[发明专利]一种数据上链可验证的区块链离链数据交互系统及方法

说明书

本发明涉及一种数据上链可验证的区块链离链数据交互系统及方法。系统包括可信注册机构、可信签证机构、共识节点和客户端，方法包括系统初始化、客户端注册及认证、数据交互、数据认证和数据上链。系统初始化用于生成系统公共参数、系统公钥、系统私钥、密文策略属性加密公钥和主密钥；客户端注册及认证用于生成事务发起方公钥、事务发起方私钥、事务发起方解密私钥、事务发起方公钥证书、事务接收方公钥、事务接收方私钥、事务接收方解密私钥、事务接收方公钥证书；数据认证用于对事务数据历史进行双签名；数据上链用于离链客户端接入共识节点或链上客户端的数据一致上链。本发明可以解决区块链系统中客户端的离链数据交互的安全与可验证问题。

技术领域

本发明属于区块链技术领域，涉及一种区块链离链数据交互系统及方法，特别是涉及一种数据上链可验证的区块链离链数据交互系统及方法。

背景技术

现有的区块链离链方案集中在离链支付通道和离链事务通道两个方向。离链支付通道采用支付锁定机制和寻路算法实现离链用户之间的小额高频次交易，而离链事务通道引入可信或非可信的第三方作为离链事务见证人实现离链事务交互。在现有方案中，只能实现客户端在离开区块链和共识节点之后的离链通道，且需要依赖其他节点进行通信，并非离开网络。

然而，在物流区块链的应用场景下，节点和客户端之间的通信受环境实时影响极大。为了保证区块链系统随时可用，需要考虑客户端无法与节点交互的离链情形，即离链数据交互。

区块链客户端会因为网络限制或遭受攻击而无法加入任何一个网络，成为无法和任何链上客户端交互的离链客户端。为了实现离链客户端的事务数据交互，并为离链事务数据的数据上链提供一致的离链数据，本发明提出了一种数据上链可验证的区块链离链数据交互方法。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明提供了一种在节点离链情形下依然可以进行数据交互且支持上链时数据可验证的区块链离链数据交互系统及方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种数据上链可验证的区块链离链数据交互系统，包括：可信注册机构、可信签证机构、共识节点和客户端；

所述可信注册机构是一个可信第三方机构，与可信签证机构共同完成对用户的注册和签证过程；

所述可信签证机构是一个可信第三方机构，与可信注册机构共同完成对用户的注册和签证过程；

所述共识节点是区块链网络中负责共识和维护区块链数据一致性的节点。共识节点实时运行在区块链网络中，收集客户端发送给节点的事务数据项或者离链事务列表，经过事务规则验证和共识，将这些数据打包成一致的新区块，并记录到区块链上；

所述客户端是区块链网络中进行事务数据交互的最小单位，包括链上客户端和离链客户端；当客户端产生的事务数据可以实时发送给共识节点时(无论是否经过其他可信客户端作为路由)，该客户端就被称为是链上客户端，否则被称为是离链客户端；

所述链上客户端指能够将客户端产生的事务数据实时发送给共识节点的客户端；

所述离链客户端指无法将客户端产生的事务数据实时发送给共识节点的客户端，包括事务发起方和事务接收方；

所述事务发起方是离链运行协议中发起事务数据交互的一方，负责构造事务数据和事务数据密文，认证事务接收方产生的待认证数据项，并维护、更新事务数据列表、事务数据哈希列表、数据认证列表和数据认证备份列表；

所述事务接收方是离链运行协议中接收事务数据的一方，负责验证事务数据和事务数据密文，完成或者监督完成事务数据中陈述的事务具体内容，认证事务发起方产生的待认证数据项，并维护、更新事务数据列表、事务数据哈希列表、数据认证列表和数据认证备份列表。

当新的客户端加入区块链网络时，可信注册机构负责对客户端注册；客户端注册的内容包括客户端真实身份与客户端假名。