[发明专利]一种实现跨链互操作的数据一致性维护方法

说明书

本发明属于区块链技术领域，具体为一种实现跨链互操作的数据一致性维护方法。针对跨链业务场景，本发明方法包括：设计新的跨链协同模型，实现在本链即可对多链上的资源完成互操作。设计面向稳定通证与数字资产的跨链一致性维护方法，用于保证跨链互操作在多链的因果和最终一致性。设计基于事务模式和随机可验证函数的跨链共识协议，用于保证跨链操作的确定性。本发明以服务的形式插件化嵌入到区块链系统中，对已有系统无侵入性。本发明可满足跨场景、跨地域不同区块链应用之间的跨链协作需求。

技术领域

本发明属于区块链技术领域，具体涉及一种实现跨链互操作的数据一致性维护方法。

背景技术

区块链作为构建未来价值互联网的重要基础设施，已在对账与清结算、跨境支付、供应链金融、司法仲裁、政务服务、物联网、智慧城市等众多领域落地企业级应用。然而目前不同区块链应用之间互操作性不足，无法有效进行可信数据流通和协作，各个区块链俨然成为一座座信任孤岛，很大程度阻碍了区块链应用生态的融合发展。区块链想要跨越到真正的价值互联网，需要一种通用、高效的区块链跨链协作机制，实现跨场景、跨地域不同区块链应用之间的互联互通。

当前区块链平台种类众多，各种平台的接口、协议、架构等多方面都存在异构的情况，要实现跨区块链之间的交互就需要有一套可靠的跨链协议。跨链协议除了要打通区块链平台的交互，还需要实现在区块链平台之间的原子性操作。现有的跨链协议包括哈希时间锁定、中继、侧链、分布式密钥交换等，但是大部分仅考虑了数字货币兑换这种单一场景。多元化的数字资产场景和区块链应用带来了区块链资产相互隔离的问题，不同数字资产业务彼此搭建的区块链上的数字资产无法安全可信地实现互通，区块链上存在的数字资产价值越来越大，种类越来越多，跨链的需求愈发迫切。而现有的跨链技术还无法满足用户方便与高效的跨链互操作需求，同时保证跨链数据的一致性。在面对更复杂的联盟链场景下的数字资产交换、合约接口调用等场景，如何在各链共享数据与非共享数据的情况下实现跨链互操作，如何保证跨链操作的原子性和事务性，还需要有更多理论和工程层面的探索和突破。

发明内容

为了实现高效的跨链互操作功能，本发明提供一种实现跨链互操作的数据一致性维护方法；本发明通过设计新的跨链协同模型和跨链数字资产互操作对象，能够让用户在单链上方便的实现高效的跨链互操作，跨链一致性维护方法用于保证跨链互操作在多链的因果和最终一致性，事务模式下基于随机可验证函数的跨链共识协议，保证跨链操作的确定性。该方法无需事先锁定其他链上的资源，能够以乐观的方式的在本链立即完成跨链操作，提高整个系统跨链操作的效率。同时本发明以服务的形式插件化嵌入到区块链系统中，对已有系统无侵入性。

本发明将他链上需要跨链的资源同步到相关链上，使得用户能在单链上对其他链上拥有的链上资源方便地进行跨链互操作。本发明能够在各链服务物理位置较远的情况下，也即跨链延迟高的情况下，保证跨链操作的因果一致性。同时如果有冲突产生，基于回溯算法和分支失效算法也能保证各链数据的最终一致性。本发明在事务模式下，基于随机可验证函数不断生成跨链区块，保证跨链操作的安全性和确定性。本发明采用的技术方案如下。

本发明提供一种实现跨链互操作的数据一致性维护方法，适用于跨链场景的数据模型，在跨链场景中将未花费输出(Unspent Transaction Output，UTXO)扩展到通用数据，提出跨链UTXO，在各链之间流通与操作，适用于去中心化场景和复杂场景的跨链协作。将一个跨链交易C-Tx(Cross-chain Transaction)定义为：

C-Tx＝TxID,ChainID,List[TxIput],List[TxOutput],CTS

TxInput＝TxID,Vout,scriptSig

TxOutput＝Value,scriptPubKey,Extra