(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210560308.6 (22)申请日 2022.05.23 (71)申请人 北京理工大 学 地址 100081 北京市海淀区中关村南大街5 号 (72)发明人 盖珂珂　谢天庥　张少博　祝烈煌　 (74)专利代理 机构 北京正阳理工知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11639 专利代理师 张利萍 (51)Int.Cl. G06F 21/62(2013.01) G06F 21/64(2013.01) (54)发明名称 一种基于异步共识和中继链机制的联盟链 跨链方法 (57)摘要 本发明涉及一种基于异步共识和中继链机 制的联盟链跨链方法， 属于区块链技术领域。 首 先生成跨链请求， 跨链请求包括完成跨链交易所 需的必要信息。 跨链请求首先被来源应用链中的 发言人节 点捕获。 发言人节点对跨链请求进行封 装、 签名和加密， 以确保跨链交易的保密性与完 整性。 之后， 发言人节点通过特定的通信隧道， 将 跨链请求包发送给中继链中对应的邮递员节点。 中继链在接收到来源应用链发言人节点发送的 跨链请求包后， 先对请求包进行解析和验证， 当 请求包被正确解析和验证 之后， 对跨链请求进行 共识和背书。 最后， 实现跨链响应生成与返回。 本 发明具有较好的可扩展性、 稳定性， 有效避免了 因加入区块链系统数量过多而引起的跨链系统 性能骤降的问题。 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 CN 115270170 A 2022.11.01 CN 115270170 A 1.一种基于异步共识和中继链机制的联盟链跨链方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤1： 跨链请求 生成与发送； 其中， 来源应用链通过调用智能合约发起所需的跨链请求， 跨链请求包括完成跨链交 易所需的一切必要信息； 跨链请求首先被来源应用链中的发言人节点捕获， 发言人节点对跨链请求进行封装、 签名和加密， 以确保跨链交易的保密性与完整性； 之后， 发言人节点通过特定的通信隧道， 将跨链请求包发送给中继链中对应的邮递员节点； 步骤2： 跨链请求验证与背 书； 步骤2.1： 中继链在接收到来源应用链发言人节点发送的跨链请求包后， 首先对请求包 进行解析和验证； 所述解析， 是将包中序列化的内容按照预定的规则进行反序列化， 将包中各个字段的 内容提取出来； 若请求包被加密， 则还需进行解密过程； 在反序列化之后， 要对包中包含的数字签名进行验证， 以确保该请求包的正确性和合 法性； 步骤2.2： 当请求包被正确解析和验证之后， 对跨链请求进行共识和背 书； 步骤3： 跨链响应生成与返回； 当中继链完成对跨链请求的验证和背书工作后， 把背书之后的跨链请求再次打包封 装， 并发送给目的应用链的发言人节点； 目的应用链的发言人节点将验证请求的背书状态， 若合法则执行请求中对应的跨链 交 易， 并根据交易结果 生成对应的跨链响应； 目的应用链将跨链响应封装成包， 并通过目的应用链对应的发言人节点将响应包发送 给中继链上目的应用链对应的邮递员节点； 邮递员节点在接收到跨链响应包后， 执行同跨链请求包相通的过程， 最终将跨链响应 返回给来源应用链， 完成一次跨链操作。 2.如权利要求1所述的一种基于异步共识和中继链机制的联盟链跨链方法， 其特征在 于， 步骤2.2对跨链请求进行共识和背书， 是在中继链的所有邮递员节点之间展开， 由这些 节点共同完成异步共识 协议， 以对该跨链请求进行背 书和上链； 在执行背书流程 时， 邮递员节点通过来源应用链提供的验证接口来验证跨链请求的正 确性， 进而验证跨链请求中包 含交易数据的一 致性和合法性。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115270170 A 2一种基于异步共 识和中继链机制的联盟链跨链方 法 技术领域 [0001]本发明涉及 一种基于异步共识和中继链机制的联盟链跨链方法， 属于计算机系统 信息交互技术领域。 背景技术 [0002]区块链是一个具有交易记录的去中心化透明账本， 连接到该系统的每个节点都可 以对数据进 行更新和监控， 而实际上没有 人拥有或控制整个系统。 同时， 区块链也可以看作 是一种新型的去中心 化体系结构和分布式计算方案， 它利用加密的类块数据结构来验证和 存储数据。 [0003]区块链技术作为一种新兴的技术体系和基础架构， 已经被广泛应用于社会生产生 活的众多领域。 其中， 区块链系统在金融领域取得的成绩最令人瞩目。 自比特币诞生以来， 众多的虚拟加密货币涌入了金融市场， 极大地激活了相关金融业务和产业发展， 为全世界 提供了前所未有的金融解决方案。 同时， 也激发了类似去中心化交易所和去中戏化应用等 下一代互联网技 术和业态。 [0004]然而， 由于区块链系统在架构、 共识、 网络等方面存在差异， 不 同区块链之间难以 实现信息交换或价值转移， 这极大限制 了区块链技术的应用和发展。 特别是在金融和信息 领域， 孤立的区块链系统背阻碍了价值和信息在各个主体之间的顺利流通。 此外， 不同应用 场景采用的区块链系统也不同， 这些链可能应用于不同的领域， 也可能具有不同的运行机 制， 而不同区块链存 储的区块信息之间的隔离不可避免地造成区块链的价 值“孤岛”效应。 [0005]目前， 区块链系统面临的两个痛点问题包括： [0006]1.互操作性。 指在不同区块链系统之间传递值， 并验证它们的状态或事件。 现有的 跨链技术基本上通过跨链智能合约实现互操作。 [0007]2.可扩展性。 不同区块链的交互提高了区块链系统的可扩展性， 但随着跨链规模 的扩大， 系统性能可能会下降。 [0008]为解决上述问题， 跨链技术应运而生。 该技术是构建交互式多区块链系统的一种 选择。 现有的跨链方式主 要有以下几种： [0009]1.公证人机制。 即引入一方或多方可信的中心化实体做信用背书的跨链机制。 公 证人机制是技术上可实现的、 最简单的跨链机制。 早期的跨链项目多 数采取这样的方式。 该 机制的显著优点是能够通过简单 的方式实现跨链， 并支持不同结构的区块链跨链， 仅要求 公证人能访问双方链上的信息 。 [0010]但是， 由于公证人机制需要对公证人有足够的信任， 对于单节点公证人机制有很 大的中心化 风险。 [0011]2.哈希锁定机制。 该机制利用了哈希函数的低碰撞特性以及区块链交易的延迟执 行的特点， 通过交易双方设置哈希谜题， 进而实现的跨链机制。 同时， 借助哈希 函数的特性， 可以保证交易信息的真实性。 [0012]但是， 由于该机制的设计原则， 导致只能在少数链和少数业务中使用， 限制了其大说　明　书 1/5 页 3 CN 115270170 A 3