(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210666120.X (22)申请日 2022.06.13 (71)申请人 中国科学院软件研究所 地址 100190 北京市海淀区中关村南四街 4 号 (72)发明人 徐静　尹铃元　 (74)专利代理 机构 北京君尚知识产权代理有限 公司 11200 专利代理师 余长江 (51)Int.Cl. H04L 9/32(2006.01) H04L 9/40(2022.01) H04L 67/1097(2022.01) (54)发明名称 一种区块链交易验证方法和系统 (57)摘要 本发明公开一种区块链交易验证方法和系 统， 所述方法包括： 分隔证据链， 其中， 前n个区块 为已验证区块， 待验证交易位于未验证区块； 通 过构建MMR树， 获取对同一个子段中所有区块的 承诺值， 以及各区块MMR证据； 基于 所述承诺值与 所述MMR证据， 生成证明待验证交易的存在性证 据； 基于所述证明链C的有效性证据与所述待验 证交易的存在性证据， 计算所述证明链C中待验 证交易的有效性证据； 将所述待验证交易的有效 性证据发送至验证者， 以使所述验证者基于获取 各待验证交易的有效性证据， 计算所述待验证交 易的验证结果。 本发明减少了证据尺寸， 降低了 验证过程中所需要的通信和存 储开销。 权利要求书2页 说明书7页 附图1页 CN 114900319 A 2022.08.12 CN 114900319 A 1.一种区块链交易验证方法， 包括以下步骤： 将区块链中每一证明者维护的证明链C， 每间隔len个区块就分隔为一个子段， 总共分 隔为P个子段Cp， 其中， 所述证明链C包括n ′个区块， 所述n ′个区块中的前n个区块对应的证 据已被验证者验证， 第n+1个区块属于子段Ci中， 待验证交易包含在第n+1个区块至第n ′个 区块中的一区块， 1＜i≤P； 针对每一子段Cj， 通过构建MM R树， 获取对同一个子段Cp中所有区块的承诺值， 以及各区 块MMR证据， 其中， j∈[i， P]， i表示第n+1个区块所在的子段Cp的序号； 基于所述承诺值与所述M MR证据， 计算所述证明链C的有效性证据； 计算所述待验证交易的默克尔路径， 并结合所述待验证交易所在区块的区块头与 所述 MMR证据， 生成证明待验证交易的存在性证据； 基于所述证 明链C的有效性证据与所述待验证交易的存在性证据， 计算所述证 明链C中 待验证交易的有效性证据， 并将所述待验证交易的有效性证据发送至验证者， 以使所述验 证者基于获取 各待验证交易的有效性证据， 计算所述待验证交易的验证结果。 2.如权利要 求1所述的方法， 其特征在于， 所述针对每一子 段Cp， 通过构建MMR树， 获取对 同一个子段Cp中所有区块的承诺值， 以及各区块M MR证据， 包括： 对于所述证明链C中第s个位置的区块Bs， 获取所述区块Bs所在的子段Cp； 在所述子段Cp中， 基于所述区块Bs之前的区块， 构建区块 集合； 根据所述区块集合中各区块的区块头， 组成一棵MMR树， 其 中， 所述MMR树的根存放在所 述区块Bs的区块头中， 且所述M MR树中第一个叶子结点存放的M MR根设置为空值； 基于前一个区块中的M MR根和前一个区块的区块头， 可以获取当前区块中的M MR根。 基于各个区块所在 子段Cp中最后一个区块中包含的MM R根， 获取对Cp中所有之前区块的 承诺值； 基于所述承诺值， 获取 各区块的M MR证据。 3.如权利要 求1所述的方法， 其特征在于， 所述MMR证据的尺寸与相应的子段Cp的长度成 对数关系。 4.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述基于所述承诺值与所述MMR证据， 计算所 述证明链C的有效性证据， 包括： 对于每一子段Cj， 基于所述承诺值， 并利用FlyClient协 议中证明算法Prove(Cj， length (Cj)， c)， 生成所述子段Cj的初始有效性证据 πj， 其中， length(Cj)表示子段Cj的长度， c表示 敌手节点数目除以诚实节点数目数值； 将所述子段Cj的第一个区块的区块头和MMR证据， 加入所述子段Cj的初始有效性证据， 得到所述子段Cj的有效性证据 π ′j； 根据各子段Cj的有效性证据 π ′j， 获取所述证明链C的有效性证据。 5.如权利要求 4所述的方法， 其特 征在于， 计算所述长度length(Cj)的方法， 包括： 若j＝i， 则 若j＝P， 则 其它情况， 则length(Cj)＝len。 6.如权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述证明链C的有效性证据， 还 包括：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114900319 A 2获取第一个未被验证者验证的区块序号 n+1； 计算所述证明链C中区块总数与已验证区块数的差值 n’ ‑n； 将所述区块序号 n+1与所述差值 n’ ‑n， 加入所述证明链C的证据。 7.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述验证者基于获取各待验证交易的有 效性 证据， 计算所述待验证交易的验证结果， 包括： 计算各证明链C的长度， 并基于所述长度， 获取 各证明链C的验证顺序 根据验证顺序， 选取一证明链C的有效性证据， 并验证该证明链C的有效性证据； 若所述证明链C的有效性证据验证成功， 则验证链C上待验证交易的存在性证据； 若所述验证都成功， 则认为该证 明链C中的待验证交易为有 效交易， 并中止后续证明链 C的验证， 且输出 所述验证结果； 若所述验证失败， 则依据所述验证顺序选取一证明链C， 并对该证明链C的有效性证据 进行验证。 8.如权利要求7 所述的方法， 其特 征在于， 所述验证该证明链C的有效性证据， 包括： 验证证明链C的有效性证据 π ′i中区块Bn+1的区块头指针， 是否指向区块Bn的区块头； 和， 验证证明链 C的有效性证据 π ′k中区块Bk·len+1的区块头指针， 是否指向证明链 C的有效性 证据 π′k‑1中区块Bk·len的区块头， 其中， k∈[i+1， P]； 和， 调用FlyCl ient协议中的验证算法， 验证 证明链C的有效性证据 π ′j的正确性。 9.如权利要求7所述的方法， 其特征在于， 所述验证链C上待验证交易的存在性证据， 包 括： 分别验证包含所述待验证交易的区块B的区块头、 所述MMR证据以及所述待验证交易到 所述区块B的区块头的默克尔路径是否正确。 10.一种区块链交易验证系统， 所述区块链中每一证明者维护的证明链C被分隔为P个 子段Cp， 所述证明链C包括n ′个区块， 所述n ′个区块中的前n个区块对应的证据已被验证者 验证， 待验证交易包含在第n+1个区块至第n ′个区块中的一区块， 针对每一子段， 通过构建 MMR树， 获取对同一个子段中所有区块的承诺值， 以及M MR证据， 所述系统包括： 证明者节点， 用于基于所述承诺值与所述MMR证据， 计算所述证 明链C的有效性证据； 计 算所述待验证交易的默克尔路径， 并结合所述待验证交易所在区块的区块头与MMR证据， 生 成交易的存在性证据； 基于所述证明链的有效性证据与待验证交易的存在性证据， 获取所 述待验证交易的有效性证据， 并将所述证据发送至验证者； 验证者节点， 基于各待验证交易的有效性证据， 计算所述待验证交易的验证结果。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114900319 A 3