本發(fā)明涉及跨鏈貨幣交易，尤其涉及一種跨鏈貨幣交易下的原子性保障方法。

背景技術(shù)：

1、在跨鏈貨幣交易方面，不同的數(shù)字資產(chǎn)可能存在不同的區(qū)塊鏈上。以兩條公鏈為例，兩個用戶希望在這兩條鏈上交換資產(chǎn)，而這兩個用戶不知道彼此的信息，這就涉及了跨鏈貨幣交易。而跨鏈貨幣交易中具有一條非常重要的性質(zhì)-原子性，原子性可以在以下場景下發(fā)揮作用：

2、(1)兩條區(qū)塊鏈交易往往涉及多個步驟或階段，包括扣除資產(chǎn)、轉(zhuǎn)移所有權(quán)等，原子性確保整個交易作為一個不可分割的單元執(zhí)行。如果其中任何一個步驟失敗，整個交易將被回滾，以確保交易的完整性。

3、(2)在兩條區(qū)塊鏈進(jìn)行交易時，可能出現(xiàn)雙重支付，即同一筆資產(chǎn)被多次使用。原子性可以防止這種情況的發(fā)生。如果交易在其中一條鏈上執(zhí)行成功而在另一條鏈上執(zhí)行失敗，原子性確保整個交易被回滾，避免資產(chǎn)的重復(fù)使用。

4、(3)原子性確保了交易的一致性。交易要么完全執(zhí)行，要么完全不執(zhí)行。這對保持賬本的一致性非常重要，特別是涉及多個分布式賬本的時候。

5、(4)對于用戶來說，原子性可以提供更好的交易體驗，用戶可以信任并遵守協(xié)議，如果某個步驟失敗，整個交易都會被撤銷，不會損失資產(chǎn)。

6、在目前的跨鏈貨幣交易原子性解決方案中，從業(yè)務(wù)層面考慮主要分為兩類，一類是哈希時間鎖定協(xié)議(hash?time?locked?contract，htlc)，一類是無許可見證網(wǎng)絡(luò)(atomic?cross-chain?commitment?permissionless?witness?network，ac3wn)。在htlc協(xié)議中，利用智能合約、哈希鎖以及時間鎖來確保交易的原子性，交易參與者串行部署智能合約，在時間鎖范圍內(nèi)解鎖資產(chǎn)。作為脫胎于閃電網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議，htlc協(xié)議在央行數(shù)字貨幣跨境支付、證券結(jié)算以及去中心化交易所中有廣泛應(yīng)用。在ac3wn協(xié)議中，利用第三條鏈作為見證鏈來見證兩條鏈間的交易流程，將交易建模成有向圖，該協(xié)議有兩種形式，中心化可信見證以及無許可見證網(wǎng)絡(luò)，交易參與者并行部署智能合約，以承諾的方式贖回資產(chǎn)，取代了哈希時間鎖定中的時間鎖。

7、盡管上述兩類方案可以基本解決跨鏈貨幣交易中存在的原子性問題，但上述兩類方案中存在以下缺陷：

8、(1)在htlc協(xié)議中，如果交易參與者因為網(wǎng)絡(luò)波動問題退出交易，則可能導(dǎo)致資產(chǎn)損失，該協(xié)議并沒有針對網(wǎng)絡(luò)波動問題或交易參與者惡意問題的解決方案。在ac3wn協(xié)議中，并未設(shè)置時間鎖，而是以承諾的方式來進(jìn)行資產(chǎn)贖回，避免了網(wǎng)絡(luò)波動對交易參與者造成的資產(chǎn)損失，但協(xié)議中并沒有針對惡意參與者的懲罰措施。

9、(2)交易參與者惡意拖延交易問題。在兩個公鏈上進(jìn)行跨鏈貨幣交易時，由于交易參與者不知道彼此的身份信息，可能導(dǎo)致在進(jìn)行交易匹配時，匹配到不符合交易參與者要求的交易對手。惡意的交易對手可能故意拖延交易時間，這時誠實的交易參與者已經(jīng)完成資產(chǎn)鎖定，但由于交易對手的故意拖延，導(dǎo)致交易失敗，誠實的交易參與者受到時間成本和交易成本的損失。

10、(3)跨鏈貨幣交易過程中存在的市場匯率波動導(dǎo)致的公平性問題。由于跨鏈貨幣交易是一段時間內(nèi)從開始到結(jié)束的過程，在這個過程中市場可能存在匯率變動，交易的參與者可能受市場匯率變動的影響提前結(jié)束或延遲交易，導(dǎo)致交易失敗或者交易對手蒙受資產(chǎn)損失。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了彌補(bǔ)以上不足，本發(fā)明提供了一種跨鏈貨幣交易下的原子性保障方法，不僅確保了跨鏈貨幣交易的原子性，還降低了交易參與者出現(xiàn)惡意行為的概率，減少誠實的交易參與者在遭遇惡意行為時受到的損失，同時通過交易對手匹配算法以及交易時間預(yù)測方案保證交易的公平性。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：一種跨鏈貨幣交易下的原子性保障方法，包括交易請求上傳階段、交易匹配階段、交易參與者匯率協(xié)定階段、交易階段和交易證據(jù)驗證階段，具體包括以下步驟：

3、s1、交易請求上傳階段

4、在交易請求上傳階段，兩個交易請求者根據(jù)自己的需求分別部署交易請求上傳合約txscreq，部署完成后輸入自己的交易信息以及交易對手需滿足的屬性參數(shù)，屬性參數(shù)作為對交易對手的約束，調(diào)用智能合約將自己的交易請求信息上傳到見證鏈中，由見證鏈?zhǔn)占瘉碜詢蓷l鏈的交易請求；

5、s2、交易匹配階段

6、s201：交易請求收集，見證鏈部署交易請求接收合約txreqrec用于接收來自兩條公鏈的交易請求，收到兩條鏈的交易請求后，首先根據(jù)鏈的種類不同，將交易請求按照鏈的種類分別存放到兩個表中；

7、s202：交易請求初始化，在接收到交易請求之后，在交易請求存放到兩個表之前，在進(jìn)行跨鏈貨幣交易前，對交易請求者進(jìn)行信息確認(rèn)，確保只有合法的、已注冊的交易請求者才能夠參與跨鏈貨幣交易；

8、如果見證鏈在交易參與者表中查詢到了已經(jīng)經(jīng)過身份驗證的交易參與者，則不需要再次進(jìn)行身份信息驗證；如果見證鏈未在交易參與者表中查詢到對應(yīng)的信息，則需要對提交交易請求的交易參與者進(jìn)行身份信息驗證；

9、s203：交易匹配，交易匹配共分為兩個階段：約束建模階段、交易對手匹配階段，在跨鏈貨幣交易中，根據(jù)角色的不同分為兩種不同類型的實體：兩條公鏈上的交易參與者和見證鏈；

10、s204：交易押金計算，在交易成功后，交易參與者安全的回收押金；在交易失敗的情況下，惡意的參與者則會失去押金，誠實的參與者除了得到自己的押金外，還會收到惡意參與者的押金作為此次交易的補(bǔ)償；

11、s205：交易信息返回階段，見證鏈完成對交易參與者的交易匹配以及押金計算后，將交易的金額、需要鎖定的押金以及交易對手的信息返回給交易參與者；

12、s3、交易參與者匯率協(xié)商階段

13、引入博弈論作為深度學(xué)習(xí)模型預(yù)測的參考；首先對兩個交易參與者進(jìn)行博弈論分析，博弈論分析分為兩階段，第一階段利用對稱博弈分析兩個交易參與者的交易最優(yōu)匯率，第二階段利用討價還價博弈分析兩個交易參與者的交易結(jié)束匯率；然后根據(jù)利用深度學(xué)習(xí)對比特幣和以太坊進(jìn)行價格預(yù)測，根據(jù)預(yù)測結(jié)果結(jié)合博弈論分析出的交易結(jié)束匯率，得到適合交易時間范圍；

14、s4、交易階段

15、在見證鏈中提交自己的交易請求后，見證鏈返回匹配的交易對手信息，交易金額為valice與vbob，押金值為deposittx，押金值為當(dāng)前匯率下(valice+vbob)×dr，此處dr為押金比率，dr＝10％，完成交易匹配后，根據(jù)見證鏈定價合約scpricing完成匯率協(xié)定，在到達(dá)約定的交易開始時間后，進(jìn)入交易階段；

16、s5、交易證據(jù)驗證階段

17、見證鏈對交易證據(jù)進(jìn)行驗證，確保交易證據(jù)的真實性，在確認(rèn)交易證據(jù)的真實性后，根據(jù)交易證據(jù)來判斷交易參與者是否存在惡意行為，并對交易參與者進(jìn)行信譽(yù)計算；本階段分為三個步驟：證據(jù)驗證、押金歸屬、信譽(yù)計算。

18、本發(fā)明具有如下有益效果：

19、1、本發(fā)明中，設(shè)計了一種跨鏈貨幣交易下的原子性保障方法，以比特幣鏈和以太坊鏈為例，旨在解決在兩條鏈上的普通用戶在不知道彼此身份的情況下，跨鏈貨幣交易中存在的原子性問題、交易對手惡意拖延交易導(dǎo)致的公平性問題、市場匯率波動導(dǎo)致的公平性問題。

20、2、本發(fā)明中，設(shè)計了一種跨鏈貨幣交易原子性協(xié)議，確?？珂溫泿沤灰椎脑有裕ＷC交易在一定的時間內(nèi)發(fā)生，降低交易過程中出現(xiàn)惡意行為的概率，通過押金機(jī)制以及信譽(yù)機(jī)制，降低了交易參與者出現(xiàn)惡意行為的概率。

21、3、本發(fā)明中，通過交易對手匹配算法解決惡意的交易參與者故意拖延交易導(dǎo)致的交易公平性問題。

22、4、本發(fā)明中，通過交易時間預(yù)測方案解決跨鏈貨幣交易過程中存在的市場匯率波動導(dǎo)致的公平性問題，保證跨鏈貨幣交易的公平性。