基于公证人组的区块链跨链机制
发布时间：2021-01-11 17:50
区块链是一种由所有成员共同维护,通过密码学技术来保证消息传递和数据访问安全的技术。区块链技术早期仅仅应用于比特币等虚拟的电子货币,但是在市场的推动下,现如今的区块链技术开始向金融、医疗、供应链和智能交通等领域渗透。因为不同区块链具有孤立性,因此需要通过跨链技术来实现异链间的价值流通。论文基于公证人组和保证金池,研究和实现不同区块链的跨链交易,具体而言主要完成了以下工作:首先,针对公证人跨链机制中公证人信任及中心化问题,提出一种基于公证人组的跨链机制。该机制构建了基于公证人组的跨链模型,提出了两阶段跨链协议来实现跨链的价值流通。此外,为了保证跨链交易的安全性,除了利用保证金池来限制公证人的恶意行为之外,还通过相关激励措施来鼓励其他公证人监督跨链交易。其次,为了能够保证所有公证人权益相对均衡,提升公证人参与跨链交易的积极性,提出一种基于R-P（Reputation-Profit）的公证人组跨链机制。在基于公证人组跨链机制的基础之上,进一步构建公证人组竞选模型、真实公证人利润模型及信誉值模型,以保证公证人组内的公证人收益不会出现两极分化,进而确保公证人参与跨链交易的积极性。此外,对于交易金额...
【文章来源】：重庆邮电大学重庆市
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
区块链体系架构图
重庆邮电大学硕士学位论文第2章相关研究基础9坊平台开发适用于相关业务的去中心化的应用，从而构建更多的去中心化的应用平台[41]。6.应用层：它包含了区块链技术中的各种应用场景，例如：可编程货币（区块链1.0的主流应用）是区块链中价值的体现；可编程金融（区块链2.0）实现了金融领域的可编程化和金融领域的去中心化；可编程社会（区块链3.0的应用）是实现了区块链应用领域从数字货币、金融领域拓展到医疗、保险、交通等领域，实现了区块链技术的社会化。2.1.2区块链数据结构从区块链的结构层面来讲，区块链是由许多的区块根据链式存储结构连接而成的一种数据结构[42]。每一个区块都由区块头和区块体两部分组成，每一个区块中（创世区块除外）都包含着前一区块的哈希值（地址），作为区块链中各区块进行首尾相连的“连接符”。区块链通过默克尔树和区块链表这两种数据结构来保证数据的不可篡改性[43]。默克尔树是区块链技术中不可或缺的一种数据结构，如图2.2所示，它由区块体中的具体交易数据生成对应交易哈希值，各交易哈希值两两为组生成新哈希值，循环此过程，直至所有的哈希值合成一个哈希值为止，最终的这个哈希值就是默克尔树的根，默克尔树根哈希值存于区块头中。图2.2区块链数据结构图
重庆邮电大学硕士学位论文第2章相关研究基础11的网络，多个区块链之间是平行且对等的独立网络，它们之间相互隔离，无法直接进行信息交互。对于不同区块链而言，它们的共享程度也存在着不小的差别。例如：公有链是全球任意节点都可加入或者退出，比特币和以太坊是传统的公有链项目，近年来也涌现出了量子链和小蚁(NEO)等拥有巨大发展潜力的新公有链项目；私有链和联盟链的共享程度相对受限，它的共享范围仅仅限于组织内部成员，不同的组织可以分别拥有属于自己的私有链或联盟链，甚至一个组织中可以同时拥有多个私有链或联盟链。由于各区块链间是相互独立和封闭的，想要实现不同区块链之间的价值和信息互联互通就需要使用跨区块链技术。随着区块链技术的发展，跨链技术也逐渐受到重视，现有的主流跨链技术主要分为：公证人机制、侧链技术、哈希锁定技术和分布式密钥控制技术。以下将对这四类跨链技术进行介绍。2.2.1公证人机制公证人机制就是在互不信任的交易双方S和T之间引入一个双方都信任的人作为中间人（公证人），公证人只需要验证交易信息是否一致、合法，无需对交易的细节进行验证。公证人机制的模型如图2.3所示，具体流程为：A链上的用户S将资产转移至公证人，公证人锁定和确认资产，之后向B链上的用户T转移相应的资产。公证人机制最大的优点是实现原理简单且无需复杂工作量证明。而“中心化”则是公证人机制受到争议的地方，因为不少区块链研究者认为这是一种中心化的产物，与区块链的“去中心化”思想相悖。公证人机制的代表项目主要有Interledger和Palletone。图2.3公证人机制模型图
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于聚类簇中心的共识跨链交换模型[J]. 赵涛,张凌浩,赵其刚,王红军. 计算机科学. 2019(S2)
[2]区块链技术及其对互联网金融产业发展的影响[J]. 刘月. 甘肃金融. 2019(10)
[3]区块链跨链技术研究[J]. 路爱同,赵阔,杨晶莹,王峰. 信息网络安全. 2019(08)
[4]区块链国内外研究热点及趋势分析[J]. 许振宇,吴金萍,霍玉蓉. 图书馆. 2019(04)
[5]区块链跨链技术进展研究[J]. 李芳,李卓然,赵赫. 软件学报. 2019(06)
[6]区块链DPoS共识机制的研究与改进[J]. 谈森鹏,杨超. 现代计算机(专业版). 2019(06)
[7]基于哈希锁定的多方跨链协议研究[J]. 张诗童,秦波,郑海彬. 网络空间安全. 2018(11)
[8]区块链中的智能合约[J]. 马春光,安婧,毕伟,袁琪. 信息网络安全. 2018(11)
[9]全球公有链技术评估及指数编制[J]. 蒲松涛,刘倩. 网络空间安全. 2018(10)
[10]公有链技术及其应用价值[J]. 韦安垒. 互联网经济. 2018(07)
硕士论文
[1]许可区块链高效共识及跨链机制研究[D]. 解雯霖.山东大学 2019
本文编号：2971218
【文章来源】：重庆邮电大学重庆市
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
区块链体系架构图
重庆邮电大学硕士学位论文第2章相关研究基础9坊平台开发适用于相关业务的去中心化的应用，从而构建更多的去中心化的应用平台[41]。6.应用层：它包含了区块链技术中的各种应用场景，例如：可编程货币（区块链1.0的主流应用）是区块链中价值的体现；可编程金融（区块链2.0）实现了金融领域的可编程化和金融领域的去中心化；可编程社会（区块链3.0的应用）是实现了区块链应用领域从数字货币、金融领域拓展到医疗、保险、交通等领域，实现了区块链技术的社会化。2.1.2区块链数据结构从区块链的结构层面来讲，区块链是由许多的区块根据链式存储结构连接而成的一种数据结构[42]。每一个区块都由区块头和区块体两部分组成，每一个区块中（创世区块除外）都包含着前一区块的哈希值（地址），作为区块链中各区块进行首尾相连的“连接符”。区块链通过默克尔树和区块链表这两种数据结构来保证数据的不可篡改性[43]。默克尔树是区块链技术中不可或缺的一种数据结构，如图2.2所示，它由区块体中的具体交易数据生成对应交易哈希值，各交易哈希值两两为组生成新哈希值，循环此过程，直至所有的哈希值合成一个哈希值为止，最终的这个哈希值就是默克尔树的根，默克尔树根哈希值存于区块头中。图2.2区块链数据结构图
重庆邮电大学硕士学位论文第2章相关研究基础11的网络，多个区块链之间是平行且对等的独立网络，它们之间相互隔离，无法直接进行信息交互。对于不同区块链而言，它们的共享程度也存在着不小的差别。例如：公有链是全球任意节点都可加入或者退出，比特币和以太坊是传统的公有链项目，近年来也涌现出了量子链和小蚁(NEO)等拥有巨大发展潜力的新公有链项目；私有链和联盟链的共享程度相对受限，它的共享范围仅仅限于组织内部成员，不同的组织可以分别拥有属于自己的私有链或联盟链，甚至一个组织中可以同时拥有多个私有链或联盟链。由于各区块链间是相互独立和封闭的，想要实现不同区块链之间的价值和信息互联互通就需要使用跨区块链技术。随着区块链技术的发展，跨链技术也逐渐受到重视，现有的主流跨链技术主要分为：公证人机制、侧链技术、哈希锁定技术和分布式密钥控制技术。以下将对这四类跨链技术进行介绍。2.2.1公证人机制公证人机制就是在互不信任的交易双方S和T之间引入一个双方都信任的人作为中间人（公证人），公证人只需要验证交易信息是否一致、合法，无需对交易的细节进行验证。公证人机制的模型如图2.3所示，具体流程为：A链上的用户S将资产转移至公证人，公证人锁定和确认资产，之后向B链上的用户T转移相应的资产。公证人机制最大的优点是实现原理简单且无需复杂工作量证明。而“中心化”则是公证人机制受到争议的地方，因为不少区块链研究者认为这是一种中心化的产物，与区块链的“去中心化”思想相悖。公证人机制的代表项目主要有Interledger和Palletone。图2.3公证人机制模型图
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于聚类簇中心的共识跨链交换模型[J]. 赵涛,张凌浩,赵其刚,王红军. 计算机科学. 2019(S2)
[2]区块链技术及其对互联网金融产业发展的影响[J]. 刘月. 甘肃金融. 2019(10)
[3]区块链跨链技术研究[J]. 路爱同,赵阔,杨晶莹,王峰. 信息网络安全. 2019(08)
[4]区块链国内外研究热点及趋势分析[J]. 许振宇,吴金萍,霍玉蓉. 图书馆. 2019(04)
[5]区块链跨链技术进展研究[J]. 李芳,李卓然,赵赫. 软件学报. 2019(06)
[6]区块链DPoS共识机制的研究与改进[J]. 谈森鹏,杨超. 现代计算机(专业版). 2019(06)
[7]基于哈希锁定的多方跨链协议研究[J]. 张诗童,秦波,郑海彬. 网络空间安全. 2018(11)
[8]区块链中的智能合约[J]. 马春光,安婧,毕伟,袁琪. 信息网络安全. 2018(11)
[9]全球公有链技术评估及指数编制[J]. 蒲松涛,刘倩. 网络空间安全. 2018(10)
[10]公有链技术及其应用价值[J]. 韦安垒. 互联网经济. 2018(07)
硕士论文
[1]许可区块链高效共识及跨链机制研究[D]. 解雯霖.山东大学 2019
本文编号：2971218
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