[发明专利]一种基于RSA累加器的区块链轻节点UTXO交易验证方法及其装置

摘要

本发明公开了一种基于RSA累加器的区块链轻节点UTXO交易验证方法及其装置，包括：1.全节点遍历区块链文件找出所有UTXO，并在本地构造出UTXO集合。2.对区块链协议进行更新，使用RSA累加器对UTXO集合进行累加生成UTXO承诺，并加入到区块头中。3.挖矿节点根据RSA累加器的性质对UTXO承诺进行更新。4.轻节点将从交易中提取的新产生的UTXOj作为质询随机发送给全节点。5.全节点遍历本地UTXO集合，判断UTXOj是否存在于集合中；计算包含证明或计算排除证明，并将其响应返还给轻节点。6.轻节点根据RSA累加器的性质对收到的证明进行验证，确定交易是否在区块链中。本发明即可为轻节点UTXO交易提供包含证明，也可为提供排除证明；而且，其计算量少，验证交易效率高。

主权项

1.一种基于RSA累加器的区块链轻节点UTXO交易验证方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、全节点遍历区块链文件找出所有未花费输出UTXO，并在本地构造出UTXO集合；完成RSA累加器参数的初始化设置，并将公共参数发送到比特币网络上；同时设计可以将UTXO集合中的元素映射为素数的素数生成算法H_prime；步骤二、使用素数生成算法H_prime对UTXO集合中的元素进行处理，使之映射到抗碰撞的素数；对比特币区块链的协议进行更新，使用RSA累加器对经过处理的UTXO集合进行累加生成累加值acc_UTXO，将该值作为UTXO承诺添加到区块头中；步骤三、挖矿节点产生新的区块时，根据RSA累加器的性质，对区块头中的UTXO承诺进行高效率的更新；步骤四、轻节点将从收到的交易中提取出新产生的未花费的交易输出UTXO_j，并将其作为质询随机发送给比特币网络中的全节点，索要包含证明或排除证明；步骤五、全节点通过判断接收到的未花费的交易输出UTXO_j是否存在于本地的UTXO集合中，来计算相应的证明；若存在于UTXO集合中，计算包含证明；反之，则计算排除证明；全节点将计算出的包含证明或排除证明以及将收到的未花费的交易输出UTXO_j映射的素数x_j，即作为证明发送给轻节点；步骤六、轻节点根据RSA累加器的性质对收到的证明进行验证，确定交易是否在区块链中：轻节点收到证明后，使用素数生成算法H_prime将收到的交易提取出的UTXO_j映射为素数x′_j，验证x_j＝x′_j；轻节点对收到的证明的形式进行判断，如果证明的形式是则是包含证明；如果证明的形式是则是排除证明；通过区块头中的UTXO承诺对证明进行验证，如果交易包含在区块链中，则根据交易所处的区块高度来确定该交易已经得到的确认个数。