[发明专利]基于聚合签名和隔离见证的区块链数据存储方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于聚合签名和隔离见证的区块链数据存储方法及装置，该方法包括：通过区块链节点产生多个交易，对多个交易进行验证，将验证通过的交易存储在交易池中；在交易池中选取多个交易，提取选取的多个交易中的签名生成签名集合，根据签名集合生成聚合签名；计算聚合签名的哈希值，并生成包含聚合签名哈希值的第一笔交易；计算不包含签名的多个交易的哈希值构建默克尔树并生成区块，将区块及第一笔交易存入区块链组成区块链结构。通过分析区块链中交易本身的特性，对现有的交易签名进行改进，构建新的交易和区块格式，从而解决区块容量限制和交易延展性攻击。

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，特别涉及一种基于聚合签名和隔离见证的区块链数据存储方法及装置。

背景技术

加密货币从诞生到流通全部以交易的形式记录在区块链中，交易本质上是包含了一组输入列表和输出列表的数据结构，其中包括了交易签名、交易金额、来源和收款人等信息。最后对整体交易做哈希，实现交易的可追溯与不易篡改。

一方面，每一笔新增交易都以字节的形式存储在新生成的区块中，而区块容量是有限的。区块容量由系统预先定义，每个区块可以容纳的字节数有限，即可以存储的交易数量有限。当一段时间内发生大量交易时，由于生成新区块的速度限制，会产生交易拥堵。也就是说，区块很快被填满，导致交易处理的效率越来越低。为了在有限的区块容量中存入更多的交易，可以减少每一笔交易所占字节。实例化一笔交易如图1所示，输入中的“Previoustx”是之前交易的Hash值，“Index”是引用交易的编号，“ScripSig”是一个解锁脚本。输出中的“Value”记录着金额，“ScriptPubKey”是锁定脚本。其中的解锁脚本占据了较大的存储空间，而解锁脚本一般为用户的签名。

另一方面，交易签名有多种表示方式，它们作用上是相同的，但是字节上发生了变化。这一特性衍生出了交易延展性(Transaction Malleability)攻击。加密货币中交易的延展性是指同一笔交易的不同表现形式导致交易哈希发生改变。比如说，用户A给用户B发送一定金额并生成一笔新的交易，此交易在P2P网络中广播。这笔交易被确认前，对签名字符串本身的表现方式做些调整。以椭圆曲线数字签名算法为例，签名(r,s)和签名(r,-s(modn))都是有效的，所以调整后的签名依旧是有效签名。每一笔交易的唯一标识符是对整个交易做哈希运算，当签名发生调整时交易的标识符将发生变化。虽然交易的哈希发生了改变，但实质上仍是同一笔交易。黑客利用这个特性对交易所实施了攻击。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种基于聚合签名和隔离见证的区块链数据存储方法，该方法通过分析区块链中交易本身的特性，对现有的交易签名进行改进，构建新的交易和区块格式，从而解决区块容量限制和交易延展性攻击。

本发明的另一个目的在于提出一种基于聚合签名和隔离见证的区块链数据存储装置。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种基于聚合签名和隔离见证的区块链数据存储方法，包括：

通过区块链节点产生多个交易，对所述多个交易进行验证，将验证通过的交易存储在交易池中；

在所述交易池中选取多个交易，提取选取的多个交易中的签名生成签名集合，根据所述签名集合生成聚合签名；

计算所述聚合签名的哈希值，并生成包含所述聚合签名哈希值的第一笔交易；

计算不包含签名的多个交易的哈希值构建默克尔树并生成区块，将所述区块及所述第一笔交易存入区块链组成区块链结构。