CN114615095B 区块链跨链数据处理方法、中继链、应用链及跨链网络 （北京邮电大学）

WO2020048241A1,2020.03.谋攻击的共识算法判断目标应用链是否通过注本申请能够解决现有区块链跨链技术中的接入有效适应不同类型接入联的差异化身份认证需2在区块链跨链网络中，从跨链网关转发的目标应用链的注册根据用于防止共谋攻击的共识算法判断所述目标应用链是否通过所述跨链网络将所述密文发送至所述目标应用链，所述根据用于防止共谋攻击的共识算法判断所述目标应用链是否通过注册认证，包调取预设的安全域内的安全认证组，该安全认证组中包含一个主节点和多个成员节基于秘密共享机制生成所述安全认证组内各个所述成员节点各自对应的子密钥，其根据由跨链网关转发的目标应用链的跨链身份认证请求生成该目标应用链唯一对应接收所述随机数的签名消息并进行验证，若验证结果将已通过身份认证的目标应用链的带有数字签名的跨链交互请求转发至指定应用链，以使该指定应用链在与该目标应用链之间基于会话密钥算法生成对称加密密钥以及成功在区块链跨链网络中向跨链网关发送注册请求，以使接收所述跨链网关转发的所述密文并获取所述数字身份ID及对所述根据用于防止共谋攻击的共识算法判断所述注册请求是调取预设的安全域内的安全认证组，该安全认证组中包含一个主节点和多个成员节基于秘密共享机制生成所述安全认证组内各个所述成员节点各自对应的子密钥，其3将带有数字签名的跨链交互请求发送至所述跨链基于会话密钥算法生成自身与发出所述跨链交互请求的目标应用链之间的对称加密对所述跨链交互请求进行身份验证，并在验证成功后信息获取模块，用于在区块链跨链网络中，注册模块，用于根据用于防止共谋攻击的共识算法判所述根据用于防止共谋攻击的共识算法判断所述目标应用链是否通过注册认证，包调取预设的安全域内的安全认证组，该安全认证组中包含一个主节点和多个成员节基于秘密共享机制生成所述安全认证组内各个所述成员节点各自对应的子密钥，其请求发送模块，用于在区块链跨链网络中向跨链网关4所述根据用于防止共谋攻击的共识算法判断所述注册请求是调取预设的安全域内的安全认证组，该安全认证组中包含一个主节点和多个成员节基于秘密共享机制生成所述安全认证组内各个所述成员节点各自对应的子密钥，其所述中继链用于执行权利要求1至3任一项所述的区所述应用链用于执行权利要求4至6任一项所述的区5[0007]根据用于防止共谋攻击的共识算法判断所述目标应用链是否通过注册认证，若他应用链之间进行跨链交互时，采用自身的数字身份ID进行跨链身份认证及跨链安全接[0010]根据由跨链网关转发的目标应用链的跨链身份认证请求生成该目标应用链唯一6[0014]将已通过身份认证的目标应用链的带有数字签名的跨链交互请求转发至指定应[0017]基于秘密共享机制生成所述安全认证组内各个所述成员节点[0025]基于会话密钥算法生成自身与发出所述跨链交互请求的目标应用链之间的对称7的接入链安全问题以及跨链数据的身份认证问题，能够实现联盟链等许可链的身份认证，于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本申请的实践而获知。本申请的目的和其它优点可以通过在说明书以及附图中具体指出的结构实现到并获8[0045]图4为本申请一实施例中的由中继链执行的区块链跨链数据处理方法的总流程示[0046]图5为本申请一实施例中的由中继链执行的区块链跨链数据处理方法的具体流程[0047]图6为本申请一实施例中的由应用链执行的区块链跨链数据处理方法的总流程示[0056]图15为本申请应用实例提供的跨链安全接入与身份认证模型交易响应时间图示示出了与根据本申请的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本申请关系不大9网络之间的共识算法/区块结构的不同，对跨链网络中接入链的安全审核以及跨链交易中[0063]现有的大多数身份验证机制都建立于公钥基础设施PKI系统上，其中由受信任的问题和区块链平台的跨链通信问题。有的学者提出了一种基于身份加密IBE的物联网区块模拟认证方案，该方案将基于SM9的数字签名算法添加到认证过程中，以进一步提高安全对链上存储信息的隐私保护。有的学者提出了一种异构身份联盟统一身份信息标识模型，[0068]为了解决现有区块链跨链技术模型中的接入链安全问题以及跨链数据的身份认安全性解决现有跨链模型中的安全性和数据孤岛问题。本申请所设计的模型具有以下特块链系统大致可分为三类，如公共区块链（如以太坊）、私有区块链和联盟区块链（如协议的链通过特定的连接方式，从而实现独立运行的多个区块链之间的信息及资产的原子性转移或互换的技术手段[27]。目前主流的跨链技术主要有公证人机制（Notaries(Identity-BasedEncryption，IBE)，和基于身份的签名（Identity-BasedSignature，书进行身份认证，由于其为解决PKI体系中的证书存储与下发过程中的成本问题提出了新;v)的有效算法。[0088]基于此，本申请实施例提供一种可以由中继链执行的区块链[0090]步骤200：根据用于防止共谋攻击的共识算法判断所述目标应用链是否通过注册[0091]可以理解的是，所述数字身份ID可以采用数字身份标识DID，数字身份标识身份。本申请模型中指的是应用链上的节点作为用户在整个跨链系统中获得的数字身份，入联的差异化身份认证需求，尤其适用于多联盟架构下的跨链网络的安全接入与身份认[0099]步骤400：根据由跨链网关转发的目标应用链的跨链身份认证请求生成该目标应链接收该响应消息并根据数字身份ID返回所[0104]步骤700：将已通过身份认证的目标应用链的带有数字签名的跨链交互请求转发[0109]步骤220：基于秘密共享机制生成所述安全认证组内各个所述成员节点各自对应[0114]步骤20：接收所述跨链网关转发的所述密文并获取所述数字身[0125]本申请提供的中继链的实施例具体可以用于执行上述图4或图5对应的实施例中的RPC协议(RemoteProcedureCallProtocol，远程过程调用协议)、REST协议[0130]从软件层面来说，本申请还提供一种用于执行图6所示的区块链跨链数据处理方[0133]本申请提供的应用链的实施例具体可以用于执行上述图6对应的实施例中的区块[0134]基于图4至图8对应的上述实施例，本申请还提供一种区块链跨[0138]具体来说，基于区块链的跨链安全接入与身份认证模型采用中继链跨链模型架[0144]本申请应用实例提供的区块链的跨链安全接入与身份认证方法具体包含有如下标识。其格式为did:chain-type:chain-name:address，其中最后一个字段为用户账户地用分布式存储系统对链的数字身份标识和用户[0165]5）为了不泄露待注册应用链的身份信息，中继链与应用链会采用非对称加密方；[0188]Step4:(0,O,R,e)是应用链AC对中继链消息N的签名,则表示分配给他们的公钥和pk;。ac,随机选择并使用进行非对称加密以获得c=EOX,(r:llt:)，ti，ks=H(r:llr)[0224]本实验构建跨链安全接入与身份认证模型系统，采用Hype为应用联盟链的底层框架。其中Fabric应用链采用Solo共识算法，网络由1个记账节点[0226]系统采用bitxhub的super-chain作为中继链及其提供的相应跨链网关，使用交易以及应用链注册身份认证等功能。中继链由4个节点组成，联盟应用链由两个节点组[0231]在系统可以对链内交易及跨链交易进行溯源查询，查询得到的关键信息如表6所[0238]使用ApacheJMeter作为自动测试和结果报告评估工具对跨链安全接入与身份认[0239]由表7和图15分析可以得出跨链交易的票与跨链交易转账所耗费的时间更多，因为应用链之间需要通过中继链进行双向身份认进行轻量级网络身份管理，通过应用链的接入注册来对接入应用链条的安全性进行审核，使用基于IBE的身份认证策略设计完整的跨链网络身份验证流程，最后通过安全密钥协商来保障跨链交易的隐私安全性，采用智能合约实现应用链的安全接入与身份认证等功能。备与中继链之间通信连接，以自所述无线多媒体传感器网络中的传感器接收实时运动数他通用处理器、数字信号处理器（DigitalSignalProcessor，DSP）、专用集成电路（ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC）、现场可编程门阵列（Field-链数据处理方法对应的程序指令/模块。处理器通过运行存储在存储器中的非暂态软件程机程序被处理器执行时以实现前述由中继链或者应用链执行的区块链跨链数据处理方法或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介[0257]需要明确的是，本申请并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和施方式中以相同方式或以类似方式使用，和/或与其他实施方式的特征相结合或代替其他