体验，能让不同链上的DApp进行相互调用，融合多链生态，降低重复性的开发成本，提高生产效率。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的***、装置及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的***、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以，本发明提供的***、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种基于激励治理的区块链跨链***，其特征在于，包括：
应用链注册模块：将应用链的信息注册到中继协调模块上；
中继协调模块：识别对应应用链，进行逻辑处理，协调多个应用链之间的跨链交易；
网关模块：桥接应用链与中继协调模块，监听区块链事件并发起交易；
***安全模块：对恶事件进行监听，在获知恶事件后，对恶节点或参与者进行惩罚；
跨链交易在应用链上发起，被应用链对应的网关模块监听到，网关模块把此交易转发到中继协调模块上，中继协调模块把此跨链交易路由到目标链对应的网关上，此网关再把跨链交易转发到目标链上。
2.根据权利要求1所述的基于激励治理的区块链跨链***，其特征在于，所述应用链注册模块包括：
应用链接入提案模块：以发起提案的方式供应用链在中继协调模块上进行注册；
网关接入模块：供多个网关进行接入，网关在接入时，在应用链的跨链管理智能合约中进行注册，同时向中继协调模块上注册并质押抵押物用于防止网关作恶，在网关注册成功后向应用链或者中继协调模块打包和发起交易。
3.根据权利要求1所述的基于激励治理的区块链跨链***，其特征在于，所述中继协调模块包括：
应用链插槽模块：决定中继协调模块接入的应用链个数；
指数级扩展模块：突破应用链接入数量的限制，中继协调模块接受应用链的接入和其他中继协调模块的接入；
跨链交易验证模块：当接收到网关提交的跨链交易时，调用对应应用链在注册时提交的交易验证的wasm字节码，对跨链交易进行验证；
跨链交易协调模块：在发起跨链交易时，将跨链交易路由到中继链上，根据预设逻辑把跨链交易协调到对应的网关，再由网关转发到目标链上。
4.根据权利要求1所述的基于激励治理的区块链跨链***，其特征在于，所述网关模块，
应用链区块监听模块：用于网关监听应用链上新区块事件，多个网关同时监听应用链新区块事件，并把应用链对应的区块头信息打包提交给到中继协调模块上，在中继协调模块中进行聚合，若网关提供的信息与其他网关提供的信息相同，则获取***激励奖励，否则受到惩罚。
5.根据权利要求1所述的基于激励治理的区块链跨链***，其特征在于，所述***安全模块包括：
消息真实性验证模块：用于验证跨链交易的真实性；
***监督模块：负责监督整个***按照预设协议运行，对网关在打包交易、跨链交易转发、事件监听与执行和对应用链、中继协调模块进行监督，当检测到非预期操作时，则在中继协调模块上提交报告，如检测的操作最终判定为非法操作，则监督角色获取激励，执行此非法操作的角色收到惩罚。
6.根据权利要求1所述的基于激励治理的区块链跨链***，其特征在于，所述恶事件包括网关故意宕机和网关监听到区块链事件后不执行。
7.根据权利要求1所述的基于激励治理的区块链跨链***，其特征在于，所述中继协调模块以区块链的方式实现成一条中继链，以提高跨链交易的安全性和可信性。
8.根据权利要求1所述的基于激励治理的区块链跨链***，其特征在于，所述中继协调模块还包括消息原子性跨链模块，以两阶段提交的方式协调应用链上的原子性跨链消息。
9.根据权利要求1所述的基于激励治理的区块链跨链***，其特征在于，所述中继协调模块还包括资产原子性跨链模块，采用哈希时间锁定合约的形式达成不同应用链上用户资产交换的目的。
10.一种基于激励治理的区块链跨链方法，其特征在于，采用权利要求1-9中任一种所述的基于激励治理的区块链跨链***，包括：
步骤1：在应用链上发起跨链交易；
步骤2：通过应用链对应的网关模块监听到该跨链交易，并转发到中继协调模块上；
步骤3：把此该跨链交易路由到目标链对应的网关上；
步骤4：通过该网关把跨链交易转发到目标链上。
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