(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 202210073660.7 (22)申请日 2022.01.21 (71)申请人 华东计算技术研究所 （中国电子科 技集团公司第三十二研究所） 地址 201800 上海市嘉定区嘉罗路1485号 (72)发明人 薛立德　于铭华　邱定　 (74)专利代理 机构 上海段和段律师事务所 31334 专利代理师 梁勤伟 (51)Int.Cl. H04L 9/40(2022.01) H04L 9/32(2006.01) H04L 67/104(2022.01) H04L 41/00(2022.01) (54)发明名称 基于新型自适应分片的区块链监管系统及 方法 (57)摘要 本发明提供了一种基于新型自适应分片的 区块链监管系统及方法， 包括： 模块M1： 周期性地 通过共识算法对节点提交的交易摘要进行全网 共识， 基于全网共识的交易摘要生成被所有共识 节点维护的A CA链； 模块M2： 对预设周期内的所有 ACA链上的交易进行合法性检测， 并发布非法交 易列表块CB， 基于各个周期内的非法 交易列表块 生成PCA链； 模块M3： 建立临时交易通道基于ACA 链和PCA链上的信息块速 完成交易。 权利要求书4页 说明书14页 附图4页 CN 114531278 A 2022.05.24 CN 114531278 A 1.一种基于新型自适应分片的区块链监管系统， 其特 征在于， 包括： 模块M1： 周期性地通过共识算法对节点提交的交易摘要进行全网共识， 基于全网共识 的交易摘要生 成被所有共识节点 维护的ACA链， 记为 其中， Bk表示ACA 块； 模块M2： 对预设周期内的所有ACA链上的交易进行合法性检测， 并发布非法交易列表块 CB， 基于各个周期内的非法交易列表块生成PCA链， 记为 其中， CBk表示PCA块； 模块M3： 建立临时交易 通道， 基于ACA 链和PCA链上的信息 完成交易。 2.根据权利要求1所述的基于新型自适应分片的区块链监管系统， 其特征在于， 在所述 模块M1中， 模块M1.1： 节点i收集需要打包提交的交易集合txnsi＝{[v1,j,sn1],[v2,k,sn2],…}， 其中， sn表示交易在节点i本 地存储中的内部编号； txnsi集合表示编号为sn1的交易为节点i 向节点j转移了值v1； 编号为sn2的交易为节点i向节点k转移了值v2，……； 模块M1.2： 节点 i生成提交的摘要信息Abs(txnsi)； Abs(txnsi)＝[MRi(txns)|i,H(pki),Sigi(H(pki))] 其中， pki为节点i的公钥； 函数H( ·)表示哈希函数返回输入的哈希值； 函数MRi(·)返 回节点i私钥加密后的Merk le树根； 函数Sigi(·)返回包含i数字签名的输入值； 模块M1.3： 共识 节点执行Algorand算法对所有提交的摘要信息进行共识上链。 3.根据权利要求1所述的基于新型自适应分片的区块链监管系统， 其特征在于， 在所述 模块M2中， 模块M2.1： 监督节点遍历预设周期内的所有ACA链包含的所有交易摘要信息， 对于其中 的任意一个摘要信息Abs(txnsi)， 监督节点要求节点i提供交易集合txnsi中的所有交易信 息txnsi＝{txn1,txn2,…}以及对应的交易证明集 合prfsi＝{prf1,prf2,…}； 模块M2.2： 当节点i拒绝提供交易集合中所有 交易信息和对应的交易证明集合， 则监督 节点将Abs(txnsi)加入当前周期的PCA块中； 当节点i提供了交易集合中所有交易信息和对 应的交易证明集合， 则监督节点对任意的txnk＝[vk,j,snk]∈txnsi和对应的prfk∈prfsi, (k＝1,2, …)进行合法性和监督检测， 当合法性和/或监督检测未通过， 则交易txnk被监督 节点加入当前周期的PCA块中； 模块M2.3： 监督节点遍历预设周期内的所有ACA链包含的所有交易摘要信息， 当监督节 点完成所有 遍历检测后， 则发布当前周期的PCA块CB， 并将CB添加至链CB中。 4.根据权利要求3所述的基于新型自适应分片的区块链监管系统， 其特征在于， 在所述 模块M2.2中， 所述合法性检测采用： 监督节点执行函数GetOwner(vk,B,prfk)， 其中B是txnsi所属的 ACA块； 若返回值 为i， 则说明i 提供了合法的证明， 则合法性检测通过； 否则不 通过； 所述监督检测采用： 监督节点对交易txnk进行分析， 判断是否存在包括违法交易以及不 良信息的不符合 监管制度的情况， 进行监 督性检测。 5.根据权利要求1所述的基于新型自适应分片的区块链监管系统， 其特征在于， 在所述 模块M3中，权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114531278 A 2模块M3.1： 交易通道一侧x发送p＝Proof(v,B)至 交易通道的另一侧y； 其中， v表示转移 值； B表示ACA块； 所述Proof函数采用： 模块M3.1.1： 交易 通道的一侧x准备转移值v的证明p， 并置 模块M3.1.2： 交易通道的一侧x获取最新的检查点信息 当 则触发模块 M3.1.3； 否则， 触发模块M 3.1.4； 模块M3.1.3： 交易通道的一侧x收集转移值v自出现以来一直到块B之前的所有相关的 交易集： 其中O1,O2,O3,…是值的v的历任拥有 者， TXNSi表示节点 i在拥有值v的期间向 提交的所有交易 集的集合， 置p＝TXNS， 并返回P； 模块M3.1.4： 交易通道的一侧x收集自转移值v被x拥有之后一直到最新的块B之前的所 有x提交的交易集： 其中k1,k2,k3表示连续序号， 置p＝ TXNSx， 并返回P； 模块M3.2： 交易通道另一侧y对交易进行验证， 当GetOwner(v,Bk‑1,p)＝x， 且GetOwner (v,Bk,p∪{txn})＝x时， 验证成功， 否则验证失败； 所述GetOw ner函数采用： 模块M3.2.1： 交易通道的另一侧y检测证明p中的所有交易的签名、 密钥以及摘要信息 是否符合加密标准， 若不符合， 返回验证失败； 否则， 触发模块M 3.2.2； 模块M3.2.2： 交易通道的另一侧y获取最新的检查点信息 当 则触发模块 M3.2.3， 否则， 触发模块M 3.2.4； 模块M3.2.3： 交易通道的另一侧y根据ACA链 上的摘要信息一一对应检查证明p， 若存 在包括摘要信息不正确、 缺少交易信息、 转移 值v在任意交易中存在双花、 值v在块B前已被x 转移或值v在块B前并不被x所拥有的情况， 则返回验证失败； 否则， 返回交易 通道的一侧x； 模块M3.2.4： 交易通道的另一侧y首先遍历检测p中是否有交易属于 若有， 则返回失 败； 否则， 触发模块M 3.2.3。 6.根据权利要求1所述的基于新型自适应分片的区块链监管系统， 其特征在于， 在所述 模块M3中， 建立临时交易通道基于ACA链和PCA链上的信息完成交易， 并将交易摘要和双方 数字签名的副本共识到ACA 链上。 7.一种基于新型自适应分片的区块链监管 方法， 其特 征在于， 包括： 步骤S1： 周期性地通过共识算法对节点提交的交易摘要进行全网共识， 基于全网共识 的交易摘要生成被所有共识节点维护的ACA链， 记 为 其中， Bk表示ACA 块； 步骤S2： 对预设周期内的所有ACA链上的交易进行合法性检测， 并发布非法交易列表块 CB， 基于各个周期内的非法交易列表块生成PCA链， 记为 其中， CBk表示PCA块； 步骤S3： 建立临时交易 通道， 基于ACA 链和PCA链上的信息 完成交易。 8.根据权利要求7所述的基于新型自适应分片的区块链监管方法， 其特征在于， 所述步 骤S1采用， 步骤S1.1： 节点i收集需要打包提交的交易集合txnsi＝{[v1,j,sn1],[v2,k,sn2],…}，权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114531278 A 3