【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子支付，尤其是涉及一种针对支付通道网络资金配比的高效探测方法及系统。
技术介绍
1、区块链技术被广泛用于多个领域，尤其在金融领域。去中心化是区块链最显著的特征，适用于金融中的支付场景。传统的支付网络如信用卡visa，最高可支持每秒47000笔支付，而区块链在现有资金频繁支付支出的场景下，不能够做到高效处理。
2、为了应对这种复杂繁多的资金变动场景，亟需提高区块链的扩展性。最为有效的提案则是支付通道网络 (pcn)，将支付转移到链下进行。用户进行支付时，可以选择与另一用户或公司账户建立支付通道，双方通过智能合约锁定一定数量的资金作为抵押，后续无论进行多少笔支付，资金都只会在通道中变动，最后双方不再进行交易时则关闭通道并将资金信息上链。在这个过程中，无论中间进行多少笔支付都可以快速完成，而且中间的全部过程无需记录在区块链上，只需将资金开始状态和最终状态上链，效率远超传统区块链支付技术。
3、多用户的情况下，会建立起多个通道，这些通道形成了支付通道网络，支付可以发生在其中任何两个用户之间，即使他们不相连也可以找到一条路径来进行支付。当前，较为完善的支付通道网络有闪电网络(the bitcoin lightning network: scalable off-chain instant payments, 2016)和raiden网络(a review on scalability ofblockchain, 2020)，两者都提高区块链的扩展性，使得用户能够以较低或者忽略不计的费用下达成快速多笔
4、但目前支付通道网络的研究中存在着一定的缺陷，虽然过程中资金的变动无需上链，但是初始资金状态和最终资金状态需要上链。由于资金变动的频繁和不确定性，如果某个用户需要大量资金去支付，那么他所在的通道里的资金会快速变得不平衡。而解决不平衡问题最直接方案是关闭、重新建立通道，这需要消耗大量时间和资金。总而言之，支付通道网络存在以下问题：
5、1、支付路径一般采用最短路径算法，这使得处于中心的节点被频繁用于资金支付。处于边缘位置的节点则会被闲置，这样会导致支付效率的下降以及资源的浪费。
6、2、中心节点频繁参与支付，不平衡的资金支付会导致支付通道枯竭问题，即资金总量流向通道某一方，另一方持有较少甚至趋近0的资金，此时若选择资金较少方到资金较多方的支付方向，极易造成交付失败。如果支付通道网络中通道枯竭占比较高时，大量支付都无法顺利完成。
7、3、出于隐私保护，用户在通道中的余额是不公开的，即无法得知选取的路径，中间用户是否有足够的资金支付。最短路径算法只考虑通道数，规划的路径可能资金不足，导致支付成功率下降。
8、针对这些问题，不少研究做出了一定的改进，比如不平衡问题采用资金转移来解决(shaduf: non-cycle payment channel rebalancing, 2020)。这些方法虽然一定程度上解决了不平衡问题，但是也带来了额外的时间开销，需要重新上链重新制定智能合约。此外采用这些再平衡方法只能解决不平衡问题，诸如边缘节点利用率、效率以及支付成功率仍有待解决。为解决这些问题，应该从源头避免不平衡问题的出现，而不是等不平衡问题出现再解决。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种针对支付通道网络资金配比的高效探测方法及系统，通过提前探知避免不平衡问题，在减少额外时间开销的同时也能通过避免不平衡问题提高支付的成功率。
2、一种针对支付通道网络资金配比的高效探测方法，包括：
3、部署阶段，以用户作为中心节点，在用户之间建立通道后形成支付通道网络，并依据网络规模大小，设置探测节点数目；探测节点与挑选出的节点建立支付通道；
4、探测阶段，探测节点选择探测策略，对各节点各通道的资金占比进行探测；
5、路径处理阶段，在最短路径算法的基础上，根据各个通道的资金占比进行路径筛选，优先筛选资金占比均衡的通道来维护支付通道的平衡性。
6、本专利技术的核心原理是利用探测节点采用灵活可变的策略进行通道资金探测，通过探测到的结果进行路径选择，避开资金不足的节点从而大大提高支付成功率。
7、部署阶段，中心节点有多条通道，参与大量的支付过程；而探测节点知道所有其它探测节点的信息，探测节点优先与拥有通道数多且通道资金总数多的节点建立支付通道。
8、部署阶段，用户成功建立支付通道后，对其合法性进行验证，验证内容包含用户身份、资金数量是否正确以及通道是否正常运行，当这些验证条件都满足后进入到探测阶段。
9、探测阶段，探测节点之间互相不断发起虚假的支付（即无效的支付），看支付能否到达收款方来进行验证；这个探测过程中根据具体的场景来配置探测策略，通过逐步提高虚假支付的金额数以快速探知通道的资金占比。
10、探测节点之间进行虚假支付时，通过返回错误的密文或超过设定时间的方式来使探测支付失败，以保证支付方和收款方的资金不会变动。
11、探测策略包括线性增长、二分搜索和渐进二分；
12、其中，线性增长策略适用于资金范围不大且通道较为平衡的情况（即单个通道的资金低于1千且通道超过80%都为平衡）；二分搜索策略适用于资金范围大且通道不平衡的情况（单个通道资金大于1万且至少有50%通道不平衡），从而减少探测次数；渐进二分策略则是两者结合，先通过线性增长策略判断通道资金是否已经不平衡，若平衡则通过二分搜索策略快速找到通道的资金占比。
13、路径处理阶段，若不能找到资金占比均衡的通道，则选择资金占比多的一方作为支付方，少的一方为收款方。
14、进行路径筛选后，需要将路径信息更新到支付通道网络中，支付发起后通过筛选的路径来完成，从而实时维护一个平衡的支付通道网络。
15、一种针对支付通道网络资金配比的高效探测系统，包括存储器和一个或多个处理器，所述存储器中存储有可执行代码，所述一个或多个处理器执行本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种针对支付通道网络资金配比的高效探测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的针对支付通道网络资金配比的高效探测方法，其特征在于，部署阶段，探测节点优先与拥有通道数多且通道资金总数多的节点建立支付通道。
3.根据权利要求1所述的针对支付通道网络资金配比的高效探测方法，其特征在于，部署阶段，用户成功建立支付通道后，对其合法性进行验证，验证内容包含用户身份、资金数量是否正确以及通道是否正常运行，当这些验证条件都满足后进入到探测阶段。
4.根据权利要求1所述的针对支付通道网络资金配比的高效探测方法，其特征在于，探测阶段，探测节点之间互相不断发起虚假的支付，看支付能否到达收款方来进行验证；这个探测过程中根据具体的场景来配置探测策略，通过逐步提高虚假支付的金额数以快速探知通道的资金占比。
5.根据权利要求1所述的针对支付通道网络资金配比的高效探测方法，其特征在于，探测节点之间进行虚假支付时，通过返回错误的密文或超过设定时间的方式来使探测支付失败，以保证支付方和收款方的资金不会变动。
6.根据权利要求1所述的针对支付通
7.根据权利要求1所述的针对支付通道网络资金配比的高效探测方法，其特征在于，路径处理阶段，若不能找到资金占比均衡的通道，则选择资金占比多的一方作为支付方，少的一方为收款方。
8.根据权利要求1所述的针对支付通道网络资金配比的高效探测方法，其特征在于，进行路径筛选后，需要将路径信息更新到支付通道网络中，支付发起后通过筛选的路径来完成，从而实时维护一个平衡的支付通道网络。
9.一种针对支付通道网络资金配比的高效探测系统，其特征在于，包括存储器和一个或多个处理器，所述存储器中存储有可执行代码，所述一个或多个处理器执行所述可执行代码时，用于实现权利要求1-8中任一项所述的高效探测方法。
...【技术特征摘要】
1.一种针对支付通道网络资金配比的高效探测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的针对支付通道网络资金配比的高效探测方法，其特征在于，部署阶段，探测节点优先与拥有通道数多且通道资金总数多的节点建立支付通道。
3.根据权利要求1所述的针对支付通道网络资金配比的高效探测方法，其特征在于，部署阶段，用户成功建立支付通道后，对其合法性进行验证，验证内容包含用户身份、资金数量是否正确以及通道是否正常运行，当这些验证条件都满足后进入到探测阶段。
4.根据权利要求1所述的针对支付通道网络资金配比的高效探测方法，其特征在于，探测阶段，探测节点之间互相不断发起虚假的支付，看支付能否到达收款方来进行验证；这个探测过程中根据具体的场景来配置探测策略，通过逐步提高虚假支付的金额数以快速探知通道的资金占比。
5.根据权利要求1所述的针对支付通道网络资金配比的高效探测方法，其特征在于，探测节点之间进行虚假支付...
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