基于商户联盟的区块链快速交易技术研究

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当前的区块链交易本身存在高延迟、高手续费等问题,这些问题与实际支付场景直接冲突。针对以上问题的现有研究包括状态通道、支付中心等方案,将链上支付转移至链下从而缩短支付时延。但是一方面,现有研究未充分考虑现实支付场景,不能有效降低交易手续费。另一方面,现有研究引入了大量的额外资金,提高了使用者的资金门槛。因此,本文提出了一种基于商户联盟的区块链快速交易架构方案。本文设计了两种适用于支付场景的数据存储结构:消费者状态与商户状态,用于记录各方资金情况。针对快速交易问题,本文方案将消费者付款与交易分离,交易方在链下更新交易状态,结算时依据交易状态完成结算,从而缩短支付确认时延。针对现有工作中在押金以及交易手续费方面的不足,一方面通过设计筹码交易机制,将商户的预付资金记录在消费者状态中,释放系统内存在的被锁定资金。另一方面通过设计交易结算机制,消费者结算时,商户的交易所得资金被暂存在智能合约中,仅在商户结算时,智能合约才完成资金最终的转移,从而有效降低交易手续费。考虑到交易过程中可能存在的作恶行为,本文方案通过设计状态同步机制,使商户能够根据正确的消费者状态完成交易与结算。此外,为了应对消费者状态被盗用的问题与网络波动或商户离线时产生的交易状态不一致的问题,本文设计了交易前的身份验证机制与数据恢复机制,确保商户能够根据最新的消费者状态完成交易。最后,本文对快速交易模型进行了安全性分析,并进行了性能效率分析实验。将本文方案与其他工作方案进行对比分析,结果表明,本文方案需要的手续费与押金更少,且支付确认时延能够满足日常支付场景需求。
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