[发明专利]一种基于多人链下通道的区块链交易方法及系统

权利要求书

1.一种基于多人链下通道的区块链交易方法，其特征在于，包括：

步骤1、用户节点向该区块链发起一笔打开链下通道的交易请求，该区块链根据该交易请求开启链下通道，该用户节点作为领导者加入该链下通道，负责维护链下账本状态，且多个用户节点通过该链下通道的通道标识符加入该链下通道，初始化轮数为0；

步骤2、判断当前轮数是否小于预设值，若是，则执行步骤3，否则执行步骤4；

步骤3、在预设时间内，该链下通道内用户节点间发起链下交易，领导者根据该链下交易的发送方签名和接收方签名，对该链下交易进行确认签名，并将该链下交易记入链下账本，将该确认签名返回该发送方和该接收方，达到该预设时间后，领导者向该链下通道内所有用户节点广播链下账本状态更新，轮数加1，再次执行该步骤2；

步骤4、领导者将包含链下账本状态的检查点共识消息发送给通道内所有用户节点，通道内用户节点通过确认该检查点共识消息，实现通道内所有用户节点对该链下账本的状态达成一致性视图，轮数置零，再此执行该步骤2。

2.如权利要求1所述的基于多人链下通道的区块链交易方法，其特征在于，

该步骤1中该用户节点作为领导者加入该链下通道，具体包括：

用户节点在该区块链上的账户资金减value_A，用户节点在该链下通道中的账户资金加value_A，合约为该交易请求返回唯一的通道标识符；

该步骤1中多个用户节点通过该链下通道的通道标识符加入该链下通道，具体包括：

待加入的用户节点发起一笔加入该链下通道的交易，包括要加入的通道标识符，并锁定待加入的用户节点的资金，并对链下账本状态进行更新，由默克尔化的线段树来表示账户的余额以及账户对应的交易信息，账户的余额通过线段的划分存储在账户树中；每个账户对应的交易信息存储在交易树中，其中支出交易由默克尔树来表示，收入交易由默克尔化的线段树表示，该链下通道中用户节点与待加入的用户节点同步链下账本状态。

3.如权利要求2所述的基于多人链下通道的区块链交易方法，其特征在于，该步骤2包括：

领导者检查该链下交易发送方的交易序号是否是连续递增，余额是否充足；检查通过后对交易签名，发送签名至发送方和接收方，并更新链下账本状态：在接收方账户的入交易树中新增一个叶子节点，以记录该链下交易的信息，重新构建交易的默克尔树；发送方账户的出交易树中新增叶子节点，重新构造默克尔化的交易线段树。

4.如权利要求1所述的基于多人链下通道的区块链交易方法，其特征在于，该步骤3包括：

若链下通道内用户节点在规定时间内没有收到账本状态更新，则向领导者发送请求，并再次等待；若等待后发送方依旧没有收到接收方的回复，则向区块链提交请求，要求领导者向链上提交当前轮的账本状态更新；

若领导者没有在规定时间内向链上提交当前轮的账本状态更新，发起请求的用户节点在链上提交最近的检查点共识消息，并请求惩罚领导者，实现对领导者节点的资金罚没，链上重新划分资金分配。

5.如权利要求1所述的基于多人链下通道的区块链交易方法，其特征在于，该步骤4包括：

领导者向该链下通道内所有用户节点广播检查点共识消息，包括领导者签名的账本状态更新，加入和退出节点的请求，和竞选领导者的请求；

所有用户节点对该共识消息进行验证通过后，所有用户节点向领导者发送签名，并在本地记录最新的共识消息；

当领导者接收到当前通道内所有用户节点的签名，构造所有用户节点签名的聚合签名消息，发送给通道内所有用户节点，则共识完成，所有用户节点都对最新的链下账本状态达成了一致性视图。

6.如权利要求1所述的基于多人链下通道的区块链交易方法，其特征在于，该步骤3还包括：

该链下通道内所有用户节点在本地计算候选节点的重要性评分，以该重要性评分作为权重，采用加密抽签的方式对领导者进行更新。