[发明专利]基于Mimblewimble的链下匿名支付通道方法及系统

说明书

本申请公开了一种基于Mimblewimble的链下匿名支付通道方法及系统，包括：打开通道步骤：确定存入的最低金额，通过向通道内分别存入大于最低金额的硬币以开启支付通道，并且在存款时，大于最低金额的部分作为随机金额，且随机金额被解构以无法花费；更新通道状态步骤：基于底层Mimblewimble的交易方式，根据协商的本轮交易金额生成预交易，并且基于预交易生成交易，及进行交易聚合，其中，在进行交易聚合时，除聚合付款方生成的预交易和收款方生成的交易外，同时聚合收款方当前拥有的余额；关闭通道步骤：在交易双方按照当前最新的余额分配状态进行退款后，关闭支付通道。该方法能够在确保匿名的情况下，提高比特币网络的可扩展性，减少交易的确认时间和交易手续费。

技术领域

本申请涉及信息安全技术领域，特别涉及一种基于Mimblewimble的链下匿名支付通道方法及系统。

背景技术

区块链作为一种分布式数据存储方案，具有不可伪造、可追溯、公开、透明、集体维护等特点，近年来在各个行业得到了广泛的应用。比特币是中本聪于2008年提出的去中心化支付系统，作为区块链技术最成功的应用，比特币自诞生之日起就具有强大的吸引力。然而，比特币系统每秒只能处理不超过7笔交易，交易速度慢，且确认时间长，迫切需要提高比特币的交易速度。同时，区块链为了验证每笔交易的真实性和正确性，将用户之间发生的每一笔交易都存储在网络中，并添加到区块中，导致区块链的交易吞吐量较低，可扩展性差。此外，将每笔交易放在链上可能会导致一些隐私问题，攻击者能够通过区块链中公开的交易单，分析用户身份并对发起攻击。

Mimblewimble是由一位匿名学者在2016年提出的一种对比特币区块链系统进行隐私增强的保护技术，它结合了包括保密交易、聚合签名、范围证明等在内的几种密码学技术，实现了良好的隐私。闪电网络是近几年学者针对比特币网络确认时间长、扩展性差等问题提出的概念。闪电网络由点对点网络组成，是运行在比特币和其他区块链之上的第二层技术，实现了在无需信任对方及可信第三方的情况下实时海量的交易网络。经常有交易来往的双方可以通过向通道内提前存入固定的金额以创建支付通道，支付通道允许各方在保持链上交易安全性的同时在链外执行交易来减轻区块链的负担。然而，尽管闪电网络将大部分交易改为在链下进行，但在链上作为证据提交的开启和关闭通道的操作依然能够暴露用户的大量隐私信息。

作为一种区块链隐私增强技术，Mimblewimble以其能够同时隐藏交易双方的身份和交易金额等特点，已经被多种新型数字货币所应用，如Grin等。然而，Mimblewimble技术在手续费和交易确认时间方面存在一定的缺陷。两个问题是最突出的。一是仍需要向矿工支付高额的手续费，以确保交易被记录在链，二是矿工需要对交易单中的承诺和金额的零知识证明进行验证，以确保交易的真实性，这会导致较长的交易确认时间。这些缺陷限制了该技术的广泛应用。

发明内容

本申请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，本申请的一个目的在于提出一种基于Mimblewimble的链下匿名支付通道方法，该方法能够在确保匿名，即交易双方和交易金额均不透露的情况下，提高比特币网络的可扩展性，减少交易的确认时间和交易手续费。

本申请的另一个目的在于提出一种基于Mimblewimble的链下匿名支付通道系统。

为达到上述目的，本申请一方面实施例提出了一种基于Mimblewimble的链下匿名支付通道方法，包括以下步骤：打开通道步骤：确定存入的最低金额，通过向通道内分别存入大于所述最低金额的硬币以开启支付通道，并且在存款时，大于所述最低金额的部分作为随机金额，且所述随机金额被解构以无法花费；更新通道状态步骤：基于底层Mimblewimble的交易方式，根据协商的本轮交易金额生成预交易，并且基于所述预交易生成交易，及进行交易聚合，其中，在进行交易聚合时，除聚合付款方生成的预交易和收款方生成的交易外，同时聚合收款方当前拥有的余额；关闭通道步骤：在交易双方按照当前最新的余额分配状态进行退款后，关闭所述支付通道。