[发明专利]一种基于可验证随机函数的跨链通信方法

权利要求书

1.一种基于可验证随机函数的跨链通信方法，其特征在于，包括以下子步骤：

S1、源链用户或应用预发起跨链事务到目的链，判断源链中跨链通信节点列表是否为空，若不为空则执行S3，若为空则执行S2；

S2、利用可验证随机函数VRF(Verifiable Random Function)随机选择节点成为跨链通信节点，跨链通信节点需要获取中继交互链身份认证并加入中继交互链；

S2包括以下子步骤：

S21、源链中的每个共识节点将私钥SK以及自身节点标识Nid作为输入，经过VRF的哈希映射函数VRF_HASH得到一个随机数result，result的计算公式为result＝VRF_HASH(SK,Nid)；

S23、若生成的随机数满足规定的条件则认为选中为候选跨链通信节点；规定的条件用来限制选择的节点数量，设立阈值λ∈[0,1]，若则认为该节点被选中；

S24、候选跨链通信节点生成用于验证的零知识证明proof，proof的计算公式为proof＝VRF_Proof(SK,Nid)；

S25、候选跨链通信节点将该计算得出的result和proof，连同自身的公钥PK、身份信息、源链的基本信息通过网络传输发送给中继交互链进行认证，并附上使用自己公钥签署的数字签名；

S26、中继交互链收到候选跨链通信节点的信息后逐步验证候选跨链通信节点的信息合规性，若满足要求则执行S27，若不满足则返回消息拒绝候选跨链通信节点注册请求；

S27、中继交互链的证书颁发机构CA为验证成功的候选跨链通信节点颁发身份证书，并将候选跨链通信节点加入中继交互链网络，添加至跨链通信节点列表，此后跨链通信节点将参与中继交互链的共识，与其他跨链通信节点共同维护中继交互链；

S28、候选跨链通信节点将中继交互链颁发的证书与VRF验证信息广播至源链，源链通过中继交互链的证书颁发机构CA验证证书正确性，根据VRF验证算法验证VRF验证信息的正确性，经过链内共识后，将候选跨链通信节点添加至跨链通信节点列表，验证失败则不予添加；中继交互链为参与跨链事务的区块链生成唯一区块链标识，并将跨链通信节点列表中的节点与区块链标识匹配，用以标识跨链通信节点的来源链；其中跨链通信节点列表经过固定共识轮次后清空，以定期更新跨链通信节点；

S29、跨链通信节点列表中的跨链通信节点组成一个签名群体，设定门限值t并通过门限签名方案生成门限签名份额；

S3、跨链事务通信，包括以下子步骤：

S31、源链的跨链事务发起者发起跨链事务，发起跨链事务的请求消息发送至跨链通信节点集合；

S32、跨链通信节点在收到跨链事务的请求消息后验证该消息的合规性，验证成功后使用自己的组私钥碎片为跨链事务签名得到签名碎片，并将各自的签名碎片广播给其他跨链通信节点，同时等待组内其他成员的签名碎片；验证失败则拒绝签名；

S33、第一个成功合并出组签名的跨链通信节点将组签名广播给其他跨链通信节点，并将附属组签名的跨链事务请求发送给中继交互链；其他跨链通信节点接受并验证合并的组签名后停止处理；

S34、中继交互链上部署的智能合约负责判断收到的跨链事务请求的来源，判断S33步骤收到的跨链事务请求是否含有跨链事务来源链的跨链通信节点组签名，并使用跨链通信节点集合公钥进行签名验证，根据跨链通信节点列表判断跨链通信节点与来源链是否匹配，验证成功则发送给目的链，否则拒绝该请求。