本發明涉及區塊鏈，更具體地說，它涉及一種基于區塊鏈的交易驗證方法及系統。

背景技術：

1、隨著互聯網經濟的發展，電子支付逐漸普及，在線交易規模迅速擴大。但傳統的中心化賬簿容易受到單點故障的影響，并且可能存在內部人員操縱記錄的風險，難以滿足日益增長的安全性和信任需求。近年來興起的分布式記賬——即區塊鏈作為一種去中心化的數據庫結構，它通過密碼學保證了系統的安全性并實現了多方共識機制下的可靠交易處理，受到了各界廣泛關注并在多個行業得到了初步探索性應用。

2、隨著數字貨幣、供應鏈金融等眾多領域對區塊鏈技術應用的不斷拓展，區塊鏈交易的安全性和驗證效率成為至關重要的問題。傳統的交易驗證方式往往依賴于中心化的機構(如銀行的交易處理系統)，存在單點故障風險、信任成本高以及數據易被篡改等缺陷。而現有的區塊鏈交易驗證方法及系統，在面對海量交易時，存在驗證流程復雜、共識效率低下、對特殊交易規則適配性不足等問題，影響了區塊鏈技術在實際應用場景中的推廣和使用體驗。因此，急需一種更為優化、高效且靈活的基于區塊鏈的交易驗證方法及系統。

技術實現思路

1、針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種基于區塊鏈的交易驗證方法及系統。

2、為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：

3、第一方面，一種基于區塊鏈的交易驗證方法，包括以下步驟：

4、步驟1，交易發起方在本地客戶端構建交易并數字簽名后，通過p2p網絡協議向區塊鏈網絡節點廣播該交易；

5、步驟2，區塊鏈網絡節點接收廣播交易存于本地交易池，經格式、語法以及數字簽名驗證，驗證失敗丟棄，驗證通過則進入后續流程；

6、步驟3，檢查發送方賬戶余額及進行雙花檢查，余額不足或存在雙花可能的交易判定非法或標記異常；

7、步驟4，在不同共識機制下由相應節點按規則構建新區塊，全網節點驗證新區塊及所含交易，通過則將新區塊添入主鏈使交易生效；

8、步驟5，確認交易有效添加新區塊后更新賬本狀態，并提供接口方便查詢交易詳情及歷史記錄。

9、優選地，所述步驟1，包括：

10、交易發起方在本地客戶端構建包含發送方的區塊鏈地址、接收方的區塊鏈地址、交易金額、唯一的交易標識符以及可選的附加信息的交易；

11、所述發起方使用對應的私鑰對所述交易內容進行數字簽名，并將生成的數字簽名進行處理得到交易數據包；

12、將所述數字簽名后的交易數據包發送給區塊鏈網絡中的節點并通過p2p網絡協議進行廣播。

13、優選地，所述步驟2，包括：

14、區塊鏈網絡中的節點接收所述廣播的交易信息并暫存到本地交易池；

15、對所述交易進行格式和語法檢查，確保其符合區塊鏈協議規定的結構以及各字段的類型、長度要求；

16、使用所述發送方的公鑰驗證所述交易上的數字簽名是否正確，若驗證失敗則丟棄所述交易，驗證通過則進入后續驗證流程。

17、優選地，所述步驟3，包括：

18、檢查所述發送方的賬戶余額是否足夠支付本次交易金額及手續費，若余額不足則判定所述交易非法并移除；

19、進行雙花檢查，對于基于utxo的區塊鏈檢查交易中涉及的utxo是否已在其他待確認的交易中被引用，對于基于賬戶模型的區塊鏈通過相應機制確保同一筆資金不會同時參與多個并發交易，存在雙花可能的交易將不被進一步處理并標記為異常。

20、優選地，所述步驟4，包括：

21、在采用工作量證明共識機制的區塊鏈中，礦工節點從交易池中選取合法交易構建新區塊，通過尋找符合難度目標的隨機數使得區塊頭的哈希值滿足條件；在權益證明共識機制下，由符合相應條件的驗證節點負責挑選交易構建新區塊，并遵循共識規則要求；

22、全網節點收到新區塊后，對所述新區塊內包含的所有交易再次進行格式和語法檢查、數字簽名驗證以及交易合法性檢查，同時驗證所述新區塊本身是否符合共識機制要求，若通過驗證則將所述新區塊添加到區塊鏈主鏈上，所述新區塊內交易得到最終確認生效。

23、優選地，所述步驟5，包括：

24、在確認所述交易有效并添加所述新區塊后，根據所述交易內容更新本地維護的賬本狀態；

25、提供相應接口或工具，允許用戶、監管機構根據交易標識符、區塊鏈地址查詢具體交易詳情及歷史記錄。

26、第二方面，一種基于區塊鏈的交易驗證系統，包括交易廣播模塊、交易驗證模塊、賬戶與雙花檢查模塊、區塊構建與驗證模塊以及賬本管理與查詢模塊；

27、交易廣播模塊，交易發起方在本地客戶端構建交易并數字簽名后，通過p2p網絡協議向區塊鏈網絡節點廣播該交易；

28、交易驗證模塊，對交易進行格式語法及數字簽名驗證，根據驗證結果決定是否丟棄交易或讓其進入后續流程；

29、賬戶與雙花檢查模塊，檢查發送方賬戶余額及進行雙花檢查，對余額不足或存在雙花可能的交易進行判定和標記；

30、區塊構建與驗證模塊，根據不同共識機制，協調相應節點構建新區塊，并組織全網節點對新區塊及所含交易進行驗證，在驗證通過后將新區塊添入主鏈；

31、賬本管理與查詢模塊，在交易確認有效添加新區塊后更新賬本狀態，并提供接口方便查詢交易詳情及歷史記錄。

32、與現有技術相比，本發明具備以下有益效果：

33、1、本發明中，交易從發起方廣播出來后，要依次經過格式語法檢查、數字簽名驗證、發送方賬戶余額檢查以及雙花檢查等多輪嚴格的驗證流程，每一個環節出現不符合要求的情況都會對交易進行相應處理(如丟棄或標記異常)，這極大地減少了錯誤交易、非法交易進入區塊鏈主鏈的可能性，提高了最終被確認生效交易的準確性，確保每一筆記錄在區塊鏈上的交易都是合法合規且符合業務邏輯的，增強了整個交易系統的可靠性。

34、2、本發明中，采用pow、pos兩種共識機制，不同的共識機制各有其優勢和適用場景，pow機制通過算力競爭保證了新區塊生成的公平性和去中心化程度，適用于對安全性要求極高、對資源消耗有一定容忍度的場景；pos機制則根據節點持有的權益來確定記賬權，相對更加節能且在一定程度上也能保證網絡的安全性和穩定性，適合一些對資源利用效率較為關注的應用場景。系統能夠根據具體需求選擇合適的共識機制，使得區塊鏈網絡可以在不同的業務場景下穩定可靠地運行，持續為用戶提供服務。

35、3、本發明中，在確認交易有效并添加區塊后，會及時更新本地維護的賬本狀態，并且提供相應接口方便用戶、監管機構等根據交易標識符、區塊鏈地址等信息查詢具體交易詳情及歷史記錄。這使得每一筆交易在區塊鏈上都有清晰的記錄，就像傳統賬本一樣可以隨時追溯查看，無論是普通用戶核對自己的交易情況，還是監管機構進行審計、調查等工作，都能夠便捷地獲取所需的交易信息，保證了區塊鏈交易的透明性和可追溯性，有助于增強各方對區塊鏈系統的信任，同時也符合合規監管的要求。

36、4、本發明中，整個區塊鏈網絡基于分布式賬本技術，交易信息一旦經過驗證并添加到主鏈上，就很難被篡改，所有節點都保存著相同的賬本副本，且賬本內容公開透明(雖然涉及隱私的部分如私鑰等是保密的，但交易本身的關鍵信息是可查的)。這種特性使得參與交易的各方以及外部監督者都能夠信任交易記錄的真實性和完整性，促進了區塊鏈在更多領域(如供應鏈金融、溯源系統等)的應用和推廣，為構建基于區塊鏈的信任生態系統奠定了基礎。