CN108171603A - 一种基于区块链的积分管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于区块链的积分管理系统，其特征在于，包括：应用模块，包括若干缓存队列的分布式缓存队列模块，基于区块链的智能合约模块，包括若干区块链节点的区块链数据模块，其中，所述应用模块接收用户输入的积分操作并生成对应的积分操作记录；所述缓存队列存储所述积分操作记录；所述智能合约模块基于预设的事务处理规则处理所述积分操作记录并将处理结果提交到所述区块链节点。本发明提供分布式缓存队列进行积分操作的缓存，能够提高区块链的访问效率，通过智能合约模块能在区块链的环境下实现对积分操作的处理。

Description

一种基于区块链的积分管理系统
技术领域
本发明涉及区块链技术领域，尤其涉及一种基于区块链的积分管理系统。
背景技术
目前，WEB或者手机APP应用的会员积分主要记录在系统本地的数据库中或者区块链系统，对于已经存在的积分，只能用于系统内部的消费。现在的会员积分上存在几个问题：
1)是积分的获取及消费不透明，存在积分莫名丢失或消费的问题，用户在积分丢失后，通常投诉无门，无法提供有力的证据。
2)区块链并发性能差，无法承载大并发访问，系统用户体验差，查询效率低下。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种基于区块链的积分管理系统。
本发明采用的技术方案为一种基于区块链的积分管理系统，其特征在于，包括：应用模块，包括若干缓存队列的分布式缓存队列模块，基于区块链的智能合约模块，包括若干区块链节点的区块链数据模块，其中，所述应用模块接收用户输入的积分操作并生成对应的积分操作记录；所述缓存队列存储所述积分操作记录；所述智能合约模块基于预设的事务处理规则处理所述积分操作记录并将处理结果提交到所述区块链节点。
优选地，所述积分操作记录包括状态的标记，所述区块链节点存储所述处理结果并记录时间，标记其对应的积分操作记录的状态为pending。
优选地，还包括：当所述区块链节点成功存储所述处理结果则标记对应的积分操作记录的状态为done，否则为error；记录处理结果的hash值。
优选地，还包括检测积分操作记录的标记，如果标记为pending的积分操作记录在缓存队列的停留时间超过预设的阈值则根据处理结果的hash值进行该积分操作记录的标记修改。
优选地，所述区块链节点会在预设的时间向其他区块链节点进行存储数据的同步。
优选地，所述区块链节点会在预设的时间将存储数据的hash值向其他区块链节点扩散，其他区块链节点则根据该hash值对自己的存储数据的进行同步。
优选地，所述应用模块还用于将处理结果反馈给用户。
优选地，所述应用模块基于WEB或APP提供交互界面，该交互界面用于接收用户输入的积分操作，还用于将处理结果反馈给用户。
本发明的有益效果为提供分布式缓存队列进行积分操作的缓存，能够提高区块链的访问效率，通过智能合约模块能在区块链的环境下实现对积分操作的处理。
附图说明
图1所示为基于本发明实施例的积分管理系统的示意图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进行说明。
基于发明的实施例，一种基于区块链的积分管理系统，其特征在于，包括：应用模块，包括若干缓存队列的分布式缓存队列模块，基于区块链的智能合约模块，包括若干区块链节点的区块链数据模块，其中，所述应用模块接收用户输入的积分操作并生成对应的积分操作记录；所述缓存队列存储所述积分操作记录；所述智能合约模块基于预设的事务处理规则处理所述积分操作记录并将处理结果提交到所述区块链节点。
所述积分操作记录包括状态的标记，所述区块链节点存储所述处理结果并记录时间，标记其对应的积分操作记录的状态为pending。
系统还包括：当所述区块链节点成功存储所述处理结果则标记对应的积分操作记录的状态为done，否则为error；记录处理结果的hash值。
系统还包括检测积分操作记录的标记，如果标记为pending的积分操作记录在缓存队列的停留时间超过预设的阈值则根据处理结果的hash值进行该积分操作记录的标记修改。
所述区块链节点会在预设的时间向其他区块链节点进行存储数据的同步。
所述区块链节点会在预设的时间将存储数据的hash值向其他区块链节点扩散，其他区块链节点则根据该hash值对自己的存储数据的进行同步。
所述应用模块还用于将处理结果反馈给用户。
所述应用模块基于WEB或APP提供交互界面，该交互界面用于接收用户输入的积分操作，还用于将处理结果反馈给用户。
应用模块基于WEB或APP实现客户端接口，含商户创建及查询接口，商户会员账户登记接口，会员账户查询接口，历史操作查询接口，账户积分增加接口，账户积分扣除(消费)接口，积分兑换功能，积分转移功能，个人资产登记及兑换接口，汇率转换接口功能。
进一步的改进，1、组建系统，系统含多个缓存及队列节点及区块链节点,缓存及队列节点数量至少3个；2、创建智能合同，创建系统代币相关功能，含初始化代币总量(代币总量＝系统价值)，商户列表，会员列表功能，交易记录，代币转移相关功能，实现个人资产登记及交易功能，创建对应的智能合同，部署智能合同，实现交易功能；3、实现分布式队列功能，可以通过使用Radis的列表功能，按照lpush+rpop的方式实现分布式队列，提交的积分信息(即积分操作)先写入队列(即缓存队列)；4、从多个消费端(即应用模块提供的各种输入端)将消费的积分信息提交到区块链网络，可以向多个区块链节点提交积分信息，由于队列及区块链都是分布式部署，单个节点的失效不影响整个系统的运作；5、积分信息在发送到区块链网络前会先记录到缓存中，记录对应的时间并标记积分信息的状态为pending，在提交到区块链后，记录积分信息的hash信息，正常提交后，需要等待区块链的信息写入及确认，相关过程可以对区块链监控完成，在区块链完成区块写入后，修改记录状态为done，如果失败，记录状态改为error；6、监控区块链的执行情况，在获取到交易已经完成或者失败的消息后，触发修改缓存记录状态(即积分信息的状态)的动作，修改缓存中相应积分信息的状态；7、定时扫描在环境中处于pending状态的单据(即积分信息/积分操作)，如果单据停留为pending状态超过时限(具体时间可以根据区块链的出块时间的间隔作为参考，一般情况下，我们可以按照20个块的出块间隔时间作为标准，如果超过这个时间，我们通常认为提交的单据可能已经失效)。我们可以根据记录的Hash值查询单据的处理情况，如果还未处理则继续等待；如果处理完成，并且完整记录在智能合约，则修改单据状态为done；如果已处理但未完整记录到智能合约，可以考虑重新提交此单据，并在日志中记录再次提交的信息，如果再次提交无法正确记录，则记录单据状态为error。
作为实施例进一步说明，应用分布式缓存及队列技术结合区块链智能合约应用于积分的管理及消费，利用区块链的五大特性(去中心化、开放性、自治性、信息不可篡改、匿名性)，确保了信息存储安全及透明公正；通过分布式缓存及队列技术的应用，实现了系统的低耦合，提高了系统冗余度及扩展能力，确保了系统的并发规模及效率；通过智能合约的应用，保证了系统功能的正确执行，并记录到区块链；通过代币的形式，实现会员即股东的功能，并可通过鼓励会员获取积分的方式提升会员的参与度并获取收益，并且会员可以利用平台进行实物交换或者兑换成实际货币。与此同时，保证会员跟随项目的发展受益，保证了个人收益的客观公正。
现有的区块链系统存在不足之处，主要体现在系统的处理性能方面，主要表现为查询慢及无法有效承载高并发；利用分布式队列技术(即分布式缓存)，我们可以先将大量的创建及消费积分的单据(即积分操作)记录到队列，然后再发送到不同的区块链节点进行处理。利用缓存技术将相应数据存储起来以避免数据的重复创建、处理和传输，可有效提高性能。同时，对同一数据、逻辑功能和用户界面的多次请求(即从应用模块获取的积分操作)时经常发生的。当用户基数很大时，如果每次请求都进行处理，消耗的资源是很大的浪费，也同时造成系统的不稳定，对一些静态内容进行缓存能有效的节省资源，提高稳定性。分布式缓存及队列，能保证后端系统暂时故障时也能对外提供服务，比如新的积分单据会保存在队列中，直到区块链网络可用后再提交到区块链网络，或者在区块链故障时依然可以查询积分信息，并且未处理的积分也可以同时获取，保证了信息的完整，提高了系统的可用性。
区块链智能合约包括事务处理和保存的相关机制，以及一个完备的状态机，用于接受和处理各种智能合约；并且事务的保存和状态处理都在区块链上完成。事务主要包含需要发送的数据；而事件则是对这些数据的描述信息。事务及事件信息传入智能合约后，合约资源集合中的资源状态会被更新，进而触发智能合约进行状态机判断。如果自动状态机中某个或某几个动作的触发条件满足，则由状态机根据预设信息选择合约动作自动执行。
智能合约系统根据事件描述信息中包含的触发条件，当触发条件满足时，从智能合约自动发出预设的数据资源，以及包括触发条件的事件；整个智能合约系统的核心就在于智能合约以事务和事件的方式经过智能合约模块的处理，出去还是一组事务和事件；智能合约只是一个事务处理模块和状态机构成的系统，它不产生智能合约，也不会修改智能合约；它的存在只是为了让一组复杂的、带有触发条件的数字化承诺能够按照参与者的意志，正确执行。
针对积分的应用，首先根据实际需要创建智能合同，在系统初始化时分配一定数量的代币给系统，在用户获取积分的时候，触发智能合约中的相应功能，扣除系统的代币，在会员的账户中增加相应的代币。在用户消费代币时，触发智能合约从会员的账户中扣除相应的代币，在系统账户中增加等量的代币。
当我们触发了合约的事务，比如在用户获取积分的时候，触发智能合约中的相应功能，处理的结果会通过P2P的方式在区块链全网中扩散，每个节点都会收到一份；区块链中的验证节点会将收到的结果先保存到内存中，等待新一轮的共识时间，触发对该份合约的共识和处理。共识时间到了，验证节点会把最近一段时间内保存的所有内容，一起打包成一个集合(set)，并算出这个集合(即所述的存储数据)的Hash值，最后将这个集合的Hash值组装成一个区块结构，扩散到全网；其它验证节点收到这个区块结构后，会把里面包含的集合的Hash取出来，与自己保存的进行比较；同时发送一份自己认可的集合给其它的验证节点；通过这种多轮的发送和比较；所有的验证节点最终在规定的时间内对最新的集合达成一致。通过这种方式，保证了所有节点的数据一致，确保了信息存储安全及透明公正。
同时我们使用智能合约的代币功能，将积分转换成代币的形式，赋予积分类货币的属性。用户可以在系统中登记属于自己的私人财产，并以代币的形式标注价格，从而可以实现代币和实物资产的自由兑换。由于代币及股份，跟随着系统的整体价值不断的提高，所持的代币价格也不断的提高，从而解决了系统和个人收益不均等的问题，使个人贡献无法从系统成长中获益。
如图1所示的积分管理系统，包括各种用户(商户A、B、C，会员A、B、C)通过应用层输入各种积分操作(例如积分获取、积分消费、资产录入和资产转移等)，缓存及队列通过各种存储操作(例如数据入列，队列消费，缓存写入，缓存查询等)，区块链智能合约层(通过脚本代码实现EVM，即项目挣值管理)根据预设的事务规则进行处理，然后将结果通过P2P发布到区块链网络层(即传播机制)，最后区块链数据层完成存储(期间涉及区块数据、加密技术、链式结构和数字签名等区块链的基本技术)；此外还包括针对传播机制的监控，包括对处理任务的提交，对应标记pending的处理(如上述实施例关于标记管理的过程的过程)，对区块链信息的监听和定时任务的完成(即上述的同步任务)。
以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。

Claims (8)

1.一种基于区块链的积分管理系统，其特征在于，包括：
应用模块，包括若干缓存队列的分布式缓存队列模块，基于区块链的智能合约模块，包括若干区块链节点的区块链数据模块，其中，
所述应用模块接收用户输入的积分操作并生成对应的积分操作记录；
所述缓存队列存储所述积分操作记录；
所述智能合约模块基于预设的事务处理规则处理所述积分操作记录并将处理结果提交到所述区块链节点。
2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的积分管理系统，其特征在于，所述积分操作记录包括状态的标记，所述区块链节点存储所述处理结果并记录时间，标记其对应的积分操作记录的状态为pending。
3.根据权利要求2所述的一种基于区块链的积分管理系统，其特征在于，还包括：
当所述区块链节点成功存储所述处理结果则标记对应的积分操作记录的状态为done，否则为error；
记录处理结果的hash值。
4.根据权利要求3所述的一种基于区块链的积分管理系统，其特征在于，还包括检测积分操作记录的标记，如果标记为pending的积分操作记录在缓存队列的停留时间超过预设的阈值则根据处理结果的hash值进行该积分操作记录的标记修改。
5.根据权利要求4所述的一种基于区块链的积分管理系统，其特征在于，所述区块链节点会在预设的时间向其他区块链节点进行存储数据的同步。
6.根据权利要求5所述的一种基于区块链的积分管理系统，其特征在于，所述区块链节点会在预设的时间将存储数据的hash值向其他区块链节点扩散，其他区块链节点则根据该hash值对自己的存储数据的进行同步。
7.根据权利要求1所述的一种基于区块链的积分管理系统，其特征在于，所述应用模块还用于将处理结果反馈给用户。
8.根据权利要求7所述的一种基于区块链的积分管理系统，其特征在于，所述应用模块基于WEB或APP提供交互界面，该交互界面用于接收用户输入的积分操作，还用于将处理结果反馈给用户。
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