CN116671087A - 用于构建区块链以验证智能合约资产的系统和方法 - Google Patents

用于构建区块链以验证智能合约资产的系统和方法 Download PDF

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CN116671087A CN202180050213.3A CN202180050213A CN116671087A CN 116671087 A CN116671087 A CN 116671087A CN 202180050213 A CN202180050213 A CN 202180050213A CN 116671087 A CN116671087 A CN 116671087A
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Abstract

用于构建区块链以验证智能合约资产的系统和方法一种系统包括存储器、区块链、一组节点、一组验证方、一组挖矿机和共识协议。存储器可以具有区块数据结构，代表具有标识符和至少一个可验证特征的资产的交易。共识协议可以包括以下规则：从验证方接收风险权益，向验证方提供信誉评分，由验证方验证资产的可验证特征，由挖矿机进行加密验证，由挖矿机将新区块添加到区块链，向挖矿机提供奖励，并将区块链的副本分发给每个节点。

Description

用于构建区块链以验证智能合约资产的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求获得2020年6月15日提交的第16/901,718号美国专利申请的优先权，其公开内容通过引用全部并入本文。
技术领域
本公开内容一般涉及网络、数据结构、分布式账本技术、区块链和智能合约，特别是涉及用于构建区块链以验证智能合约资产的系统和方法。
背景技术
区块链技术是一个分布在计算机网络成员中的账本。该账本记录了关于电子交易的会计和其他信息。当区块链公开时，任何人都可以阅读它。区块链是不可改变的，这意味着没有人可以改变过去发生的记录。区块链技术包括一个共识过程，以确保网络上所有的账本副本都是一样的。共识过程的传统实现方式在计算资源方面可能是昂贵和浪费的，如电力、时间和存储。此外，传统的实现方式可能无法达到被广泛采用的速度或可及性。
区块链技术在电子交易中没有得到广泛信任。区块链依赖于对计算机网络成员的信任，而这些成员可能是未知的。当人们在社区中相互认识时，当人们在社区中相互认识时，信誉会促进可信赖的行为。缺乏信誉信息会破坏信任。区块链交易有时会去除中间人，如金融机构。金融机构的监管者可以通过实施制裁或法律行动的威胁来促进值得信赖的行为。如果没有这种威胁，盗窃和欺诈的风险就会更大。
区块链技术依赖于对密码学、协议、软件和计算机网络安全的信任。计算机和互联网安全系统的故障侵蚀了信任。
区块链技术没有提供一种方法来表示现实世界物品的细节，并验证可能成为交易或智能合约主体的现实世界物品的真实性。无法确定一件物品是真的还是假的，这会削弱信任。
因此，在网络、数据结构、分布式账本技术、区块链和智能合约领域存在重要且相互竞争的需求。需要成本更低、浪费更少的共识流程。需要普遍促进可信赖的行为，并防止盗窃、欺诈和伪造。
发明内容
所公开的主题涉及满足这些需求的、用于构建区块链以验证智能合约资产的系统和方法。
本公开的示例实施例可以是一个系统，包括存储器、区块链、一组节点、一组验证方、一组挖矿机和共识协议。存储器可以具有区块数据结构，代表具有标识符和至少一个可验证特征的资产的交易。区块链可以在存储器中，并链接具有区块数据结构的一个或多个区块。该组节点可以在对等网络中进行数据通信。每个节点都能够接收区块链的分布式副本。至少一个节点可以包括存储器。验证方集合可以是节点集合的成员。每个验证方都可以持有风险权益。每个验证方都可以获得信誉评分。每个验证方都有一个私钥。每个验证方都能够验证资产的可验证特征，并使用私钥签署新区块。挖矿机集合可以是节点集合的成员。每个挖矿机都能够使用公钥以加密方式验证新区块以换取奖励并将新区块添加到区块链中。共识协议可以在存储器中，并包括以下规则：从验证方接收风险权益，向验证方提供信誉评分，由验证方验证资产的可验证特征，由挖矿机进行加密验证，由挖矿机将新区块添加到区块链，向挖矿机提供奖励，并将区块链的副本分发给每个节点。该系统还可以包括区块链中资产的智能合约，其中区块链包括验证资产的至少一个可验证特征的新区块。智能合约可以用于资产的数字销售。风险权益可以在加密货币中。奖励可以在加密货币中。验证方可以支付验证费用。验证方可以获得验证奖励。不同验证方的风险权益可能不同，验证奖励可能因验证方的风险权益而异。共识协议还可以包括在事件之后刷新资产的至少一个可验证特征的规则。共识协议还可以包括在一段时间后刷新资产的至少一个可验证特征的规则。该系统还可以包括智能合约，用于从验证方接收风险权益，并向挖矿机提供奖励。该系统还可以包括用于发行公钥和私钥的安全密钥发行方。
本公开的示例实施例可以是一种方法。可以向网络中的一组节点中的每个节点发行私钥和公钥。可以接收来自作为验证方的节点的风险权益。挖矿机节点可以向网络分发区块链。区块链可以具有新区块，代表具有标识符和可验证特征的资产的交易。可验证的特征可以由验证方使用私钥进行验证和签署，并且新区块可以由挖矿机使用公钥进行加密验证。可以向挖矿机提供奖励。可以向验证方提供信誉评分。可从验证方处收取验证费。可以向验证方提供验证奖励。可以为资产的出售提供智能合约。该资产可供出售。事件发生后，可以请求对资产进行验证。在一段时间到期后，可以要求对资产进行验证。
本公开的示例性实施例可以是一种非临时性计算机可访问介质，其上存储有用于构建区块链以验证智能合约资产的计算机可执行指令，其中在由包括处理器的计算机装置执行时，所述指令使计算机装置执行程序。可以提供区块接口，该区块接口提供区块数据结构，区块数据结构代表具有标识符和至少一个可验证特征的资产的交易。可以提供主机接口，其可以被配置为在对等网络中托管数据通信中的一组节点。可以提供密钥发行方接口，其可以被配置为向每个节点发行私钥和公钥。可以提供预付款接口，其可以被配置为从节点中的一个接收加密货币的风险权益。可以提供信誉评分接口，其可以被配置为向节点中的一个分配信誉评分。可以提供验证方接口，其可以被配置为验证资产的可验证特征。可以提供挖矿机接口，其可以被配置为使用公钥对新区块进行加密验证，以换取加密货币中的奖励，并将新区块添加到区块链。可以提供更新区块链接口，其可以被配置为将具有区块数据结构的一个或多个区块链接到区块链中。可以提供分布式区块链接口，其可以被配置为将区块链分发到每个节点。可以提供智能合约接口，其可以被配置为管理资产的数字销售。
参考在以下描述、所附权利要求和附图中示出的具体示例实施例，更详细地解释所公开主题的这些和其他特征、方面和优点。
附图说明
图1是根据本公开的示例实施例的用于构建区块链以验证智能合约资产的系统的图。
图2是根据本公开的示例实施例的用于构建区块链以验证智能合约资产的系统的图。
图3是根据本公开的示例实施例的用于构建区块链以验证智能合约资产的系统的图。
图4是根据本公开的示例实施例的用于构建区块链以验证智能合约资产的系统的图。
图5是根据本公开的示例实施例的用于构建区块链以验证智能合约资产的系统的图。
图6是根据本公开的示例实施例的用于构建区块链以验证智能合约资产的方法的流程图。
图7是根据本公开的示例实施例的用于构建区块链以验证智能合约资产的方法的流程图。
具体实施方式
实施例的以下描述提供了附图标记的非限制性代表性示例，以具体描述本发明的不同方面的特征和教导。所描述的实施例应该被认为能够从实施例的描述中单独或与其他实施例组合实施。本领域技术人员在审查实施例的描述时，应该能够学习和理解本发明的不同描述方面。对实施例的描述应有助于对本发明的理解，以使未具体涵盖但在阅读了对实施例的描述的本领域技术人员的知识范围内的其他实现将被理解为与本发明的应用一致。
图1是根据本公开的示例实施例的系统100的图。系统100可以包括具有存储器102的启用网络的计算机，存储器102保存区块链104。存储器可以具有区块106数据结构，其代表具有标识符110和一个或多个可验证资产特征112的资产的交易108。区块链104可以在存储器102中，并且链接具有区块数据结构的一个或多个区块106。如图1所示，区块数据结构可以包括一个或多个交易108，每个交易可以包括资产标识符110、一个或多个资产特征112和其他数据。
区块链104可以管理涉及数字或现实世界资产的交易108，而无需诸如银行或信用卡处理器之类的中介。数字资产可以是任何图像、多媒体、文本或其他可以电子存储并包括使用权的内容。加密货币可以是一种数字资产，作为一种交换媒介来保护金融交易、控制额外单位的创建并验证资产的转移，例如或/>现实世界的资产可以是任何有价值的物品，例如房地产、不动产或动产。资产可能包括有形物品，例如电器、珠宝、运动鞋、艺术品和汽车。资产可能包括无形物品，如银行账户、股票、债券、收益权、期权和股份。区块链104可以包括标记化资产。代币化资产是任何有形或无形财产，例如不动产或动产，或者由区块链206上的代币表示的资产的合法权益。
交易108可以反映与区块链104相关联的资产的状态、与资产相关联的事件或与资产相关的任何其他数据。例如，交易108可以是来自银行家的房屋抵押贷款验证请求、在拍卖中出售的名牌钱包的描述或者汽车需要在特定日期之前进行排放检查的通知。交易108可以是诸如股票证书的所有权记录、企业的经营协议或记录的房地产留置权。交易108可以是财产的数据存储、数字内容分发、供应链中的停止、对候选人的投票、患者医疗记录、产权契约记录记录链或与区块链技术应用相关的数据的某些部分。交易108可以是交换商品和/或服务的支付，例如购买的物品、价格、商家名称和客户支付信息。交易108可以是交易发生之前的资产的占位符、预批准或评估。例如，交易108可以是与住宅销售有关的数据的逐项核实清单，以及是否所有内容都已验证或是否需要进一步验证的指示。例如，交易108可以是与资产有关的智能合约的条目，或根据共识过程在区块链上对资产的处理。
区块链104可用于管理交易108。为此，区块链104可以采用方法来存储和访问交易，采用共识方法来批准和记录交易，采用加密方法来验证交易的各方，采用方法来存储和用货币支付，以及采用方法来强制执行条件或用智能合约自动处理。区块链104可以是一个数据结构，在区块106的链接列表中，通过散列链接相互连接。每个区块106可以包含交易108的散列。任何方法都可以用于散列交易108，包括但不限于Merkle Tree方法。区块链104可以是公开访问的或私有的(仅对已知实体或组或网络的成员可见)。
每个区块106可以包括多个交易108。每个交易108可以在添加到块106之前被验证，并且区块106不能被更改或从区块链104中删除。每个交易108对网络成员都是可见的，因为区块链104分布到网络的每个成员。
每个交易108可以包括资产标识符110和一个或多个资产特征112。资产标识符110可以是适合于资产的任何种类的标识符，例如序列号、RFID标签、库存跟踪号、识别码、房地产地块号或车辆识别号。资产特征112可以是适用于资产或涉及资产的交易的任何种类的可验证特征。在每个区块106被添加到区块链104之前，资产特征112可以由适合于该资产的验证方来验证。
例如，如果资产是住宅，则资产特征112可以包括地址、房屋建造日期、平方英尺、地址、留置权、附加物、抵押信息等。对于住宅，验证方可以包括房地产经纪人、抵押贷款经纪人、房主等。例如，如果资产是钻石戒指，则资产特性112可以包括重量、颜色、净度、形状、克拉、镶嵌、样式等。对于钻戒，验证方可以包括专家珠宝商、注册珠宝商、认证宝石学家、认证估价师等。例如，如果资产是运动鞋，则资产特征112可以包括颜色、尺码、品牌、款式等。对于运动鞋，验证方可以包括街头服饰专家、零售组织调查员、零售商等。例如，如果资产是艺术，则资产特征112可以包括艺术家、日期、类别、媒介、起源、出处、风格时期、主题或主题、价格等。对于艺术品，验证方可以包括法医艺术调查员、保护科学家、保护人员、经销商、博物馆、拍卖行、收藏家、艺术专家、鉴定委员会、艺术史学家等。如果资产是手袋，则资产特征112可以包括品牌、条件、描述、成本、位置、特征、织物、缝线、标签、设计师标志、样式等。对于手袋，验证方可以包括零售商、设计师、鉴定者、认证者、品牌专家等。如果资产是二手车，资产特征112可以包括里程、驱动类型、发动机、变速器、燃料类型、每加仑英里数(mpg)、外观、内饰、库存号、车辆识别号(VIN)、价格、位置、维修历史等。对于汽车，验证方可以包括检查员、经销商、维修店、认证机械师等。
如本文所述，启用网络的计算机可以包括但不限于计算机设备或通信设备，包括例如服务器、网络设备、个人计算机、工作站、电话、手持PC、个人数字助理、瘦客户端、胖客户端、互联网浏览器、移动设备或其他设备。例如，移动设备可能包括的iPhone、iPod、iPad或运行/>操作系统的任何其他移动设备、运行Microsoft的Mobile操作系统的任何设备、运行Google的/>操作系统的任何设备，和/或任何其他智能手机、平板电脑或类似的可穿戴移动设备。
启用网络的计算机可以包括处理器和存储器，并且可以理解，处理电路可以包含附加组件，包括处理器、存储器、错误和奇偶校验/CRC验证方、数据编码器、防冲突算法、控制器、命令解码器、安全原语和防篡改硬件，以执行执行此处描述的功能。
启用网络的计算机可以包括显示器和输入设备。显示器可以是用于呈现视觉信息的任何类型的设备，例如计算机显示器、平板显示器和移动设备屏幕，包括液晶显示器、发光二极管显示器、等离子面板和阴极射线管显示器。输入设备可以包括任何用于向用户设备输入信息的设备，这些设备是用户设备可以使用和支持的，如触摸屏、键盘、鼠标、光标控制设备、触屏、麦克风、数码相机、录像机或摄像机。这些设备可用于输入信息并与本文所述的软件和其他设备交互。在一些示例中，启用网络的计算机可以执行一个或多个应用程序，例如软件应用程序，这些应用程序支持例如与系统的一个或多个组件进行网络通信并发送和/或接收数据。
启用网络的计算机可以是通过一个或多个网络与一个或多个服务器通信的客户端设备，并且可以作为与服务器的相应的前端到后端对来操作。客户端设备可以例如从在客户端设备上执行的移动设备应用向服务器发送一个或多个请求。一个或多个请求可以与从服务器检索数据相关联。服务器可以接收来自客户端设备的一个或多个请求。基于来自客户端设备的一个或多个请求，服务器可以被配置为从一个或多个数据库检索请求的数据。基于从一个或多个数据库接收到请求的数据，服务器可以被配置为将接收到的数据传输到客户端设备。例如，接收到的数据可以响应一个或多个请求。
网络可以是无线网络、有线网络或无线网络和有线网络的任意组合中的一种或多种，并且可以被配置为将客户端设备连接到服务器。例如，网络可以包括以下中的一个或多个：光纤网络、无源光网络、电缆网络、因特网网络、卫星网络、无线局域网(LAN)、全球移动通信系统、个人通信服务、个人区域网络、无线应用协议，多媒体消息服务、增强消息服务、短消息服务、基于时分复用的系统、基于码分多址的系统、D-AMPS、Wi-Fi、固定无线数据、IEEE802.11b、802.15.1、802.11n和802.11g、蓝牙、NFC、射频识别(RFID)、Wi-Fi等。
网络可包括但不限于电话线、光纤、IEEE以太网902.3、广域网、无线个人区域网、LAN或全球网络，例如因特网。网络可支持因特网网络、无线通信网络、蜂窝网络等或其任何组合。网络还可以包括一个网络或任何数量的上述示例性类型的网络，作为独立网络运行或相互协作。网络可以利用与其通信耦合的一个或多个网络元件的一个或多个协议。网络可以转换成其他协议或从其他协议转换成网络设备的一个或多个协议。尽管网络被描述为单个网络，但应当理解，根据一个或多个示例，网络可以包括任意数量的互连网络，例如因特网、服务提供商的网络、有线电视网络、企业网络，例如信用卡协会网络和家庭网络。
图2是根据本公开的示例实施例的用于构建区块链206以验证智能合约资产的系统200的图。系统200包括一组节点202，例如节点1、节点2……节点n。节点202可以在对等网络或其他类型的网络中进行数据通信。对等网络可以是任意数量的启用网络的计算机或节点，它们在没有中央服务器计算机的情况下连接并共享资源，使得每台计算机都可以充当客户端和服务器。每个节点202能够接收区块链206的分布式副本并将其存储在存储器204中。节点202可以是匿名的或识别参与者。
系统200可以是具有诸如共享数据、协议、平台、产品、应用程序和智能合约的层或组件的区块链技术堆栈的一部分。共享数据可以是以散列格式存储所有交易的去中心化数据库或分布式账本技术。协议可能包括TCP/IP、SMTP、HTTP、HTTPS、Bitcoin、Ethereum、ERC-20等。协议可以实施系统200中的共识、验证、激励和参与规则。平台可以是任何类型的中间件，允许开发者在协议层之上构建应用程序，如Ethereum、NEO和EOS。产品可以提供到协议和平台的接口，并允许用户与共享数据交互。开发者可以使用平台来构建诸如去中心化应用程序和智能合约等产品。智能合约可以能够自动执行各方之间的协议条件和条款，包括将产生的交易写入区块链。应用程序可能包括贸易融资、付款、抵押贷款、信用证、资产登记、公民身份、医疗记录、药品供应链、零售供应链、忠诚度计划、保险索赔处理、风险来源、资产使用历史、索赔文件、制造供应链、产品零件、维修跟踪等。
共识过程可用于更新、维护区块链206并将其分发给节点202。由于对等网络没有中央服务器或管理员，网络成员节点202需要就分布式账本区块链206的状态达成共识。区块链206的状态包括会计记录的唯一性和顺序的验证。节点202可以通过共识方法就区块链206的状态达成共识。一些共识方法是：工作证明、权益证明、燃烧证明、活动证明、经过时间证明和简化拜占庭容错。
区块链206可以包括账本、交易和合约。账本可以记录交易，描述企业的投入和产出。交易可以是节点202之间的资产转移。合约可以描述交易发生的条件。区块链206可以提供交易发生的密码学证明。区块链206可以涉及资产和/或加密货币。系统200中的节点202共享复制的区块链206。
系统200可以是网络的一部分，如客户、供应商、银行、企业、监管机构、行业团体以及其他组织和成员。系统200可以包括跨各个区域和国家的网络的交易和合同中的货物和服务的流动，并且包括公共和私人市场。系统200可以根据区块链206的共识过程和协议添加或移除节点202，并且一些节点202可以是验证方(图3)和/或挖矿机(图4)。
图3是根据本公开的示例实施例的用于构建区块链312以验证智能合约资产的系统300的图。系统300包括一组的一个或多个验证方302，例如验证方1、验证方2…验证方n，它们是连接在网络中的计算机。验证方302可以是图2中的节点集合的成员。一个或多个验证方集合中的每个验证方302可以在存储器304中持有风险权益306。每个验证方302可以接收信誉评分308。每个验证方302都有一个私钥310。每个验证方302能够验证旧区块314中的交易316中的资产的可验证特征320，并用私钥310签署区块链312的新区块322。例如，旧区块314可以是关于二手车原车主的信息，交易316可以包括汽车的所有权，资产ID 318可以是VIN号码，资产特征320可以包括维修记录和汽车贷款信息。验证方302可以包括二手车的原车主、汽车经销商的代理人、汽车修理厂的技工、机动车部门的官员以及银行的贷款官员。
一个或多个验证方302可以验证交易316中的一个或更多个资产特征320。例如，如果资产是住宅，房地产经纪人可以验证面积和地址。例如，如果资产是一枚钻戒，估价师可以验证其颜色、净度和克拉数。例如，如果资产是运动鞋，零售商可以验证品牌、款式和尺寸。例如，如果资产是艺术品，保护人可以验证艺术家和出处。另一个例子是，如果资产是手提包，品牌专家可以验证品牌和设计师标志。另一个例子是，资产是一辆二手车，经过认证的技工可以验证里程和车况。
一旦验证了资产特征320，验证方302就可以加密新区块322并将其添加到区块链312。验证方302可以用其私钥310对新区块322进行签署。以此方式，验证方302可以证明资产特征320的真实性。网络的其他成员可以在新区块322上使用公钥来验证签署者的身份。公钥或非对称密码可用于保护交易316的发送者的身份，并防止篡改区块链314中的过去记录。公钥密码使用发送者的私钥和接收者的公钥的组合来加密消息。公钥加密使用接收方的私钥和发送方的公钥来解密消息。公钥密码术还可以生成数字签署，作为用户身份和消息中数据的组合。任何种类的散列函数都可以用来表示区块链312的当前状态。新区块322包括当前状态的新散列，并且包括旧区块314的先前状态，因此，改变任何先前的记录将需要改变所有的散列。这对于网络的其他成员来说是显而易见的，并且不会通过向区块链312添加新区块322的共识过程。区块链312可以是通过散列链接彼此连接的区块314、322的链接列表。
每个验证方302可以在存储器304中持有风险权益306。权益证明可以是一种共识过程，其中网络成员可以基于他们持有的权益来挖矿或批准交易316。权益可能是网络成员在钱包中持有的加密货币或任何有价值的东西，或作为抵押品。例如，持有网络所有成员持有的总金额的3％的网络成员可以挖矿或批准3％的交易316。挖矿和批准可以是使用共识过程和网络协议在区块链312上验证和记录交易316的过程。
区块链312可以是分布式账本，其记录系统300的网络中的节点之间的交易316，其中节点包括作为验证方302或挖矿机的一些节点。节点使用共识过程就分布式账本的内容达成一致。权益证明(PoS)概念是一种更有效的替代方案，而不是更浪费的工作证明(PoW)概念，后者有时用于共识过程。PoS向节点提供更新区块链312的货币奖励，而不向节点施加成本以获得更新区块链的权限。区块链312可以拥有促进区块链312上的交换的本地代币或硬币。区块链312的权益持有者可以是在例如存储在节点上的数字钱包中持有区块链312一些硬币的节点。根据PoS，共识过程向权益持有者授予更新区块链312的权限，并可能以造成持续分歧的方式向更新区块链的权益持有者施加成本。通常，PoS可以以有效的方式就更新区块链312达成共识。共识过程可将更新区块链312的访问限制为足够大的权益持有者，以快速诱导均衡，因为以持续不一致的方式更新区块链的成本随着风险中的利益而增加。对于足够大的权益持有者来说，持续分歧的成本超过了更新区块链312的货币回报带来的收益。
可以设计共识过程或协议，以使分歧最终在任何均衡中解决，因为无限期的分歧会使硬币的交换价值无效，从而使这些硬币变得一文不值。权益持有者最终认识到他们的权益价值将降至零，因此他们确保以达成共识的方式行事。可以使用各种PoS机制，例如拜占庭容错(BFT)PoS机制、基于链的PoS机制(如Ethereum)等等。PoS可以根据共识过程或协议随机选择权益持有者以将新区块322附加到区块链312。根据共识过程或协议，权益持有者可以接收将新区块322附加到区块链312的选项，行使该选项，并收集奖励。如果区块链312有一个以上的分支在竞争合法性，那么根据过程或协议，当达到平衡时，就会达成共识，在例如最长链规则下，权益持有者在可行的情况下只能追加到最长的分支上。由于区块链312在权益持有者遵循最长链规则时尽早达成共识，因此在这种情况下，硬币价格达到最大值。有风险的权益和潜在的成本促使权益持有者表现良好，达成共识。设定权益资格门槛，也会鼓励权益持有者的有序行为。拥有微不足道权益的权益持有者可能会通过寻求集体奖励来推迟达成共识。持有大量股份的权益持有者在推迟达成共识时，可能会损害自己的财富，即使这种行为会带来巨额回报。权益持有者可以被限制为具有根据奖励计划将新区块322附加到区块链312的能力的人。随着奖励计划变得更加温和，限制可能会变得更加宽松。
每个验证方302可以接收信誉评分308，信誉评分308可以反映验证方的可信度。网络的所有成员可以对网络的其他成员的信誉评分308作出贡献。例如，如果验证方302随着时间验证许多资产特征320，那么验证方将倾向于获得良好信誉。另一方面，如果验证方302在一段时间内对资产特征320进行错误或有疑问的验证，那么验证方可能会获得坏名声。信誉评分308可以是信誉的任何指示，例如一到五颗星、数字尺度上的分数、定性描述(例如，差、一般、高于平均、优秀)，或比较网络成员之间信誉的任何其他方式。
验证方302可以包括监管机构、政府机构、中央当局、公司、小企业、非政府组织、非营利组织、会计师、商业人士、银行、金融机构、个人、分散组织、分散自治组织、执法机构、互联网服务提供商、社交媒体平台运营商、搜索引擎、以及系统300中的其他参与者。应当理解，验证方302不限于特定实体或实体类型。
图4是根据本公开的示例实施例的用于构建区块链406以验证智能合约资产的系统400的图。系统400包括一组的一个或多个挖矿机402，例如挖矿机1、挖矿机2……挖矿机n，每个挖矿机都是连接在网络中的计算机。挖矿机402可以是节点集合的成员(图2)。每个挖矿机402能够使用公钥410对新区块408进行加密验证，以换取奖励，并将新区块408添加到存储器404中的区块链406。
挖矿机402提供称为采矿的服务，该服务包括使用共识过程和网络协议以去中心化的方式验证新区块408并将其添加到区块链406。在成为新区块408之前，一旦被挖矿机402验证，待决区块可以存储在存储器404中并添加到区块链406中。挖矿机402可以通过例如检查数字签署和验证新区块408中的信息，如资产的特点，来验证新区块408。采矿可以得到有价值的东西的奖励，如加密货币，挖矿机402可以将奖励存储在存储器404的数字钱包中。奖励可以由一个节点根据共识过程和协议交付给它自己的或另一个节点的数字钱包，并可能涉及智能合约，在满足某些条件时自动交付奖励，例如就向区块链312追加新区块322达成共识。
系统400可以是数字对等账本系统，设计用于安全地记录资产交易和/或资产所有权，如分散的产权链系统。例如，资产可以是现金或现金等价物、金融工具、存货、加密资产、有形财产、无形财产或其他资产。系统400可以通过确保卖家不保留资产的副本或出售伪造品来避免资产的双重花费问题。区块链406可以包含系统400上发生的每笔交易的完整审计线索。区块链406可以是公共的或私有的。
挖矿机402可以维护区块链406。每个挖矿机402或系统400中的其他参与者可以维护其自己的整个区块链406的单独且完整的副本，以便它是分布式账本。挖矿机402可以验证新区块408并更新区块链406以记录新区块408。挖矿过程在系统400内创造了信任和透明度。系统400上的待决区块可以聚集在存储器404中。一旦被挖矿机402验证，待决区块可以被加密并作为新区块408添加到区块链406。散列值可以分配给新区块408并引用区块链406中的前一个区块。如果区块链406中的区块被更改，则散列数会发生变化，从而防止欺诈并提高透明度。区块链406的副本存储在系统400中的每个参与者上并定期同步，以便每个参与者在存储器404中具有相同的区块链406。为了确保只有合法的新区块408被记录到区块链406中，挖矿机402确认新区块408是有效的并且不使之前的区块无效。只有在系统400就新区块408的有效性达成共识后，新区块408才被附加到区块链406的末尾。可以通过各种不同的机制达成共识，例如工作量证明或权益证明。在新区块408被添加到区块链406之后，它不能再被删除，并且新区块可以被系统400中的每个人访问和验证。新区块成为系统400可以用来协调动作或验证事件的永久记录。区块链406可用于创建数字货币、智能合约、通信和文件共享系统、去中心化域名管理系统、防欺诈数字投票平台、物联网通信、全球支付和其他应用程序。
每个挖矿机402可以具有共享的公钥410和保密的私钥。挖矿机402可以共享公钥410以便参与系统400。挖矿机402可以使用私钥来访问虚拟钱包，该虚拟钱包可以包含系统400中挖矿机402持有的数字资产。挖矿机402可以代表他们自己或代表系统400的数字资产的所有者行事。任何类型的资产，无论是有形的还是无形的，都可以在区块链406上进行数字化和表示。
挖矿机402可以包括监管机构、政府机构、中央当局、公司、小企业、非政府组织、非营利组织、会计师、商业人士、银行、金融机构、日常公民、分散组织、分散自治组织、执法机构、互联网服务提供商、社交媒体平台运营商、搜索引擎、以及系统400中的其他参与者。
图5是根据本公开的示例实施例的用于构建区块链以验证智能合约资产的系统500的图。系统500包括共识协议504。共识协议504可以在存储器502中，并包括以下规则：从验证方接收风险权益506，向验证方提供信誉评分508，由验证方验证资产的可验证特征510，由挖矿机进行加密验证512，由挖矿机将新区块添加到区块链514，向挖矿机提供奖励516，并将区块链的副本分发给每个节点518。系统500还可以包括区块链中资产的智能合约520，其中区块链包括验证资产的至少一个可验证特征的新区块。
系统500可以是区块链对等网络，其中节点传播用于区块链副本同步的信息。节点可能具有数据通信、对等发现、身份管理和拓扑维护的功能。节点可能具有不同的功能，如验证方、挖矿机或安全密钥发行方，用于发行公钥和私钥。节点可以是轻量级节点、全节点或共识节点。诸如钱包之类的轻量级节点可以发布交易并且具有有限的本地存储并引用其他存储器502。全节点可以在存储器502中存储区块链的完整副本。共识节点可以利用存储器502中的共识协议504和智能合约520实现共识参与的功能，并且可以代表其他节点发布新区块。
共识协议504可以是系统500的任何规则集，其组织如何构建区块链、验证资产和使用智能合约520。规则可以施加威胁以维持秩序，提供奖励以激励良好行为，奖励好行为者并惩罚坏行为者等等。规则可以捕获人类输入并反映社区价值观和规范。规则可以通过自执行智能合约520而自动执行。规则可以在系统500的分散网络中增加灵活性。可以根据共识协议504中的规则添加、更改或删除规则。系统500的网络中的一个或多个节点可以包括存储器502，存储器502包含共识协议504并且可以向网络中的其他节点提供共识协议504。共识协议504可以包括任何类型的共识算法，例如工作证明、权益证明、委托权益证明、租用权益证明、经过时间证明、实用拜占庭容错、简化拜占庭容错、委托拜占庭容错、有向无环图、活动证明、重要性证明、能力证明、燃烧证明、重量证明或其他。
共识协议504可以包括从验证方506接收风险权益的规则。例如，一个节点可能需要在钱包中存储特定数量的硬币才能成为验证方。例如，每个验证方可能需要向一个共同的罐子提交抵押品，这样在各种情况下可能会丢失部分或全部抵押品。例如，验证方钱包中的加密货币部分可能会被锁定。例如，服务或抵押池可以代表验证方抵押代币。例如，风险权益的数量可能取决于验证方在验证资产的可验证特征或资产价值方面的作用，例如验证钻石戒指克拉数的宝石专家或验证手袋真伪的零售品牌专家。例如，验证方可能需要满足质押频率或质押成熟度的要求。
共识协议504可以包括向验证方508提供信誉评分的规则。例如，去中心化的信誉跟踪可以使创建信誉的交易的来源和历史变得透明。例如，系统500中的参与者可以根据验证方在验证资产的可核实特征方面的作用来评估验证方的服务，例如建筑商、房地产经纪人、检查员、水管工和房屋所有者各自核实住宅中的水管状况。例如，智能合约520中的激励可以基于验证现实世界或区块链中的数据或事件来奖励或惩罚验证方。例如，可以验证验证方的真实世界凭据并为信誉评分做出贡献并添加到区块链中。例如，信誉评分可以是一种代币，可以被抵押。例如，信誉评分可以是某些类型交易或参与者的区块链的一部分。
共识协议504可以包括由验证方510验证资产的可验证特征的规则。例如，规则可以取决于资产类型和验证方的角色。例如，可以要求抵押贷款的贷款人验证商业地产的抵押贷款的存在和条款。例如，城市检查员可能需要证明符合建筑许可证和规范。例如，房地产估价师可能需要使用三种估价方法：价值的销售比较法、价值的成本法和价值的收益法。
共识协议504可以包括以下规则：由挖矿机进行加密验证512，由挖矿机向区块链添加新区块514，向挖矿机提供奖励516，以及向每个节点分发区块链的副本518。共识协议504可以包括激励机制、非对称加密、同态加密、散列函数、Merkle树、加密传输协议、权益证明、拜占庭容错复制协议、对等网络上的加密数据传输、数据组织、共识形成等。这些规则可以为挖矿机创建一个流程，以验证加密区块中交易的数字签署，将新区块与散列指针链接到区块链，并将区块链复制到对等网络上的节点。
智能合约520可以包括自主可执行的过程，使得系统500可以作为用于管理网络中去中心化实体之间的数据或事务的自主组织系统工作。智能合约520可以执行共识协议504中的规则。智能合约520可以从验证方接收风险权益，并向挖矿机提供奖励。风险权益可以在加密货币中。奖励可以在加密货币中。验证方可以支付验证费用。验证方可以获得验证奖励。不同验证方的风险权益可能不同，验证奖励可能因验证方的风险权益而异。
共识协议504可以包括在事件或时间段之后刷新资产的至少一个可验证特征的规则。
图6是根据本公开的示例实施例的用于构建区块链以验证智能合约资产的方法600的流程图。方法600开始于方框602。
在方框604，可以向网络中的一组节点中的每一个发行私钥和公钥。例如，当节点被添加到对等网络时，现有节点之一可以识别新节点并向新节点发行私钥和公钥，新节点可以将其存储在存储器中。私钥和公钥可用于对区块链上的区块进行数字签署。例如，验证方节点可以使用私钥对块进行数字签署，而挖矿机节点可以用公钥验证数字签署的身份为验证方节点。
在方框606，可以接收来自作为验证方的节点的风险权益。例如，共识节点可以执行智能合约，以从所有验证方节点的钱包中收集抵押品，并将其保存在一个公共罐中，用于支付验证区块链交易中资产特征的奖励。
在方框608，作为挖矿机的节点可以向网络分发区块链。例如，挖矿机节点可以验证验证资产特征的交易或数据记录，并使用共识和复制过程将交易或数据纪录添加到区块链上的新区块。例如，资产可以是具有诸如建造日期、平方英尺、地址、留置权、附加物、抵押和来源等特征的住宅。这些特征可以由多个验证方节点验证，例如银行、政府实体、当地县留置权机构、邻居和其他权益持有者。验证方节点可以加密并将关于特征及其校验或确认的信息写入新区块。挖矿机节点可以将新区块添加到区块链，并使用共识流程在网络上分发。方法600在方框610处结束。
在方法600中，区块链可以具有新区块，代表具有标识符和可验证特征的资产的交易。可验证的特征可以由验证方使用私钥进行验证和签署，并且新区块可以由挖矿机使用公钥进行加密验证。可以向挖矿机提供奖励，并向验证方提供信誉评分和/或验证费或奖励。例如，共识规则和/或智能合约可以设置激励措施，以便对特定资产种类有更深入了解的验证方更有机会验证区块，从而获得加密货币奖励。使用权益证明模型，挖矿机可以因验证区块的加密真实性而获得奖励。例如，当区块链上的资产是房子时，大型银行或贷款发起人最有可能对写入区块链的区块进行加密验证，但参与的其他实体也可以获得赚取加密货币的权利。一旦验证银行贷款的区块和其他验证在区块链上且不可更改，房子的区块链就可以用于签订Ethereum合同，例如，买卖。通过这种方式，可以对资产的各种特征进行加密保护、证明和担保，从而使区块链上的数字表示值得信赖。
在方法600中，在验证资产并将其添加到区块链之后，可以提供智能合约以销售资产和/或可以提供资产以在现实世界中出售。例如，一旦零售品牌专家在区块链中验证了路易威登手提包，该手提包可能会在拍卖中出售。区块链上经过验证的资产可以为数字销售创造一个可信的环境，而无需买家亲自检查资产。在事件发生或一段时间到期后，可以请求验证区块链上的资产，这可能是智能合约中的一个条件。例如，如果资产是一辆汽车，则可能需要在注册前提供所有权证明，或者在颁发牌照前需要进行排放测试。例如，如果家中添加了一个附加设施，地下室完工了，或者厨房改建了，建筑检查员可能需要验证家中的代码是否符合规范。例如，如果一项被认为是真实的资产后来被确定为假的，随后的验证可能会影响信誉评分。
图7是根据本公开的示例实施例的用于构建区块链以验证智能合约资产的方法700的流程图。一种非临时性计算机可访问介质，其上存储有用于构建区块链以验证智能合约资产的计算机可执行指令，其中在由包括处理器的计算机装置执行时，所述指令使计算机装置执行方法700。例如，非暂时性计算机可访问介质可以是存储器或可由对等网络中的一个或多个节点访问的其他存储设备。
方法700从方框702开始。在方框704，可以提供区块接口，该区块接口提供区块数据结构，区块数据结构代表具有标识符和至少一个可验证特征的资产的交易。区块接口和区块数据结构可以在一个节点的存储器中，并且可以被其他节点读取。交易可以是与验证资产相关的任何类型的事件，例如添加资产的数字表示。例如，可以在交易中添加房屋的照片和描述，这可由房地产经纪人进行验证。房屋可以通过地址或一些其他标识符来识别。区块链中的区块可以通过引用区块数据结构中的标识符而与同一房屋相关，并且区块链中与该房屋相关的交易历史可以由节点审查。区块数据结构可以是一个结构化的模板或某种模式，具体到资产的类别。例如，钻石戒指可能包括切工、净度、颜色、安装方式等，而房屋可能包括平方英尺、地块大小、以前的所有权、地址等。节点上的存储器中可以使用各种不同的区块数据结构，这些数据结构特定于不同类别的资产。各种共识过程可能需要对不同类型的资产进行特定类型的验证，这取决于行业习俗或规范、法规、市场参与者等。
在方框706，可以提供主机接口，其可以被配置为在对等网络中托管数据通信中的一组节点。主机接口可以在一个节点的存储器中，并且可以被其他节点读取。主机接口可以包括用于共识、节点身份管理、数据通信、密码学和其他过程的过程。节点可以使用主机接口来托管用于验证资产和智能合约的区块链。
在方框708，可以提供密钥发行方接口，其可以被配置为向每个节点发行私钥和公钥。密钥发行方接口可以在一个节点的存储器中，并且可以被其他节点读取。密钥发行方接口可以包括用于向添加到网络的节点发行私钥和公钥以及随时间管理密钥的过程。
在方框710，可以提供预付款接口，其可以被配置为从节点中的一个接收加密货币的风险权益。预付款接口可以在一个节点的存储器中，并且可以被其他节点读取。预付款接口可以使用权益证明共识协议收集验证方节点的风险权益。风险权益可以汇集到一个共同的罐子中，并用于支付费用或奖励以进行验证。一个节点可以从他们在区块链上的钱包中为风险权益提供加密货币。
在方框712，可以提供信誉评分接口，其可以被配置为向节点中的一个分配信誉评分。信誉评分接口可以在一个节点的存储器中，并且可以被其他节点读取。信誉评分可以通过各种方式分配，例如由其他节点基于验证、挖矿和后续共识流程进行分配。偏离共识的验证方可能会失去他们的权益。可以设计共识过程来激励合作和惩罚不良行为，例如经济奖励和成本。共识过程可以配对具有低信誉和高信誉的验证方。例如，可以将经验丰富的验证方与新手验证方配对，使两者进行相同的验证，并且比新手验证方单独更值得信赖。
在方框714，可以提供验证方接口，其可以被配置为验证资产的可验证特征，用私钥签署新区块，并接收加密货币的验证奖励。验证方接口可以在一个节点的存储器中，并且可以被其他节点读取。特征的数量和种类可以取决于资产的类型。许多不同的验证方可以帮助验证资产的不同特征或方面。例如，作为建筑商的验证方可以提供房屋建造日期和房屋的平方英尺。作为县检查员的另一位验证方可以验证房屋的附加物是否符合规范。作为摄影师的验证方可以验证房屋地址和照片日期。作为银行信贷员的验证方可以验证抵押信息。作为邻居的验证方可以验证关于邻里的信息。每个验证方都可以在区块链上的交易或区块中发布或参与房屋验证，并使用私钥加密验证信息。其他节点可以使用公钥解密区块链上的验证信息。所有的验证方都可以在区块链上对房屋的整体表示做出贡献。验证方可以参与所有权证明模式，因为他们每个人都对房屋的准确表述有既得利益，并可以相互检查信息，以验证它来自权威来源，它是准确的，等等。根据共识过程，验证奖励可以用加密货币支付给在区块链上使用钱包的验证方节点。一些验证方可以根据智能合约为特殊的专业知识或工作支付验证费用，例如抵押贷款人、产权登记人或评估师。由于经过验证的特征和验证方的信誉，区块链可以信任优质资产。
在方框716，可以提供挖矿机接口，其可以被配置为使用公钥对新区块进行加密验证，以换取加密货币奖励，并将新区块添加到区块链。挖矿机接口可以在一个节点的存储器中，并且可以被其他节点读取。挖矿机可以验证新区块的数字签署，并根据权益证明共识流程将其添加到区块链中。
在方框718，可以提供更新区块链接口，其可以被配置为将具有区块数据结构的一个或多个区块链接到区块链中。更新区块链接口可以在节点的存储器中，并且可以被其他节点读取。根据共识过程，挖矿机节点可以将新区块链接到区块链。
在方框720，可以提供分布式区块链接口，其可以被配置为将区块链分发到每个节点。分布式区块链接口可以在节点的存储器中，并且可以被其他节点读取。共识节点可以根据共识流程将更新后的区块链分发给所有节点。
在方框722，可以提供智能合约接口，其可以被配置为管理资产的数字销售。智能合约接口可以在节点的存储器中，并且可以被其他节点读取。方法700在方框724处结束。例如，手提包的区块链可以验证手提包是真的，而不是假的，可以在手提包的数字销售智能合约中使用。例如，具有许多建立信任、与财产相关的验证的房屋区块链可以被房地产经纪人用于智能合约中的房屋数字销售。例如，/>上的第三方经销商可以使用区块链通过拥有所有权链和/或各种验证来证明商品不是假冒产品。
在本说明书中，已经阐述了许多具体细节。然而，应当理解，可以在没有这些具体细节的情况下实施所公开的技术。在其他情况下，未详细示出众所周知的方法、结构和技术以免混淆对本描述的理解。对“一些示例”、“其他示例”、“一个示例”、“一种示例”、“各种示例”、“一个实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例实施例”、“各种实施例”、“一个实施方案”、“一种实施方案”、“示例实施方案”、“各种实施方案”、“一些实施方案”等的引用，表示如此描述的公开技术的实施方案可以包括特定的特征、结构或特性，但不是每个实施方案都必须包括特定的特征、结构或特性。此外，重复使用“在一个示例中”、“在一个实施例中”或“在一个实施方案中”的短语不一定是指相同的示例、实施例、实施方案，尽管它可以。
如本文所用，除非另有规定，否则使用序数形容词“第一”、“第二”、“三”等来描述一个共同的对象，仅表示正在引用相似对象的不同实例，并不意味着这样描述的对象必须在时间、空间、排名或任何其他方式上处于给定的顺序。
虽然已经结合目前被认为是最实用和最多样的实施方案描述了所公开技术的某些实施方案，但应理解的是，所公开的技术并不限于所公开的实施方案，相反，旨在涵盖所附权利要求范围内的各种修改和等效安排。虽然这里使用了特定术语，但是它们只是以通用和描述性的方式使用，不用于限制性目的。
本书面描述使用示例来公开所公开的技术的某些实施方案，包括最佳模式，并且还使本领域技术人员能够实践所公开技术的某些实施方案，包括制造和使用任何设备或系统以及执行任何结合的方法。所公开技术的某些实施方案的可专利范围在权利要求中定义，并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例具有与权利要求的字面语言没有不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质差别的等效结构元件，则这些其他示例落入权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种系统，包括：
存储器，其具有区块数据结构，所述区块数据结构代表具有标识符和至少一个可验证特征的资产的交易；
所述存储器中的区块链，所述区块链链接具有所述区块数据结构的一个或多个区块；
验证节点，其是对等网络中进行数据通信的一组节点中的节点，所述一组节点中的每个节点都能够接收所述区块链的分布式副本，至少一个节点包括所述存储器，
其中每个验证节点都持有风险权益，
其中每个验证节点都接收信誉评分，
其中每个验证节点都有私钥，
其中每个验证节点都能够验证资产的可验证特征，并使用所述私钥签署新区块；以及
存储器中的共识协议，其包括以下规则：从验证方接收风险权益，向验证方提供信誉评分，由验证方验证资产的可验证特征，由挖矿机进行加密验证，由挖矿机将新区块添加到区块链，向挖矿机提供奖励，并将区块链的副本分发给每个节点。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述验证节点还能够充当挖矿节点，所述挖矿节点能够使用公钥对所述新区块进行加密验证以换取奖励，并将所述新区块添加到所述区块链。
3.根据权利要求1所述的系统，还包括：
用于所述区块链中资产的数字销售的智能合约，其中所述区块链包括验证所述资产的至少一个可验证特征的所述新区块。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述风险权益在加密货币中。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述奖励在加密货币中。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述验证节点支付验证费用。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述验证节点接收验证奖励。
8.根据权利要求7所述的系统，其中所述风险权益因不同的验证方而变化，并且所述验证奖励根据所述验证节点的风险权益而变化。
9.根据权利要求1所述的系统，其中所述共识协议还包括在事件之后刷新所述资产的至少一个可验证特征的规则。
10.根据权利要求1所述的系统，其中所述共识协议还包括在一段时间后刷新所述资产的至少一个可验证特征的规则。
11.根据权利要求2所述的系统，还包括：
用于从所述验证节点接收风险权益并向所述挖矿节点提供所述奖励的智能合约。
12.根据权利要求1所述的系统，还包括：
安全密钥发行方，用于发行公钥和私钥。
13.一种方法，包括：
向网络中的一组节点中的每个节点发行私钥和公钥；
从作为验证节点的节点接收风险权益；
能够通过作为挖矿节点的节点向网络分发区块链；
其中所述区块链具有新区块，所述新区块代表具有标识符和可验证特征的资产的交易；
其中所述可验证特征由所述验证节点验证并用所述私钥签署，并且所述新区块由所述挖矿节点使用所述公钥进行加密验证；
向所述挖矿节点提供数字奖励；和
向所述验证节点提供数字信誉评分。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括：
从所述验证方接收验证费用。
15.根据权利要求13所述的方法，还包括：
向所述验证方提供验证奖励。
16.根据权利要求13所述的方法，还包括：
提供资产的销售的智能合约。
17.根据权利要求13所述的方法，还包括：
提供能够进行所述资产的数字销售的接口。
18.根据权利要求13所述的方法，还包括：
事件发生后，请求所述验证节点对资产进行验证。
19.根据权利要求13所述的方法，还包括：
在一段时间到期后，请求所述验证节点对资产进行验证。
20.一种非临时性计算机可访问介质，其上存储有用于构建区块链以验证智能合约资产的计算机可执行指令，其中在由包括处理器的计算机装置执行时，所述指令使所述计算机装置执行包括以下步骤的过程：
提供区块接口，其提供区块数据结构，所述区块数据结构代表具有标识符和至少一个可验证特征的资产的交易；
提供主机接口，其被配置为在对等网络中托管数据通信中的一组节点；
提供密钥发行方接口，其被配置为向每个节点发行私钥和公钥；
提供预付款接口，其被配置为从节点中的一个接收加密货币的风险权益；
提供信誉评分接口，其被配置为向节点中的一个分配信誉评分；
提供验证方接口，其被配置为验证所述资产的可验证特征，用私钥签署新区块，并接收加密货币中的验证奖励；
提供挖矿机接口，其被配置为使用公钥对所述新区块进行加密验证，以换取加密货币中的奖励，并将所述新区块添加到区块链；
提供更新区块链接口，其被配置为将具有所述区块数据结构的一个或多个区块链接到所述区块链中；
提供分布式区块链接口，其被配置为将所述区块链分发到每个节点；以及
提供智能合约接口，其被配置为管理所述资产的数字销售。
CN202180050213.3A 2020-06-15 2021-06-14 用于构建区块链以验证智能合约资产的系统和方法 Pending CN116671087A (zh)

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