(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202111638682.5 (22)申请日 2021.12.3 0 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114003972 A (43)申请公布日 2022.02.01 (73)专利权人 北京连琪科技有限公司 地址 100085 北京市海淀区上地四街1号25 号楼9单元1层112 (72)发明人 陈胜　蒋步云　 (74)专利代理 机构 北京律和信知识产权代理事 务所(普通 合伙) 11446 专利代理师 项荣　刘兴 (51)Int.Cl. G06F 21/64(2013.01) G06F 21/60(2013.01)G06F 16/22(2019.01) G06F 16/27(2019.01) H04L 9/06(2006.01) H04L 9/32(2006.01) 审查员 丁蓬莉 (54)发明名称 生成区块状态承诺和证明及验证区块状态 证明的方法 (57)摘要 本申请提供一种生成区块状态承诺和证明 及验证区块状态证明的方法， 包括： 每次在区块 中写入状态时， 记录写入状态的版本； 将所述写 入状态的状态名和所述版本输入全局过滤器， 得 到过滤器结果， 并在所述区块中记录所述过滤器 结果作为不存在性承诺； 对所述区块所有写入状 态的状态名和复合状态值进行计算， 将计算结果 作为存在性承诺； 在区块中记录所述存在性承 诺； 其中， 所述区块包含全部区块的所有非过期 写入状态的不存在性承诺。 通过以区块为单位组 织状态树， 状态树的规模小， 结合写入状态的过 期机制， 在全局状态规模巨大但活跃状态规模有 限的场景下， 极大降低了计算状态存在性证明的 代价， 缩短了 状态证明数据的长度。 权利要求书6页 说明书21页 附图12页 CN 114003972 B 2022.06.10 CN 114003972 B 1.一种生成区块状态承诺的方法， 其特 征在于， 包括： 每次在区块中写入状态时， 记录写入状态的版本； 将所述写入状态 的状态名和所述版本输入全局过滤器， 得到过滤器结果， 并在所述区 块中记录所述过 滤器结果作为 不存在性承诺； 对所述写入状态的原始值、 状态的当前版本、 所在区块高度进行编码， 生成复合状态 值； 对所述区块所有写入状态的状态名和复合状态值进行计算， 将计算结果作为存在性承 诺； 在区块中记录所述存在性承诺； 其中， 所述区块包 含全部区块的所有非过期写入状态的不存在性承诺； 其中， 在所述区块中记录所述过 滤器结果作为 不存在性承诺， 包括： 获取所述区块的写入状态集 合； 根据写入状态的版本命名规则和上一版本， 获取写入状态的当前 版本； 对写入状态的状态名和当前 版本进行编码， 生成复合状态名； 将每个写入状态 的所述复合状态名输入全局过滤器， 进行过滤器计算， 得到过滤器结 果， 作为不存在性承诺； 其中， 所述获取写入状态的当前 版本， 包括以下操作： 操作1： 根据所述状态的当前 版本和所述版本命名规则， 获取状态的下一版本； 操作2： 根据写入状态的状态名和下一版本进行编码， 生成下一版本的复合状态名； 操作3： 对所述下一版本的复合状态名进行独立过滤器计算， 将计算结果与所述不存在 性承诺进行比对， 判断下一版本的复合状态名是否已存在； 操作4： 如果是， 写入状态的当前 版本切换到下一版本； 重复操作1 ‑4， 直至获得 所述区块的所有 写入状态的当前 版本。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述在所述 区块中记录所述过滤器结果作 为不存在性承诺， 还 包括： 依据当前区块高度， 对输入的复合状态名建立区块高度 ‑复合状态名索引。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 还 包括： 从全局过滤器删除写入状态的最后写入版本的复合状态名， 更新区块高度 ‑复合状态 名索引； 如果写入状态 的版本是初始版本， 或者写入的状态是过期状态， 将全局过滤器的元素 总数加1； 如果全局过滤器的元素总数超出预设上限， 按照区块高度 ‑复合状态名索引， 从全局过 滤器中删除1个最 早写入的复合状态名， 并更新区块高度 ‑复合状态名索引； 如果删除之后该区块高度对应的状态列表不为空， 记录该状态所在的区块高度为过期 区块高度， 否则增加区块高度， 直到找到一个对应的状态列 表不为空的区块高度， 记录该区 块高度为过期区块高度。 4.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于， 所述独立过滤器和所述全局过滤器包括： 支持元素移除的布谷鸟过 滤器。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述在区块中记录所述存在性承诺， 包括：权　利　要　求　书 1/6 页 2 CN 114003972 B 2获取所述区块的写入状态集 合； 对所述区块所有写入状态， 将状态名和复合状态值作为键值对写入区块链的状态数据 库； 对所述区块所有写入状态， 依据状态名和复合状态值建立状态树， 并计算状态树树根 作为所有 写入状态的存在性承诺。 6.根据权利要求5所述的方法， 其特 征在于， 所述建立状态树包括： 通过梅克尔树或沃克尔树计算得到状态树。 7.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述存在性承诺采用梅克尔 树根或沃克尔 树根表示。 8.一种生成区块状态证明的方法， 其特 征在于， 包括： 获取状态名； 获取状态的最 新版本； 获取状态的后续版本在全局的不存在性承诺； 基于状态 的最新版本， 以及状态的后续版本在全局的不存在性承诺， 证明状态在全局 中的时效性； 所述证明状态在全局中的时效性， 包括： 根据指定的状态名， 获取最后一次写入该状态的区块头； 获取最新高度的区块头； 获取最后一次写入该状态的区块对应的状态树； 获取最后一次写入该状态的区块头中的存在性承诺； 根据指定的状态名及所述状态树， 计算得到指定的状态名在所述状态树中的梅克尔路 径或沃克尔路径作为状态的存在性证明； 依据所述状态名和状态的版本命名规则， 计算状态的后续版本的复合状态名； 对所述复合状态名进行独立过滤器计算， 并与最新高度的区块头 中包含的状态的不存 在性承诺比对， 得到比对结果； 根据所述状态的存在性证明和所述比对结果， 生成状态证明。 9.根据权利要求8所述的方法， 其特征在于， 所述获取最后 一次写入该状态的区块头包 括： 根据指定的状态名， 从键值数据库读取复合状态值； 解码复合状态值， 得到状态的原 始值、 状态的当前 版本、 所在区块高度； 根据所在区块高度， 获取最后一次写入该状态的区块头 。 10.根据权利要求8所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述状态的存在性证明和所述 比对结果， 生成状态证明包括： 判断如果最后一次写入状态的区块高度不大于过期区块高度， 则状态过期， 调用状态 更新合约， 将状态的当前 版本切换到下一版本作为状态的新版本； 如果状态未 过期， 则判断状态的后续版本的复合状态名是否被误判为已存在； 如果有误判， 调用状态更新 合约， 将状态的当前 版本切换到下一版本； 根据包含状态更新的新出区块的区块头、 状态名、 新复合状态值， 生成状态证明； 如果未发现误判或状态过期， 根据状态名、 复合状态值、 最后一次写入该状态的区块权　利　要　求　书 2/6 页 3 CN 114003972 B 3