[发明专利]一种基于区块链的链下扩容技术

说明书

本发明公开了一种基于区块链的链下扩容技术，包括区块链链下扩容方案、基于等离子智能合约的数据完整性审计协议、批审计方案和安全定义，所述区块链链下扩容方案包括0层扩容、链上扩容和链下扩容，所述0层扩容通过改变区块链的底层数据传输协议来提高区块链的可扩展性；所述链上扩容包括数据层改进方案、共识层改进方案和网络层改进方案；所述链下扩容是在应用层进行更改以提高可扩展性。本发明采用上述一种基于区块链的链下扩容技术，增强隐私保护，降低网络时延，提高处理效率，通过将链上的交易过程转移到线下进行，降低存储和计算成本。

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，尤其是涉及一种基于区块链的链下扩容技术。

背景技术

区块链是一种基于分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用体系。它本质上是一个去中心化的数据库，是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含了一批次网络交易的信息，用于验证其信息的有效性(防伪)和生成下一个区块。狭义来讲，区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。广义来讲，区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算方式。

目前为止，区块链的影响范畴已经不仅仅是针对于金融系统的革新，其对互联网的重构以及对整个产业结构的重塑已经成为当前最为热门的话题之一。

现行长安链网络中的共识节点需参与共识流程中通信消息和账本的同步，因此共识存在着一定的时延。同时，面对大规模交易带来的数据存储负担、加密解密计算量负担，交易处理效率也存在着瓶颈。对于数据存储资源有限的问题，众多企业和个人都选择将数据存储在云服务器上。虽然云计算是一种基于大型共享虚拟化计算资源池的分布式计算模型，它可以帮助用户使用强大的计算和存储资源，大大减轻用户在硬件和软件上的数据存储负担。但是，其安全性、可靠性和隐私一直是一个严重的问题。

在用户将数据存储在云服务器上之后，服务器提供商可能会由于各种因素损坏或删除用户数据，验证外包数据的完整性成为云存储中的关键问题。远程数据完整性审计技术非常方便和安全，可以帮助用户检查外包存储的数据的完整性。因此云数据安全的本质是云存储提供商(CSP)如何与用户建立信任。云设备故障、非法攻击和CSP可能被贿赂以查看用户数据，所有这些都可能导致非法侵犯用户数据。

区块链具有去中心化、抗篡改、一致性和可追溯性。因此，存储在区块链上的信息是公开和透明的。尽管使用区块链作为可信的第三方审计可以解决很多问题，但区块的快速增长将导致区块链网络维护和用户创建新区块的高成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于区块链的链下扩容技术，增强隐私保护，降低网络时延，提高处理效率，通过将链上的交易过程转移到线下进行，降低存储和计算成本。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于区块链的链下扩容技术，包括区块链链下扩容方案、基于等离子智能合约的数据完整性审计协议、批审计方案和安全定义，所述区块链链下扩容方案包括0层扩容、链上扩容和链下扩容，所述0层扩容通过改变区块链的底层数据传输协议来提高区块链的可扩展性；所述链上扩容包括数据层改进方案、共识层改进方案和网络层改进方案；所述链下扩容是在应用层进行更改以提高可扩展性。

优选的，所述基于等离子智能合约的数据完整性审计协议是通过引入等离子子链并在链上和链下部署智能合约，以低计算和通信开销执行。

优选的，所述批审计方案可以同时批处理多个审计任务并引入非交互式审计的概念。

优选的，所述安全定义使任何伪造的证明都不能以不可忽略的概率通过验证，保障了数据的安全性。

优选的，所述链下扩容由链下交易、链下共识和链上通道合约组成。