一种区块链交易验证方法和系统

技术特征：
1.一种区块链交易验证方法，包括以下步骤：将区块链中每一证明者维护的证明链c，每间隔len个区块就分隔为一个子段，总共分隔为p个子段c
p
，其中，所述证明链c包括n
′
个区块，所述n
′
个区块中的前n个区块对应的证据已被验证者验证，第n 1个区块属于子段c
i
中，待验证交易包含在第n 1个区块至第n
′
个区块中的一区块，1＜i≤p；针对每一子段c
j
，通过构建mmr树，获取对同一个子段c
p
中所有区块的承诺值，以及各区块mmr证据，其中，j∈[i，p]，i表示第n 1个区块所在的子段c
p
的序号；基于所述承诺值与所述mmr证据，计算所述证明链c的有效性证据；计算所述待验证交易的默克尔路径，并结合所述待验证交易所在区块的区块头与所述mmr证据，生成证明待验证交易的存在性证据；基于所述证明链c的有效性证据与所述待验证交易的存在性证据，计算所述证明链c中待验证交易的有效性证据，并将所述待验证交易的有效性证据发送至验证者，以使所述验证者基于获取各待验证交易的有效性证据，计算所述待验证交易的验证结果。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对每一子段c
p
，通过构建mmr树，获取对同一个子段c
p
中所有区块的承诺值，以及各区块mmr证据，包括：对于所述证明链c中第s个位置的区块b
s
，获取所述区块b
s
所在的子段c
p
；在所述子段c
p
中，基于所述区块b
s
之前的区块，构建区块集合；根据所述区块集合中各区块的区块头，组成一棵mmr树，其中，所述mmr树的根存放在所述区块b
s
的区块头中，且所述mmr树中第一个叶子结点存放的mmr根设置为空值；基于前一个区块中的mmr根和前一个区块的区块头，可以获取当前区块中的mmr根。基于各个区块所在子段c
p
中最后一个区块中包含的mmr根，获取对c
p
中所有之前区块的承诺值；基于所述承诺值，获取各区块的mmr证据。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述mmr证据的尺寸与相应的子段c
p
的长度成对数关系。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述承诺值与所述mmr证据，计算所述证明链c的有效性证据，包括：对于每一子段c
j
，基于所述承诺值，并利用flyclient协议中证明算法prove(c
j
，length(c
j
)，c)，生成所述子段c
j
的初始有效性证据π
j
，其中，length(c
j
)表示子段c
j
的长度，c表示敌手节点数目除以诚实节点数目数值；将所述子段c
j
的第一个区块的区块头和mmr证据，加入所述子段c
j
的初始有效性证据，得到所述子段c
j
的有效性证据π
′
j
；根据各子段c
j
的有效性证据π
′
j
，获取所述证明链c的有效性证据。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，计算所述长度length(c
j
)的方法，包括：若j＝i，则若j＝p，则其它情况，则length(c
j
)＝len。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述证明链c的有效性证据，还包括：
获取第一个未被验证者验证的区块序号n 1；计算所述证明链c中区块总数与已验证区块数的差值n
’‑
n；将所述区块序号n 1与所述差值n
’‑
n，加入所述证明链c的证据。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述验证者基于获取各待验证交易的有效性证据，计算所述待验证交易的验证结果，包括：计算各证明链c的长度，并基于所述长度，获取各证明链c的验证顺序根据验证顺序，选取一证明链c的有效性证据，并验证该证明链c的有效性证据；若所述证明链c的有效性证据验证成功，则验证链c上待验证交易的存在性证据；若所述验证都成功，则认为该证明链c中的待验证交易为有效交易，并中止后续证明链c的验证，且输出所述验证结果；若所述验证失败，则依据所述验证顺序选取一证明链c，并对该证明链c的有效性证据进行验证。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述验证该证明链c的有效性证据，包括：验证证明链c的有效性证据π
′
i
中区块b
n 1
的区块头指针，是否指向区块b
n
的区块头；和，验证证明链c的有效性证据π
′
k
中区块b
k
·
len 1
的区块头指针，是否指向证明链c的有效性证据π
′
k-1
中区块b
k
·
len
的区块头，其中，k∈[i 1，p]；和，调用flyclient协议中的验证算法，验证证明链c的有效性证据π
′
j
的正确性。9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述验证链c上待验证交易的存在性证据，包括：分别验证包含所述待验证交易的区块b的区块头、所述mmr证据以及所述待验证交易到所述区块b的区块头的默克尔路径是否正确。10.一种区块链交易验证系统，所述区块链中每一证明者维护的证明链c被分隔为p个子段c
p
，所述证明链c包括n
′
个区块，所述n
′
个区块中的前n个区块对应的证据已被验证者验证，待验证交易包含在第n 1个区块至第n
′
个区块中的一区块，针对每一子段，通过构建mmr树，获取对同一个子段中所有区块的承诺值，以及mmr证据，所述系统包括：证明者节点，用于基于所述承诺值与所述mmr证据，计算所述证明链c的有效性证据；计算所述待验证交易的默克尔路径，并结合所述待验证交易所在区块的区块头与mmr证据，生成交易的存在性证据；基于所述证明链的有效性证据与待验证交易的存在性证据，获取所述待验证交易的有效性证据，并将所述证据发送至验证者；验证者节点，基于各待验证交易的有效性证据，计算所述待验证交易的验证结果。

技术总结
本发明公开一种区块链交易验证方法和系统，所述方法包括：分隔证据链，其中，前n个区块为已验证区块，待验证交易位于未验证区块；通过构建MMR树，获取对同一个子段中所有区块的承诺值，以及各区块MMR证据；基于所述承诺值与所述MMR证据，生成证明待验证交易的存在性证据；基于所述证明链C的有效性证据与所述待验证交易的存在性证据，计算所述证明链C中待验证交易的有效性证据；将所述待验证交易的有效性证据发送至验证者，以使所述验证者基于获取各待验证交易的有效性证据，计算所述待验证交易的验证结果。本发明减少了证据尺寸，降低了验证过程中所需要的通信和存储开销。验证过程中所需要的通信和存储开销。验证过程中所需要的通信和存储开销。


技术研发人员：徐静 尹铃元
受保护的技术使用者：中国科学院软件研究所
技术研发日：2022.06.13
技术公布日：2022/8/12