CN107332835A - 一种仓单系统中区块链的创建方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种仓单系统中区块链的创建方法,包括以下步骤:A、仓单区块链系统的网络基础设施构建;B、结合用户真实信息的地址生成;C、转移单构建及广播;D、在选举产生的特定网络节点上进行区块创建;E、新区块加入区块链。本发明创建的区块链用于存储维护及应用仓单系统的各种敏感信息,包括:仓单、背书等等。本发明公开的区块链创建方法能够维护一条不断增长的私有区块链,只能添加记录,而发生过的记录都不可篡改;能够支持真实用户产生及使用敏感信息;能够保证信息的可溯源性;能够保证区块创建的高可靠性,并且工作方式简洁安全高效。
Description
技术领域
本发明涉及仓单系统技术领域,具体为一种仓单系统中区块链的创建方法。
背景技术
物流仓储是现代物流系统中的关键环节,而仓单是指仓储方签发给存储人或货物所有人的记载仓储货物的惟一合法的物权凭证。仓单是仓储合同存在的证明,是货物所有权、提取仓储物的凭证。此外,按照规则签发的仓单可以作为安全可靠的抵押品,存货所有者可以据此向银行等金融机构贷款。而且,仓单作为有价证券进行交易不仅可以提高交易量,还能降低交易成本;为实现上述功能,必须要求仓单具有有效性、可信性、不可篡改性等高安全等级。
传统纸质仓单的有效性必须要保管人签字或盖章,其转让质押必须背书。而电子仓单系统主要采用电子签名的形式提供安全性,采用中央数据库保存电子仓单及相关信息。这种信息存储的形式强烈依赖数据库的安全性,容易受到攻击或发生单点故障,存在信息泄露或被篡改的风险。
区块链技术是近年出现的分布式账本技术,其特点是去中心化、公开透明、不可更改、不可伪造。区块链技术是当前最安全的网络安全系统框架。
发明内容
本发明的目的在于提供一种仓单系统中区块链的创建方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种仓单系统中区块链的创建方法,包括以下步骤:
A、仓单系统中区块链的网络基础设施构建;
B、结合用户真实信息的地址生成;
C、转移单构建及广播;
D、在选举产生的特定网络节点上进行区块创建;
E、新区块加入区块链。
优选的,所述步骤A中的仓单区块链网络基础设施构建包括以下内容:
(1)节点定义:本仓单系统物理上由仓单平台服务器、仓库管理服务器、交易平台服务器、专用区块服务器、仓库手持设备、用户上网设备组成,由这些设备组成了p2p网络,将这些网络设备称为节点;节点之间地理位置分散,通过Internet进行通信;
(2)节点能力定义:根据区块链系统的功能要求,将各节点划分为:区块链节点、区块服务节点、仓单签发/兑付节点、轻量钱包节点和RPC节点,并各自具备相应的区块链服务能力。
优选的,所述步骤B中结合用户真实信息的地址生成包括以下步骤:
(1)所有用户首先到CA认证中心获取证书;证书中包含明确属于用户的公钥,用户的私钥只有用户自己掌握;
(2)用户登录仓单平台系统,进行注册,注册时,提供已获得的公钥,并设置用户名和密码,仓单平台系统根据此公钥产生地址,即用户使用仓单区块链的账户,用于产生、接收及查询用户所拥有的保存在区块链上的仓单以及其他敏感数据;用户名及密码用于加密保存地址及转移单数据的用户在线仓单钱包。
优选的,所述步骤C中转移单构建及广播包括以下步骤:
(1)转移单定义:在仓单区块链中,需要记录可作为有价证券的仓单的生成、转让、质押、交易等转移过程信息,类似于经典区块链的交易单,称之为转移单,转移单是一个数据结构,其数据长度根据实际内容扩展;转移单分为两类:产生式转移单和普通地址转移单;产生式转移单是指由某些特定节点制作的,携带初次生成的信息的转移单;普通地址转移单记录了信息的来源转移单id和待发送地址,能够清楚说明一个转移的信息的来源情况;
(2)创建转移单:由具备生成转移单能力的节点,在业务逻辑需要产生转移单的时刻,创建出产生式转移单或普通地址转移单;
(3)发送转移单:转移单生成节点在创建出转移单后,将其以广播的形式向仓单系统的所有网络节点发送。
优选的,所述步骤D中在选举产生的特定网络节点上进行区块创建包括以下步骤:
(1)仓单区块链的网络节点独立验证转移单:转移单以广播形式发送以后,与转移单生成节点最近的节点首先收到该转移单,然后独立验证该转移单的合法性;验证内容包括:转移单的语法和数据结构必须正确;来源转移单是否存在;来源转移单未经篡改;来源转移单中的仓单有效;来源转移单中的仓单没有被转移出去;
(2)节点独立处理转移单:若转移单验证通过,则由该节点继续转发该转移单。若不通过,则丢弃该转移单;网络中的区块链节点、区块服务节点、仓单签发节点都可以收到转移单,验证通过后一面继续转发,一面放到本节点的转移单缓冲池中;
(3)由选举产生的特定网络节点创建区块:区块也是一种数据结构,包含了一定时间内搜集的若干转移单;每隔10分钟,拥有创建区块权力的节点,将缓冲池中的转移单装配成区块。
优选的,所述步骤E中新区块加入区块链包括以下步骤:
(1)新生成区块向全网广播创块节点生成新区块后,以广播的形式将其发送到仓单区块链的所有网络节点;
(2)验证区块并加入区块链:所有能够保存完整区块链的节点,包括区块链节点、区块服务节点、仓单签发/兑付节点等都有权力收到该区块;各节点首先独立验证该区块是否有效,然后再转发给其它节点;验证内容包括:整个区块的数据结构是有效的;区块时间戳是有效的,只要早于验证时刻以后的2小时之内都是有效的;在验证区块有效后,节点将其保存到本机,同时将其继续转发到网络中其他节点;
(3)区块有效性确认:由于仓单区块链采用选举机制,生成区块的节点为特定内部认证节点,既保证安全性又不存在竞争。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明创建的区块链用于存储维护及应用仓单系统的各种敏感信息,包括:仓单、背书等等。这些信息由本方法定义的转移单来携带,一定时间内的转移单被收集并记录在区块上,这些区块则不断加入区块链。本发明公开的区块链创建方法能够维护一条不断增长的私有区块链,只能添加记录,而发生过的记录都不可篡改;能够支持真实用户产生及使用敏感信息;能够保证信息的可溯源性;能够保证区块创建的高可靠性,并且工作方式简洁安全高效。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
一种仓单系统中区块链的创建方法,包括以下步骤:
A、仓单系统中区块链的网络基础设施构建;
B、结合用户真实信息的地址生成;
C、转移单构建及广播;
D、在选举产生的特定网络节点上进行区块创建;
E、新区块加入区块链。
本发明中,步骤A中的仓单区块链网络基础设施构建包括以下内容:
(1)节点定义:本仓单系统物理上由仓单平台服务器、仓库管理服务器、交易平台服务器、专用区块服务器、仓库手持设备、用户上网设备(包括手机等移动设备)等组成,由这些设备组成了p2p网络,将这些网络设备称为节点。节点之间地理位置分散,通过Internet进行通信。加入本系统的设备都需要真实可靠的证明,通过后才允许加入并成为节点。
(2)节点能力定义:根据区块链系统的功能要求,将各节点划分为:区块链节点、区块服务节点、仓单签发/兑付节点、轻量钱包节点和RPC节点,并各自具备相应的区块链服务能力,如下表所示。例如:只有区块服务节点具备创建区块的能力;由于组成节点都是公司或行业内部认证节点,并且控制了节点的能力划分,本仓单系统创建的区块链属于私有区块链,以下称为“仓单区块链”。
节点类型定义
本发明中,步骤B中结合用户真实信息的地址生成包括以下步骤:
(1)所有用户首先到CA认证中心获取证书(在此阶段需要携带包括身份证件、单位公章、营业执照等)。证书中包含明确属于用户(能够验证用户真实身份)的公钥,用户的私钥只有用户自己掌握。
(2)用户登录仓单平台系统,进行注册。注册时,提供已获得的公钥,并设置用户名和密码;仓单平台系统根据此公钥产生地址,即用户使用仓单区块链的账户,用于产生、接收及查询用户所拥有的保存在区块链上的仓单以及其他敏感数据;用户名及密码用于加密保存地址及转移单数据的用户在线仓单钱包。
本发明中,步骤C中转移单构建及广播包括以下步骤:
(1)转移单定义:在仓单区块链中,需要记录可作为有价证券的仓单的生成、转让、质押、交易等转移过程信息,类似于经典区块链的交易单,称之为转移单。转移单是一个数据结构,其数据长度根据实际内容扩展;转移单上主要内容是本系统需要管理的各种敏感信息,例如:仓单,其作用是记录各种信息在不同用户间的转移情况。
转移单分为两类:产生式转移单和普通地址转移单。产生式转移单是指由某些特定节点(例如,仓单由仓单签发节点)制作的,携带初次生成的信息的转移单。普通地址转移单记录了信息的来源转移单id和待发送地址,能够清楚说明一个转移的信息的来源情况;产生式转移单及普通地址转移单的详细定义如下表所示:
产生式转移单数据结构
普通地址转移单数据结构
(2)创建转移单:由具备生成转移单能力的节点,例如:仓单签发节点,在业务逻辑需要产生转移单的时刻,创建出产生式转移单或普通地址转移单;
(3)发送转移单:转移单生成节点在创建出转移单后,将其以广播的形式向仓单系统的所有网络节点发送。
本发明中,步骤D中在选举产生的特定网络节点上进行区块创建包括以下步骤:
(1)仓单区块链的网络节点独立验证转移单:转移单以广播形式发送以后,与转移单生成节点最近的节点首先收到该转移单,然后独立验证该转移单的合法性。验证内容包括:转移单的语法和数据结构必须正确;来源转移单是否存在;来源转移单未经篡改(检查签名);来源转移单中的仓单(仓单转让、质押或交易类型的转移单)有效(未兑付或未失效);来源转移单中的仓单没有被转移出去(即,不存在以此仓单所在转移单作为来源的转移单)等;
(2)节点独立处理转移单:若转移单验证通过,则由该节点继续转发该转移单。若不通过,则丢弃该转移单。网络中的区块链节点、区块服务节点、仓单签发节点都可以收到转移单,验证通过后一面继续转发,一面放到本节点的转移单缓冲池中。
(3)由选举产生的特定网络节点创建区块:区块也是一种数据结构,包含了一定时间内搜集的若干转移单,其格式定义如下表所示;每隔10分钟,拥有创建区块权力的节点,例如:区块服务节点(以下称为创块节点),将缓冲池中的转移单装配成区块;本区块链属于私有区块链,并且只有区块服务节点具备创建区块的能力。采用选举机制,从多台区块服务节点中选择最适合的节点来创建区块。
本发明中,步骤E中新区块加入区块链包括以下步骤:
(1)新生成区块向全网广播:创块节点生成新区块后,以广播的形式将其发送到仓单区块链的所有网络节点;
(2)验证区块并加入区块链:所有能够保存完整区块链的节点,包括区块链节点、区块服务节点、仓单签发/兑付节点等都有权力收到该区块。各节点首先独立验证该区块是否有效,然后再转发给其它节点。验证内容包括:整个区块的数据结构是有效的;区块时间戳是有效的,只要早于验证时刻以后的2小时之内都是有效的(允许有时间差);在验证区块有效后,节点将其保存到本机(由于每个区块携带前一区块的hash值,因此形成了链状结构),同时将其继续转发到网络中其他节点;
至此,每个保存完整区块链的节点都独立保存了一份完整的区块链,并且由于本系统中产生区块链的节点是选举产生的,而不是竞争形成的,因此区块生成不存在竞争,区块链上也不存在分支;
(3)区块有效性确认:由于仓单区块链采用选举机制,生成区块的节点为特定内部认证节点,既保证安全性又不存在竞争。因此,对于区块有效性采取即时确认的形式。即,新区块一旦进入区块链,就视为有效区块。这种方法在保证安全性的同时,具有简洁高效的特点。
本发明创建的区块链用于存储维护及应用仓单系统的各种敏感信息,包括:仓单、背书等等。这些信息由本方法定义的转移单来携带,一定时间内的转移单被收集并记录在区块上,这些区块则不断加入区块链。本发明公开的区块链创建方法能够维护一条不断增长的私有区块链,只能添加记录,而发生过的记录都不可篡改;能够支持真实用户产生及使用敏感信息;能够保证信息的可溯源性;能够保证区块创建的高可靠性,并且工作方式简洁安全高效。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种仓单系统中区块链的创建方法,其特征在于:包括以下步骤:
A、仓单系统中区块链的网络基础设施构建;
B、结合用户真实信息的地址生成;
C、转移单构建及广播;
D、在选举产生的特定网络节点上进行区块创建;
E、新区块加入区块链。
2.根据权利要求1所述的一种仓单系统中区块链的创建方法,其特征在于:所述步骤A中的仓单区块链网络基础设施构建包括以下内容:
(1)节点定义:本仓单系统物理上由仓单平台服务器、仓库管理服务器、交易平台服务器、专用区块服务器、仓库手持设备、用户上网设备组成,由这些设备组成了p2p网络,将这些网络设备称为节点;节点之间地理位置分散,通过Internet进行通信;
(2)节点能力定义:根据区块链系统的功能要求,将各节点划分为:区块链节点、区块服务节点、仓单签发/兑付节点、轻量钱包节点和RPC节点,并各自具备相应的区块链服务能力。
3.根据权利要求1所述的一种仓单系统中区块链的创建方法,其特征在于:所述步骤B中结合用户真实信息的地址生成包括以下步骤:
(1)所有用户首先到CA认证中心获取证书;证书中包含明确属于用户的公钥,用户的私钥只有用户自己掌握;
(2)用户登录仓单平台系统,进行注册,注册时,提供已获得的公钥,并设置用户名和密码,仓单平台系统根据此公钥产生地址,即用户使用仓单区块链的账户,用于产生、接收及查询用户所拥有的保存在区块链上的仓单以及其他敏感数据;用户名及密码用于加密保存地址及转移单数据的用户在线仓单钱包。
4.根据权利要求1所述的一种仓单系统中区块链的创建方法,其特征在于:所述步骤C中转移单构建及广播包括以下步骤:
(1)转移单定义:在仓单区块链中,需要记录可作为有价证券的仓单的生成、转让、质押、交易等转移过程信息,类似于经典区块链的交易单,称之为转移单,转移单是一个数据结构,其数据长度根据实际内容扩展;
转移单分为两类:产生式转移单和普通地址转移单;产生式转移单是指由某些特定节点制作的,携带初次生成的信息的转移单;普通地址转移单记录了信息的来源转移单id和待发送地址,能够清楚说明一个转移的信息的来源情况;
(2)创建转移单:由具备生成转移单能力的节点,在业务逻辑需要产生转移单的时刻,创建出产生式转移单或普通地址转移单;
(3)发送转移单:转移单生成节点在创建出转移单后,将其以广播的形式向仓单系统的所有网络节点发送。
5.根据权利要求1所述的一种仓单系统中区块链的创建方法,其特征在于:所述步骤D中在选举产生的特定网络节点上进行区块创建包括以下步骤:
(1)仓单区块链的网络节点独立验证转移单:转移单以广播形式发送以后,与转移单生成节点最近的节点首先收到该转移单,然后独立验证该转移单的合法性;验证内容包括:转移单的语法和数据结构必须正确;来源转移单是否存在;来源转移单未经篡改;来源转移单中的仓单有效;来源转移单中的仓单没有被转移出去;
(2)节点独立处理转移单:若转移单验证通过,则由该节点继续转发该转移单。若不通过,则丢弃该转移单;网络中的区块链节点、区块服务节点、仓单签发节点都可以收到转移单,验证通过后一面继续转发,一面放到本节点的转移单缓冲池中;
(3)由选举产生的特定网络节点创建区块:区块也是一种数据结构,包含了一定时间内搜集的若干转移单;每隔10分钟,拥有创建区块权力的节点,将缓冲池中的转移单装配成区块。
6.根据权利要求1所述的一种仓单系统中区块链的创建方法,其特征在于:所述步骤E中新区块加入区块链包括以下步骤:
(1)新生成区块向全网广播创块节点生成新区块后,以广播的形式将其发送到仓单区块链的所有网络节点;
(2)验证区块并加入区块链:所有能够保存完整区块链的节点,包括区块链节点、区块服务节点、仓单签发/兑付节点等都有权力收到该区块;各节点首先独立验证该区块是否有效,然后再转发给其它节点;验证内容包括:整个区块的数据结构是有效的;区块时间戳是有效的,只要早于验证时刻以后的2小时之内都是有效的;在验证区块有效后,节点将其保存到本机,同时将其继续转发到网络中其他节点;
(3)区块有效性确认:由于仓单区块链采用选举机制,生成区块的节点为特定内部认证节点,既保证安全性又不存在竞争。
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