CN115001816A - 一种多区块链平台的区块链节点服务*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种多区块链平台的区块链节点服务***。所述多区块链平台的区块链节点服务***包括:以太坊网络和IOTA区块链;所述太坊网络划分为两层,一层为以太坊主网,另一层为分片网络,其内部进行分片交易;所述IOTA区块链采用DAG结构区块链,所述DAG结构区块链采用分片机制,使得IOTA可以存在主网络的同时,可以产生多个子网络;所述分片机制内包括有多个节点,因此在IOTA的网络中。本发明提供的多区块链平台的区块链节点服务***可以提高网络的扩展性、网络的整体吞吐量和优化节点存储,致使可以满足用户需求,并且优化了子网络节点的存储开销,便于管理和维护的优点。
Description
技术领域
本发明属于区块链技术领域,尤其涉及一种多区块链平台的区块链节点服务***。
背景技术
当前物联网***的安全性和可用性依赖于大规模的中心化服务器,单个物联网***的服务提供商必须保证中心化服务器的安全性,投人大量资源防范恶意攻击,避免单点失效问题,同时,用户将个人敏感信息上传服务提供商进行存储管理,服务提供商有义务保护用户的隐私安全,随着物联网***相继被提出并投入使用,物联网***进人跨行业整合阶段,不同领域的物联网数据兼容性问题日益凸显,相互融合的需求愈来愈大,迫切需要一个更加便捷高效的数据管理和交流平台,而区块链具有去中心化、开放性、自治性、匿名性和不可篡改等技术优势。区块链引入的工作量证明机制可以解决在互不信任的分布式***中的信任问题,区块链允许交易双方不需要了解对方即可完成价值转移,不可篡改的特性保证一旦信息经过验证并添加至区块链,就会永久地存储起来,除非能够同时控制***中超过51%的节点,否则单个节点对数据库的修改是无效的,相关技术中,公开了一种面向多区块链平台的区块链网络节点服务装置,包括分布式网络服务***、虚拟服务节点模块和网络服务控制中间体,所述分布式网络服务***的内部设置有虚拟服务器节点,所述虚拟服务器节点的信号端与虚拟服务节点模块相连接,所述虚拟服务节点模块的内部设置有缓冲服务器群和接入控制器,所述缓冲服务器群的信号端连接有接入控制器,所述接入控制器的信号端与网络服务控制中间体相连接,***在网关节点布置中心管理器集中对要访问网络的用户组进行鉴权,定义访问策略,实施安全级别管理,对网络进行中心化安全配置和管理,同时通过访问控制器收集网络故障情况,及时向全网广播,避免网络拥堵。
但是,上述结构中还存在不足之处,因为依赖于中心化服务器的物联网***存在的信息存储安全、可验证完整性等问题可以通过区块链技术来解决,然而,区块链的去中心化特性也带来了可扩展性不强和存储开销的问题,其主要表现在3个方面:一是区块链***的交易吞吐量低,二是各个区块链之间无法进行信息交互,造成信息孤岛的现象,三是单个节点需存储所有的区块链数据,存储开销较大。
因此,有必要提供一种新的多区块链平台的区块链节点服务***解决上述技术问题。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种可以提高网络的扩展性、网络的整体吞吐量和优化节点存储,致使可以满足用户需求,并且优化了子网络节点的存储开销,便于管理和维护的多区块链平台的区块链节点服务***。
为解决上述技术问题,本发明提供的多区块链平台的区块链节点服务***包括:以太坊网络和IOTA区块链;
所述太坊网络划分为两层,一层为以太坊主网,另一层为分片网络,其内部进行分片交易;
所述IOTA区块链采用DAG结构区块链,所述DAG结构区块链采用分片机制,使得IOTA可以存在主网络的同时,可以产生多个子网络;
所述分片机制内包括有多个节点,因此在IOTA的网络中,节点可以与IP地址进行绑定,致使节点的IP地址暴露在全网之中,从而可以使用户在客户端选择连接任意一个可用的节点;
所述IOTA网络存在子网络的情况下,用户发送一笔交易不能随机性地指定节点,而对于多域场景下的IOTA网络,子域内的IOTA网络节点受此子域管理员的安全管控,用户只能自行选择交易的发送域。
作为本发明的进一步方案,所述用户通过客户端向节点发送交易请求直到交易广播至IOTA网络,而当用户向网络发送一笔价值交易时需要提供一下参数:
①.Seed:每个用户拥有一个独有的Seed,用于产生签名;
②.Address:指定交易的接收方;
而当用户向网络发送一笔零值交易时同样需要提供以下参数:
①.Seed:每个用户拥有一个独有的Seed,用于产生签名;
②.Address:指定交易的接收方;
③.Value:指定交易的数量;
④.Tag:交易标签字段,用户自定义;
⑤.Message:交易包含的附加信息,在价值交易中用于承载交易签名,在零值交易中用于承载用户自定义信息。
作为本发明的进一步方案,所述交易可构成一个Tangle网络,所述Tangle网络可随着交易的增加而不断延伸,所述交易由2673个三进制编码字符组成,所述字符单位用tryte表示。
作为本发明的进一步方案,所述IOTA的分片通常采用随机性算法确定随机选中的节点,所述多域场景下,子网络节点由区域网络的管理员管控,不需要使用随机性算法选择交易节点,对IOTA网络进行分片,需要特定的字段(即标志字段)对交易类型进行区分,标志字段由区域网络的管理员控制,交易中标志字段的选择需要满足以下特性:
①.选取的标志字段是每个交易的数据结构中必不可少的;
②.选取的标志字段便于节点验证过滤;
③.选取的标志字段可以对其进行人为修改,方便子域生成和控制,以满足在特定用户群体和特定节点范围内使用;
④.选取的标志字段需要承载一定长度的信息量,以区分不同分片的不同标志;
⑤.选取的标志字段能够进行加解密操作,便于保护不同分片的标志字段隐私。
作为本发明的进一步方案,所述IOTA网络采用Lamport OTS一次性签名方法,每签名一次会暴露一部分私钥,这使得Seed的拥有者每发送一笔需要签名的价值交易必须更换地址,使得字段Address成为用户不可控制的字段,所述字段Value包含的数据量小且其值受到交易双方的实际交易限制,可用于区分零值交易和价值交易,所述字段Message在价值交易时需要承载交易发起者的用户签名,内容不可控,不适合作为分片的标志字段,所述字段Tag拥有27tryte的数据容量,大小适中,且其值完全由用户进行控制,符合上述提出的选择标志字段的5点特性,适合作为分片的标志字段。
作为本发明的进一步方案,所述IOTA网络可实现跨域交易处理,所述跨域交易处理包括如下:
①.发送跨域交易的用户所连接的节点查询Tag数据库,判定交易的Tag是否在数据库中,如果存在,则进行步骤②),否则,抛出异常,终止交易;
②.将交易的匹配结果(目标域节点的IP地址)发送至子网络节点;
③.子网络节点根据交易请求信息和返回的目标域节点的IP地址重新构建一笔交易;
④.子网络节点完成跨域交易的构建和发送工作,交易可以在IOTA主网络和所在子网络中进行查询。
与相关技术相比较,本发明提供的多区块链平台的区块链节点服务***具有如下有益效果:
1、本发明通过将IOTA网络划分为主网络和子网络,使得可以提高网络的扩展性、网络的整体吞吐量和优化节点存储,致使可以满足用户的需求;
2、本发明通过使用子网络可以在连接主网络的状态下进行所有交易,且子网络节点只需存储子网络的交易,维护子网络的Tangle视图,优化了子网络节点的存储开销,且子网络不存在价值转移,产生的交易是实时确认的,并且子网络节点可以进行跨域交易,最后子网络节点可以由申请组建子网络的组建者完全掌控,便于管理和维护。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解,下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的原理框图;
图2为本发明交易的流程框图。
具体实施方式
请结合参阅图1和图2,其中,图1为本发明的原理框图;图2为本发明交易的流程框图。多区块链平台的区块链节点服务***包括:以太坊网络和IOTA区块链;
所述太坊网络划分为两层,一层为以太坊主网,另一层为分片网络,其内部进行分片交易;
所述IOTA区块链采用DAG结构区块链,所述DAG结构区块链采用分片机制,使得IOTA可以存在主网络的同时,可以产生多个子网络;
所述分片机制内包括有多个节点,因此在IOTA的网络中,节点可以与IP地址进行绑定,致使节点的IP地址暴露在全网之中,从而可以使用户在客户端选择连接任意一个可用的节点;
所述IOTA网络存在子网络的情况下,用户发送一笔交易不能随机性地指定节点,而对于多域场景下的IOTA网络,子域内的IOTA网络节点受此子域管理员的安全管控,用户只能自行选择交易的发送域。
所述用户通过客户端向节点发送交易请求直到交易广播至IOTA网络,而当用户向网络发送一笔价值交易时需要提供一下参数:
①.Seed:每个用户拥有一个独有的Seed,用于产生签名;
②.Address:指定交易的接收方;
而当用户向网络发送一笔零值交易时同样需要提供以下参数:
①.Seed:每个用户拥有一个独有的Seed,用于产生签名;
②.Address:指定交易的接收方;
③.Value:指定交易的数量;
④.Tag:交易标签字段,用户自定义;
⑤.Message:交易包含的附加信息,在价值交易中用于承载交易签名,在零值交易中用于承载用户自定义信息。
所述IOTA网络发送交易的流程如图2所示,用户通过客户端向节点发送交易请求直到交易广播至IOTA网络,需要经过从创建交易至工作量证明均由同一个节点完成,交易的存储、传播、确认由节点共同完成,用户提供的交易输入需要经过创建交易和构建交易元单位两个过程,这些过程需要对交易数据进行验证,创建交易的主要验证项有交易时间戳、交易价值(Value)、交易工作量证明强度和交易地址(Address)等,所有验证通过,则进行构建交易元单位的操作,所述IOTA中的交易可以有两种类型:价值交易和零值交易,交易元单位在价值交易中包含输入交易、输出交易和元交易,用户输入IOTA的每个地址构成一个输入交易,用户输入IOTA的每个接收地址构成一个输出交易,元交易承载签名,在零值交易中只包含承载信息的元交易,构建交易元单位的验证项主要包括所有输入输出交易的收支平衡验证。
所述交易可构成一个Tangle网络,所述Tangle网络可随着交易的增加而不断延伸,所述交易由2673个三进制编码字符组成,所述字符单位用tryte表示。
所述IOTA的分片通常采用随机性算法确定随机选中的节点,所述多域场景下,子网络节点由区域网络的管理员管控,不需要使用随机性算法选择交易节点,对IOTA网络进行分片,需要特定的字段(即标志字段)对交易类型进行区分,标志字段由区域网络的管理员控制,交易中标志字段的选择需要满足以下特性:
①.选取的标志字段是每个交易的数据结构中必不可少的;
②.选取的标志字段便于节点验证过滤;
③.选取的标志字段可以对其进行人为修改,方便子域生成和控制,以满足在特定用户群体和特定节点范围内使用;
④.选取的标志字段需要承载一定长度的信息量,以区分不同分片的不同标志;
⑤.选取的标志字段能够进行加解密操作,便于保护不同分片的标志字段隐私。
所述IOTA网络采用Lamport OTS一次性签名方法,每签名一次会暴露一部分私钥,这使得Seed的拥有者每发送一笔需要签名的价值交易必须更换地址,使得字段Address成为用户不可控制的字段,所述字段Value包含的数据量小且其值受到交易双方的实际交易限制,可用于区分零值交易和价值交易,所述字段Message在价值交易时需要承载交易发起者的用户签名,内容不可控,不适合作为分片的标志字段,所述字段Tag拥有27tryte的数据容量,大小适中,且其值完全由用户进行控制,符合上述提出的选择标志字段的5点特性,适合作为分片的标志字段。
所述IOTA网络节点单点即可完成交易元单位构建并广播交易,对字段Tag进行筛选可以达到只接受符合条件的交易的目的,节点将不符合标志字段Tag的交易拒之门外,这样既可以形成隔离区域网络,又能够只存储符合特定条件的交易,减小了节点的存储开销,但在发送价值交易时,字段Tag不可选择,需要对客户端发送的交易数据进行修改,以达到Tag作为分片标志字段的目的,所述可选标志字段只有Value和Tag两个字段。
选取字段Value和Tag作为标志字段,需要对交易验证阶段做一定的更改,字段Value的处理规则是:在交易流程的创建交易阶段,加入对字段Value的检查,将价值交易和零值交易划分开,价值交易在主网络进在本文方案中,字段Tag属于区域网络节点不可更改的字段,当组织或个人申请组建区域网络时,IOTA网络管理员会将特定的字段Tag发送给此组织或者个人,用于区别子网络交易和跨域交易,完成IOTA区域网络的构建工作,每个用户在发送交易时使用特定的字段Tag,以便在交易验证过程中对节点进行验证,当发送价值交易时,客户端自动将交易发送至IOTA主网络处理。
所述IOTA网络可实现跨域交易处理,所述跨域交易处理包括如下:
①.发送跨域交易的用户所连接的节点查询Tag数据库,判定交易的Tag是否在数据库中,如果存在,则进行步骤②),否则,抛出异常,终止交易;
②.将交易的匹配结果(目标域节点的IP地址)发送至子网络节点;
③.子网络节点根据交易请求信息和返回的目标域节点的IP地址重新构建一笔交易;
④.子网络节点完成跨域交易的构建和发送工作,交易可以在IOTA主网络和所在子网络中进行查询。
Claims (6)
1.一种多区块链平台的区块链节点服务***,其特征在于,包括:
以太坊网络和IOTA区块链;
所述太坊网络划分为两层,一层为以太坊主网,另一层为分片网络,其内部进行分片交易;
所述IOTA区块链采用DAG结构区块链,所述DAG结构区块链采用分片机制,使得IOTA可以存在主网络的同时,可以产生多个子网络;
所述分片机制内包括有多个节点,因此在IOTA的网络中,节点可以与IP地址进行绑定,致使节点的IP地址暴露在全网之中,从而可以使用户在客户端选择连接任意一个可用的节点;
所述IOTA网络存在子网络的情况下,用户发送一笔交易不能随机性地指定节点,而对于多域场景下的IOTA网络,子域内的IOTA网络节点受此子域管理员的安全管控,用户只能自行选择交易的发送域。
2.根据权利要求1所述的多区块链平台的区块链节点服务***,其特征在于:所述用户通过客户端向节点发送交易请求直到交易广播至IOTA网络,而当用户向网络发送一笔价值交易时需要提供一下参数:
①.Seed:每个用户拥有一个独有的Seed,用于产生签名;
②.Address:指定交易的接收方;
而当用户向网络发送一笔零值交易时同样需要提供以下参数:
①.Seed:每个用户拥有一个独有的Seed,用于产生签名;
②.Address:指定交易的接收方;
③.Value:指定交易的数量;
④.Tag:交易标签字段,用户自定义;
⑤.Message:交易包含的附加信息,在价值交易中用于承载交易签名,在零值交易中用于承载用户自定义信息。
3.根据权利要求1所述的多区块链平台的区块链节点服务***,其特征在于:所述交易可构成一个Tangle网络,所述Tangle网络可随着交易的增加而不断延伸,所述交易由2673个三进制编码字符组成,所述字符单位用tryte表示。
4.根据权利要求1所述的多区块链平台的区块链节点服务***,其特征在于:所述IOTA的分片通常采用随机性算法确定随机选中的节点,所述多域场景下,子网络节点由区域网络的管理员管控,不需要使用随机性算法选择交易节点,对IOTA网络进行分片,需要特定的字段(即标志字段)对交易类型进行区分,标志字段由区域网络的管理员控制,交易中标志字段的选择需要满足以下特性:
①.选取的标志字段是每个交易的数据结构中必不可少的;
②.选取的标志字段便于节点验证过滤;
③.选取的标志字段可以对其进行人为修改,方便子域生成和控制,以满足在特定用户群体和特定节点范围内使用;
④.选取的标志字段需要承载一定长度的信息量,以区分不同分片的不同标志;
⑤.选取的标志字段能够进行加解密操作,便于保护不同分片的标志字段隐私。
5.根据权利要求1所述的多区块链平台的区块链节点服务***,其特征在于:所述IOTA网络采用Lamport OTS一次性签名方法,每签名一次会暴露一部分私钥,这使得Seed的拥有者每发送一笔需要签名的价值交易必须更换地址,使得字段Address成为用户不可控制的字段,所述字段Value包含的数据量小且其值受到交易双方的实际交易限制,可用于区分零值交易和价值交易,所述字段Message在价值交易时需要承载交易发起者的用户签名,内容不可控,不适合作为分片的标志字段,所述字段Tag拥有27tryte的数据容量,大小适中,且其值完全由用户进行控制,符合上述提出的选择标志字段的5点特性,适合作为分片的标志字段。
6.根据权利要求1所述的多区块链平台的区块链节点服务***,其特征在于:所述IOTA网络可实现跨域交易处理,所述跨域交易处理包括如下:
①.发送跨域交易的用户所连接的节点查询Tag数据库,判定交易的Tag是否在数据库中,如果存在,则进行步骤②),否则,抛出异常,终止交易;
②.将交易的匹配结果(目标域节点的IP地址)发送至子网络节点;
③.子网络节点根据交易请求信息和返回的目标域节点的IP地址重新构建一笔交易;
④.子网络节点完成跨域交易的构建和发送工作,交易可以在IOTA主网络和所在子网络中进行查询。
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KR102586477B1 (ko) * | 2023-04-14 | 2023-10-10 | 주식회사 플렉스윌 | 네트워크 환경에서의 블록체인 기반의 엣지 디바이스 보안 시스템 |
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