[发明专利]一种应用于供应链弱连接的联盟链与私链单向跨链方法

权利要求书

1.一种应用于供应链弱连接的联盟链与私链单向跨链方法，其特征在于，包括：

S1：构建联盟链、私有链以及跨链网关；其中联盟链包括至少两个联盟链成员节点；私有链包括私有链数据采集节点、私有链跨链信息存证节点以及数据采集节点；

S2：分别对联盟链和私有链初始化，初始化包括联盟链和私有链的密钥生成中心分别生成对应的公私钥对，并部署智能合约、跨链合约以及解密合约；

S3：私有链数据采集节点采集数据，采用密钥对数据进行数字签名和加密，将签名加密后的数据上链；

S4：获取私有链网络中每个区块的高度信息，根据高度信息采用选举算法对私有链网络中的各个节点进行筛选，得到私有链跨链节点；

S5：私有链跨链节点使用跨链合约对待跨链数据进行处理，构成跨链事务包，对跨链事务包进行签名，将签名的跨链事务包转发至跨链网关；

S6：跨链网关中的网关防火墙对跨链事务包的签名进行验证，验证成功则从跨链事务包中提取跨链回复包，将跨链回复包转发给联盟链网络；验证失败，则拒绝跨链回复；

S7：联盟链成员节点从区块链中获取包含跨链事务的当前区块，根据当前区块的跨链回复包中的信息C1计算跨链事务的参数C1^SKc，向联盟链网络发送包含C1^SKc的交易；其中C1为第一密文，SKc为联盟链成员节点的私钥；

S8：剩余联盟链成员节点调用解密合约对跨链事务进行解密、验签；对数字签名进行验证，若验证成功，则将解密后的数据上链，否则跨链失败。

2.根据权利要求1所述的一种应用于供应链弱连接的联盟链与私链单向跨链方法，其特征在于，采用密钥对数据进行数字签名和加密的过程包括：私有链将初始化生成的私钥SK_Ti以及包含公钥PK_Ti证书分配给终端数据采集设备，将分配后的终端数据采集设备作为私有链数据采集节点；私有链数据采集节点采用密钥对采集的数据d_ij加密，得到en(d_ij)＝{C1,C2}，其中en()表示对数据进行加密，d_ij表示终端数据采集设备采集的数据，C1为第一密文，C2为第二密文；私有链数据采集节点采用私钥SK_Ti对实时采集的数据en(d_ij)进行数字签名，得到s_ij，即将签名加密后的数据包发送给区块链。

3.根据权利要求1所述的一种应用于供应链弱连接的联盟链与私链单向跨链方法，其特征在于，采用选举算法对私有链网络中的各个节点进行筛选的过程包括：私有链节点的个数为Num，私有链区块高度为h，其中私有链区块高度每增加Num，则执行跨链节点选举算法；具体步骤包括：

步骤1：对私有链节点进行随机初始化排列；

步骤2：根据随机初始化排列的私有链节点计算密钥流的字节；

步骤3：将key与各节点公钥PK进行异或运算，将异或后最大值所对应的公钥所对应的节点作为跨链节点。

4.根据权利要求3所述的一种应用于供应链弱连接的联盟链与私链单向跨链方法，其特征在于，对私有链节点进行随机初始化排列的过程包括：

步骤11：确定私有链的密钥长度n，初始化两个大小相同的数组a和b；其中数组a中的元素为a[i]＝i(i＝0,1,…,m)，m为数组a和b的大小，且m＝2ⁿ；

步骤12：在数组a中从下标为h号的元素开始选取Num长的子序列重复填充到数组b中，直到数组b中的元素被填充满；

步骤13：设置参数j，令参数j＝0；

步骤14：根据数组a中的元素以及区块高度h以及节点个数Num对参数j进行更新，即j＝j+a[i]+h+b[i]+Num(modm)；

步骤15：将数组a中的元素a[i]与a[j]中的元素进行交换，直到数组a中的所有元素均交换完毕，则完成私有链节点的随机初始化排列。