CN109102259B - 一种支持银行业务的区块链交易方法及区块链系统 - Google Patents

一种支持银行业务的区块链交易方法及区块链系统 Download PDF

Info

Publication number
CN109102259B
CN109102259B CN201710478002.5A CN201710478002A CN109102259B CN 109102259 B CN109102259 B CN 109102259B CN 201710478002 A CN201710478002 A CN 201710478002A CN 109102259 B CN109102259 B CN 109102259B
Authority
CN
China
Prior art keywords
transaction
sender
branch
bank
receiver
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710478002.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109102259A (zh
Inventor
胡凯
孙赫
陈志东
余维
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beihang University
Original Assignee
Beihang University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beihang University filed Critical Beihang University
Priority to CN201710478002.5A priority Critical patent/CN109102259B/zh
Publication of CN109102259A publication Critical patent/CN109102259A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109102259B publication Critical patent/CN109102259B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q20/00—Payment architectures, schemes or protocols
    • G06Q20/08—Payment architectures
    • G06Q20/10—Payment architectures specially adapted for electronic funds transfer [EFT] systems; specially adapted for home banking systems
    • G06Q20/102—Bill distribution or payments
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q20/00—Payment architectures, schemes or protocols
    • G06Q20/04—Payment circuits
    • G06Q20/06—Private payment circuits, e.g. involving electronic currency used among participants of a common payment scheme
    • G06Q20/065—Private payment circuits, e.g. involving electronic currency used among participants of a common payment scheme using e-cash
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q20/00—Payment architectures, schemes or protocols
    • G06Q20/38—Payment protocols; Details thereof
    • G06Q20/382—Payment protocols; Details thereof insuring higher security of transaction
    • G06Q20/3825—Use of electronic signatures
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q20/00—Payment architectures, schemes or protocols
    • G06Q20/38—Payment protocols; Details thereof
    • G06Q20/382—Payment protocols; Details thereof insuring higher security of transaction
    • G06Q20/3829—Payment protocols; Details thereof insuring higher security of transaction involving key management
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q20/00—Payment architectures, schemes or protocols
    • G06Q20/38—Payment protocols; Details thereof
    • G06Q20/40—Authorisation, e.g. identification of payer or payee, verification of customer or shop credentials; Review and approval of payers, e.g. check credit lines or negative lists
    • G06Q20/401—Transaction verification
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q40/00—Finance; Insurance; Tax strategies; Processing of corporate or income taxes
    • G06Q40/02—Banking, e.g. interest calculation or account maintenance

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Finance (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Technology Law (AREA)
  • Financial Or Insurance-Related Operations Such As Payment And Settlement (AREA)

Abstract

本发明提供了一种支持银行业务的区块链交易方法和系统，系统包括：超级账本链、内部区块链、支行中心，并将交易类型分为行内交易与跨行交易，根据发送者的钱包地址提取发送者的交易地址，对发送者账户进行预处理，并发送到相应的支行，对接受者账户进行处理，增加交易数额，完成后，将交易结果打包为反馈交易，交易完成。

Description

一种支持银行业务的区块链交易方法及区块链系统
技术领域
本发明涉及到银行间多区块链技术以及链间互联技术，特别是一些协议的设计和安全性评估。
背景技术
电子货币是网络经济发展的必然结果，已经广泛地应用于交易结算、储蓄、兑现、消费、贷款等功能，具有使用简便、安全、迅速、可靠的特征。当前，电子货币在发行、储存、运营、隐私、交易流通和监管方面还存在许多理论和实现问题。电子货币对中心机构的强依赖性、安全性缺乏和监管性的缺失，使验证用户信息的代价(即KYC)高，反洗钱(AML)风险大，结算清算代价高。因此，一方面需要对电子货币的基础构造理论进行深入的研究；另一方面需要研究支持实现账本、安全和系统运营技术，解决其中关键算法和安全验证问题。
区块链技术以其具有的分布式、不可篡改、不可伪造、可审计、可追踪等特性成为数字货币的新载体。国际上许多国家的机构和银行，包括美国、英国、新加坡、澳大利亚以及中国，均表示要研究基于区块链的货币；纽约、欧洲、韩国、日本等交易中心，都表示要研究区块链技术在清算与结算上的应用；世界四大审计公司也表示将使用区块链来审计。在我国，央行从2014年起就成立了发行法定数字货币的专门研究小组。2015年央行又进一步充实力量，对数字货币的发行和业务运行框架、关键技术、发行流通环境、法律问题等做了进一步深入研究，形成了发行数字货币的系列研究报告。2016年底，区块链被列入国家十三五规划重点发展技术，工信部宣布了中国区块链技术与产业发展两年规划，区块链已经成为新型价值网络、诚信网络的基础技术，是数字货币当前主流实现技术，也是国内外重点关注的战略性新技术领域，具有较高的理论和实用研究价值。
中央银行数字货币(简称CBDC)已经收到各国银行的大力研究，但是CBDC必须具备可监管性、扩展性、隐私性、交易即时性和低耗能。所以我们提出了基于许可链的中央数字货币模型MBDC。MBDC通过多链设置和链标识来保证系统的可扩展性、可监管性和交易的速率。在此模型中，中央银行不仅可以管理货币发行数量，同时可以对货币进行宏观调控；账户地址的设置不仅避免了交易中可能产生的双花问题，同时将用户的个人信息和交易信息进行了隔离，有效保护了用户的隐私；系统中数据中心的设置不仅保证了数据的可监管性，同时也保证了交易的冗余和备份问题。
发明内容
有鉴于此，本发明引入一种支持银行业务的区块链交易方法和系统。
一种支持银行业务的区块链交易方法，银行包括总行和支行，各个总行设置自己的内部区块链，并配有内部区块链标识号码(ChainID)，各个支行按照上述内部区块链标识号码建立各支行的内部区块链，所述方法包括：
(1)检查交易类型，如为跨行交易，执行(5)，如果交易是普通行内交易，则检查发送者钱包地址，如果发送者钱包地址不属于本支行，则将交易按照跨行交易格式打包成为跨行交易，再根据发送者所属支行的公钥对跨行交易进行加密，将跨行交易发送给所属支行，进入跨行交易，执行(5)，如果交易发送者钱包地址属于本支行，执行(2)；
(2)根据发送者的钱包地址提取发送者的交易地址，对发送者账户进行预处理，即将交易数额从发送者账户中减去，操作成功后提取接受者钱包地址，并验证接受者钱包地址，然后检查接受者钱包地址是否属于本支行，属于则执行(3)，若钱包地址不属于本支行，执行(4)；
(3)对接受者账户进行处理，增加交易数额，然后节点之间进行实用拜占庭算法协议(PBFT)，所述实用拜占庭算法协议为支行内部所有节点对交易的执行结果状态达成一致，其中各节点目前存储相同的账本和账户，完成后，将交易结果反馈给交易发送者，同时，将交易发送到本地数据中心，交易完成；
(4)接受者为其他支行账户，则先对发送者账户进行预处理，即将发送者账户减去相应的交易数额*跨行手续费，同时进行实用拜占庭算法协议 (PBFT)，然后根据接受者账户中支行标识号码(ChainID)查找对应的支行，将其打包成跨行交易，然后使用接受者账户所属支行公钥对跨行交易进行加密，再将交易通过安全网络发送到对应支行，执行(5)；
(5)检验交易内容：首先根据发送者钱包地址得到发送者所属支行标识号码，根据标识号码检验发送者是否属于该支行，如果属于则执行(2)，如果不属于，则执行(6)；
(6)若接受者为本支行账户，则根据接受者公钥验证接受者交易地址是否正确，防止用户意外发错，然后，对接受者钱包地址进行验证，验证是否属于本支行以及交易地址是否正确，验证通过后，对接受者账户进行处理，增加交易数额，然后节点之间进行实用拜占庭算法协议，完成后，将交易结果打包为反馈交易，然后根据发送者钱包地址查找发送者所属支行的地址，将反馈交易发送给发送者所属支行，并将交易发送到本地数据中心，交易完成，若接受者非本支行账户，执行(4)。
优选的，在(2)中根据发送者的钱包地址提取发送者的交易地址后，对发送者账户进行预处理之前还包括：根据发送者的公钥对发送者的交易地址进行验证，验证通过后再根据发送者公钥对发送者私钥签名进行验证，若验证通过则证明交易单无误，且交易者无误。
优选的，(3)中对接受者账户进行处理之前还包括：根据接受者的公钥验证接受者的交易地址是否正确，防止用户意外发错，验证通过后，对接受者钱包地址进行验证，验证是否属于本支行以及地址是否正确。
优选的，(5)中还包括：收到跨行交易的支行在收到交易后使用该支行的私钥对交易进行解密，然后通过该交易中发送的公钥检验该支行的私钥签名和钱包地址，如果无误，则开始检验交易内容。
优选的，将发送者设置的初始密码和发送者信息结合生成发送者私钥，根据发送者私钥生成发送者公钥，根据发送者公钥通过加密算法生成发送者的交易地址，根据发送者交易地址和发送者账户所属支行内部区块连的标识号码 (ChainID)生成发送者的钱包地址；
将接受者设置的初始密码和接受者信息结合生成接受者私钥，根据接受者私钥生成接受者公钥，根据接受者公钥通过加密算法生成接受者的交易地址，根据接受者交易地址和接受者账户所属支行内部区块连的标识号码(ChainID)生成接受者的钱包地址；
一种支持银行业务的区块链系统，包括：
超级账本链：央行、各银行以及银监会共同维护一个超级账本链，用于数字货币的发行，监管，回笼，并对所述超级账本链上的数据进行大数据分析；各银行在超级账本链上有自己的账户和储备金，用于各商业银行中的数字货币流通以及各银行之间跨行交易结算；
内部区块链：银行包括总行和支行，各个总行设置自己的内部区块链，并配有内部区块链标识，各个支行按照上述内部区块链标识建立各支行的内部区块链；
支行中心：各地区设置支行中心，用于监管本地区支行的交易数据，同时按照固定的格式和时间将交易记录上传到其上一级，最终汇集到各总行。
优选的，超级账本链还用于：第三方监管机构对每日的交易量和各银行的清算结算进行监管，随时进行审计监察，保证各银行交易的合法性，央行根据超级账本链中的大数据分析进行货币汇率的调整和国家货币政策的调控。
优选的，多支行可以设立一个区块链或一个支行设立多个区块链。
优选的，银行的区块链标识包括：4位数字表示总行、2位数字表示各省支行、2位数字表示市级支行、2位数字表示县级支行、8位数字表示扩展字段。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为支持银行业务的区块链系统架构；
图2为钱包地址生成图；
图3为交易的主要流程图；
图4为行内交易流程图；
图5为跨行交易流程图；
具体实施方式
参见图1，支持银行业务的区块链系统的整体架构为：央行与各商业银行以及银监会等机构共同维护一个区块链，此为超级账本链，用于数字货币的发行，监管，回笼等宏观调控，同时对区块链上的数据进行大数据分析。其中各商业银行在超级账本链上有自己的账户和储备金，用于各自银行中的数字货币流通。同时各个银行之间进行跨行交易结算等也可以通过此超级账本进行处理。此超级账本链不用进行用户信息与交易信息的分割，因为账户数目较少，流通数额较大。第三方监管机构可以对每日的交易量和各行的清算结算进行监管，还可以随时进行审计监察，保证各行交易的合法性，同时央行可以根据区块链中的大数据分析进行货币汇率的调整和国家货币政策的调控。
银行包括总行和支行，各个总行设置自己的内部区块链，并配有内部区块链标识，然后各个支行按照此ID建立自己的区块链，可以多支行设立一个链，也可以单支行设立多个内部局域链。另外，各地区设立支行中心，用于监管本地区支行的交易数据，同时按照固定的格式和时间将交易记录上传到其上一级，最终汇集到各总行。
1区块链类型
区块链按照规模分为三类，单链(原子链)，局域链，联盟链。单链是一条区块链，包括区块链的所有功能。局域链是在针对银行内部可能存在的交易速度不足的问题，设立多个区块链来进行交易的处理，链之间采用扩展号表示，通过跨链通信机制进行通信。联盟链是指多个银行共同构建一条区块链，多家银行共同管理该区块链。
2子链标识号设定
采用一串数字来表明银行的区块链标识ChainID，采用前四位表示银行代码，总共可容纳10000个银行，比如央行0000工行为1000，农行2000等，采用 2位数字表示各省支行，比如00为北京，01为上海，02为河北，03为山西等，采用2位数字表示市级支行，比如00表示太原，采用2位数表示县级支行等，采用这种方式对各个支链进行标记，采用ChainID表示。
表格1银行区块链标识号设置
Figure BDA0001327974690000061
3用户个人公私钥、钱包地址设计
参见图2，各行在用户认证时对用户信息进行认证，将用户所设置的初始密码和用户信息结合生成用户私钥，根据用户私钥生成用户公钥，并将其保存在各行的用户信息链上，用来进行隐私保护，同时根据用户公钥，通过一系列加密算法(包括MD5和ECDSA等)生成自己的交易地址。根据用户交易地址和各行子链的标识号ChainID，生成用户的钱包地址。同样，各支行设立自己的公私钥和内部交易地址、钱包地址和银行账户，其中用户包括交易的发送者和接受者。
采用账户+地址的方式进行转账，用户A向用户B转账，在转账时可以先验证用户A的地址是否属于用户A，即通过用户A的公钥验证用户A的私钥签名和钱包地址，验证无误后，对用户A的账户进行操作(减去相应的数额)，然后将转帐数额和用户B的钱包地址绑定，再使用B的公钥验证用户B的钱包地址和私钥签名，通过后，将地址绑定的钱数转给用户B的账户(加上相应的数额)。
用户在交易或者转账的时候，将交易数额锁定到用户钱包，这样不会影响到用户资金的使用，钱包地址由公钥生成，这样将交易账户和私钥签名、公钥一起发给节点，节点对其进行验证，保证地址和交易的准确。同时，采用接受者的公钥对交易数额和接受地址进行加密，接受者通过私钥进行解密后，可以得到地址锁定的货币，再将其添加到自己的账户中，通过这种方式，不仅保证了交易的外部隐私性和内部透明性，也防止了双花支付等攻击行为。
4交易格式设置
目前交易信息主要包括普通交易信息和反馈信息，主要不同之处在于信息的字段头中的“method”字段，对于普通交易信息，”method”字段设置为“transaction”，对于反馈信息，设置为“feedback”，同时，可以继续添加其他字段，保证交易的可扩展性。
Method 时间戳 交易数额
交易发送者的公钥 交易发送者的私钥签名 交易发送者的钱包地址
交易接受者的公钥 交易接受者的钱包地址 交易接受者的私钥签名
交易标志 扩展字段
4.1行内交易
行内交易是在支行内部发起的交易，一般只需要在支行内部就可以进行验证和执行，其交易格式主要包括发送者私钥签名、公钥、发送者钱包地址、交易数额和接受者公钥、钱包地址、私钥签名、时间戳、交易标志和扩展字段等。
Figure BDA0001327974690000071
Figure BDA0001327974690000081
4.2跨行交易
跨行交易是支行之间进行的交易，无论是同一银行不同支行还是不同银行支行之间，都可以通过跨行交易信息来进行通信和交易的跨行执行。跨行交易 Tb的格式主要包括银行私钥签名、银行公钥、银行钱包地址、交易标志(主要用来标记一个交易)和行内交易，然后通过接受者银行公钥对跨行交易进行加密构成新交易，在将其发送至接受者银行。
发送交易的支行的公钥 发送交易支行私钥签名 发送交易支行钱包地址
Method(transaction) 时间戳 交易数额
交易发送者的公钥 交易发送者的私钥签名 交易发送者的钱包地址
交易接受者的公钥 交易接受者的钱包地址 交易接受者的私钥签名
交易标志 扩展字段
4.3反馈消息
反馈消息格式分为跨行反馈和行内反馈，跨行反馈是将跨行交易执行的结果反馈给发送交易的银行。行内反馈是将行内交易反馈给交易发送者和交易接受者。
跨行反馈同跨行交易格式相同，只是将method字段设置为feedback。行内反馈同样如此。
发送交易的支行的公钥 发送交易支行私钥签名 发送交易支行钱包地址
Method(feedback) 时间戳 交易数额
交易发送者的公钥 交易发送者的私钥签名 交易发送者的钱包地址
交易接受者的公钥 交易接受者的钱包地址 交易接受者的私钥签名
交易标志 扩展字段
5超时重传
5.1用户发送交易超时重传
若用户发送交易申请后，经过2n(1<＝n<＝10)个RTT+网络延迟时间后未收到回复，则自动启动超时重传，同时对交易添加一个标识表明交易是重传的，银行收到重传的交易后立即对用户进行回馈，若交易已经处理完且回馈信息已经发送，则银行启动反馈信息超时重传，若交易为跨行交易，则启动银行发送交易信息超时重传。
5.2银行发送交易超时重传
若交易为跨行交易，则发送者所属支行需要向接受者所属支行发送打包的新型交易，若经过2n(1<＝n<＝10)个RTT时间后未收到回复，则发送者所属支行自动启动超时重传，同时对交易添加一个标识表明交易是重传的，接受者所属支行收到重传的交易后立即对发送者支行进行回馈，若交易处理完成，且回馈信息已经发送，则银行启动反馈信息超时重传。
5.3银行发送反馈超时重传
当交易为跨行交易时，接受者银行在收到发送者银行发来的新型交易时，经过处理完成后需要将处理结果反馈给发送者银行，当接受者银行收到发送者银行交易信息超时重传时，立即启动反馈重传。若交易为普通交易，则银行接受到用户重传的交易时，立即启动反馈重传。
交易流程
首先对method字段进行检查，如果method字段设置为transaction，则交易类型为正常交易。参见图3，交易主要流程如下：将交易类型分为行内交易与跨行交易，根据发送者的钱包地址提取发送者的交易地址，对发送者账户进行预处理，并发送到相应的支行，对接受者账户进行处理，增加交易数额，完成后，将交易结果打包为反馈交易，交易完成
具体交易流程如下：
(1)检查交易类型，如为跨行交易，执行(5)，如果交易是普通行内交易，则检查发送者钱包地址，如果发送者钱包地址不属于本支行，则将交易按照跨行交易格式打包成为跨行交易，再根据发送者所属支行的公钥对跨行交易进行加密，将跨行交易发送给所属支行，进入跨行交易，执行(5)，如果交易发送者钱包地址属于本支行，执行(2)；
(2)根据发送者的钱包地址提取发送者的交易地址，根据发送者的公钥对发送者的交易地址进行验证，验证通过后再根据发送者公钥对发送者私钥签名进行验证，若验证通过则证明交易单无误，且交易者无误，对发送者账户进行预处理，即将交易数额从发送者账户中减去，操作成功后提取接受者钱包地址，并验证接受者钱包地址，然后检查接受者钱包地址是否属于本支行，属于则执行(3)，若钱包地址不属于本支行，执行(4)；
(3)根据接受者的公钥验证接受者的交易地址是否正确，防止用户意外发错，验证通过后，对接受者钱包地址进行验证，验证是否属于本支行以及地址是否正确，然后对接受者账户进行处理，增加交易数额，然后节点之间进行实用拜占庭算法协议(PBFT)，所述实用拜占庭算法协议为支行内部所有节点对交易的执行结果状态达成一致，其中各节点目前存储相同的账本和账户，完成后，将交易结果反馈给交易发送者，同时，将交易发送到本地数据中心，交易完成；
(4)接受者为其他支行账户，则先对发送者账户进行预处理，即将发送者账户减去相应的交易数额*跨行手续费，同时进行实用拜占庭算法协议 (PBFT)，然后根据接受者账户中支行标识号码(ChainID)查找对应的支行，将其打包成跨行交易，然后使用接受者账户所属支行公钥对跨行交易进行加密，再将交易通过安全网络发送到对应支行，执行(5)；
(5)收到跨行交易的支行在收到交易后使用该支行的私钥对交易进行解密，然后通过该交易中发送的公钥检验该支行的私钥签名和钱包地址，如果无误，则开始检验交易内容，之后，检验交易内容：首先根据发送者钱包地址得到发送者所属支行标识号码，根据标识号码检验发送者是否属于该支行，如果属于则执行(2)，如果不属于，则执行(6)；
(6)若接受者为本支行账户，则根据接受者公钥验证接受者交易地址是否正确，防止用户意外发错，然后，对接受者钱包地址进行验证，验证是否属于本支行以及交易地址是否正确，验证通过后，对接受者账户进行处理，增加交易数额，然后节点之间进行实用拜占庭算法协议，完成后，将交易结果打包为反馈交易，然后根据发送者钱包地址查找发送者所属支行的地址，将反馈交易发送给发送者所属支行，并将交易发送到本地数据中心，交易完成，若接受者非本支行账户，执行(4)。
1行内交易模式
参见图4，具体描述行内交易流程如下：
(1)若用户A属于支行C，用户B属于支行D，用户A在支行D给用户B 进行转账，则进入跨行交易，此时属于情况(1)。检查具体交易类型，如果交易是普通行内交易，则检查交易发送者钱包地址，如果交易发送者钱包地址不属于本支行，则将交易打包成为跨行交易，再根据发送者所属支行公钥地址进行打包，将交易发送给所属支行，进入跨行交易模式。
(2)若用户A给用户B转账，用户A和B都属于支行C，此时执行(2) (3)。否则，根据发送者的钱包地址提取发送者的交易地址，根据用户的公钥对交易者的交易地址进行验证，验证通过再根据发送者公钥对发送者私钥签名进行验证，若验证通过则证明交易单无误，且交易者无误。然后对发送者账户进行预处理，即将交易数额从发送者账户中减去。操作成功后提取接受者钱包地址，并验证接受者钱包地址。
(3)若接受者为本支行账户(用户提现交易的接受者为本支行账户)，则根据其公钥验证其交易地址是否正确，防止用户意外发错。然后，对接受者钱包地址进行验证，验证是否属于本支行以及地址是否正确，验证通过后，根据扩展字段中接收方式对接受者账户进行处理，增加交易数额，然后节点之间进行共识(即银行内部所有节点(可理解为计算机)对交易的执行结果状态达成一致，各节点目前存储相同的账本和账户)，完成后，将交易结果反馈给交易发送者，交易完成。
(4)若用户A属于支行C，用户B属于支行D，用户A在支行C给用户B 进行转账，则进入跨行交易，此时属于情况(4)。若接受者为其他行账户，则先对发送者账户进行预处理，即将用户账户减去相应的交易数额*跨行手续费，同时进行一次拜占庭协议，然后根据接受者账户中银行标识号码查找对应的支行，将其打包成跨行交易，然后将交易通过安全网络发送到对应支行。
2跨行交易
参见图5，具体描述行内交易流程如下：
(1)检查具体交易类型，若交易为跨行交易格式。银行收到交易后使用银行的私钥对交易进行解密，然后通过信息中发送的公钥检验银行的私钥签名和钱包地址，如果无误，则开始检验真实交易中的内容。
(2)首先根据发送者钱包地址得到发送者所属银行的ChainID，根据标识号检验发送者公钥和账户地址是否属于本支行，如果属于则检验发送者公钥与私钥签名、账户地址是否匹配。检查通过后，再开始检查接收者地址。
(3)如果发送者账户不属于本支行，则直接对接受者账户进行检验。
(4)若接受者为本支行账户(用户提现交易的接受者为本支行账户)，则根据其公钥验证其交易地址是否正确，防止用户意外发错。然后，对接受者钱包地址进行验证，验证是否属于本支行以及地址是否正确，验证通过后，根据扩展字段中接收方式对接受者账户进行处理，增加交易数额，然后节点之间进行共识，完成后，将交易结果打包为反馈交易，然后按照原地址发送给所属银行，交易完成。
(5)若接受者为其他行账户，则先对发送者账户进行预处理，即将用户账户减去相应的交易数额*跨行手续费，同时进行一次拜占庭协议，然后根据接受者账户中银行标识号码查找对应的支行，将其打包成跨行交易，然后将交易通过安全网络发送到对应支行。
算法流程
1标识简介
Pbk:表示用户或者银行的公钥
Prk:表示用户或者银行的私钥
Addr:通过对公钥进行一些列加密生成的地址
Waddr:通过用户地址和银行标识号生成的钱包地址。
Sign:用户私钥签名
V:交易数额
N:标记一个交易的序号
Extra:扩展区域
Tu:行内交易
Tx:一个普通交易
Tb:一个跨行交易
Tn:通过接受者银行公钥加密后的跨行交易
Tf:反馈交易
2行内交易算法流程
Figure BDA0001327974690000141
3交易检查算法流程
Figure BDA0001327974690000142
Figure BDA0001327974690000151
4跨行交易算法流程
Figure BDA0001327974690000152
以上所述，仅是本发明的实例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何精于本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出其他种种的改良或修饰为等同变化的等效实例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种支持银行业务的区块链交易方法，银行包括总行和支行，各个总行设置自己的内部区块链，并配有内部区块链标识号码，各个支行按照上述内部区块链标识号码建立各支行的内部区块链，所述方法包括：
(1)检查交易类型，如为跨行交易，执行(5)，如果交易是普通行内交易，则检查发送者钱包地址，如果发送者钱包地址不属于本支行，则将交易按照跨行交易格式打包成为跨行交易，再使用发送者所属支行的公钥对跨行交易进行加密，将跨行交易发送给所属支行，进入跨行交易，执行(5)，如果交易发送者钱包地址属于本支行，执行(2)；
(2)根据发送者的钱包地址提取发送者的交易地址，对发送者账户进行预处理，即将交易数额从发送者账户中减去，操作成功后提取接受者钱包地址，并验证接受者钱包地址，然后检查接受者钱包地址是否属于本支行，属于则执行(3)，若钱包地址不属于本支行，执行(4)；
(3)对接受者账户进行处理，增加交易数额，然后节点之间进行实用拜占庭算法协议，所述实用拜占庭算法协议使得支行内部所有节点对交易的执行结果状态达成一致，保证各节点目前存储相同的账本和账户，完成后，将交易结果反馈给交易发送者，同时，将交易发送到本地数据中心，交易完成；
(4)接受者为其他支行账户，则先对发送者账户进行预处理，即将发送者账户减去相应的交易数额*跨行手续费，同时进行实用拜占庭算法协议，然后根据接受者账户中支行标识号码查找对应的支行，将其打包成跨行交易，然后使用接受者账户所属支行公钥对跨行交易进行加密，再将交易通过安全网络发送到对应支行，执行(5)；
(5)检验交易内容：首先根据发送者钱包地址得到发送者所属支行标识号码，根据标识号码检验发送者是否属于该支行，如果属于则执行(2)，如果不属于，则执行(6)；
(6)若接受者为本支行账户，则根据接受者公钥验证接受者交易地址是否正确，防止用户意外发错，然后，对接受者钱包地址进行验证，验证是否属于本支行以及交易地址是否正确，验证通过后，对接受者账户进行处理，增加交易数额，然后节点之间进行实用拜占庭算法协议，完成后，将交易结果打包为反馈交易，然后根据发送者钱包地址查找发送者所属支行的地址，将反馈交易发送给发送者所属支行，并将交易发送到本地数据中心，交易完成，若接受者非本支行账户，执行(4)。
2.根据权利要求1所述的一种支持银行业务的区块链交易方法，其特征在于：在(2)中根据发送者的钱包地址提取发送者的交易地址后，对发送者账户进行预处理之前还包括：根据发送者的公钥对发送者的交易地址进行验证，验证通过后再根据发送者公钥对发送者私钥签名进行验证，若验证通过则证明交易单无误，且交易者无误。
3.根据权利要求1所述的一种支持银行业务的区块链交易方法，其特征在于：(3)中对接受者账户进行处理之前还包括：根据接受者的公钥验证接受者的交易地址是否正确，防止用户意外发错，验证通过后，对接受者钱包地址进行验证，验证是否属于本支行以及地址是否正确。
4.根据权利要求1所述的一种支持银行业务的区块链交易方法，其特征在于：(5)中还包括：收到跨行交易的支行在收到交易后使用该支行的私钥对交易进行解密，然后通过该交易中发送的公钥检验该支行的私钥签名和钱包地址，如果无误，则开始检验交易内容。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种支持银行业务的区块链交易方法，其特征在于：
将发送者设置的初始密码和发送者信息结合生成发送者私钥，根据发送者私钥生成发送者公钥，根据发送者公钥通过加密算法生成发送者的交易地址，根据发送者交易地址和发送者账户所属支行内部区块链的标识号码(ChainID)生成发送者的钱包地址；
将接受者设置的初始密码和接受者信息结合生成接受者私钥，根据接受者私钥生成接受者公钥，根据接受者公钥通过加密算法生成接受者的交易地址，根据接受者交易地址和接受者账户所属支行内部区块链的标识号码(ChainID)生成接受者的钱包地址。
6.一种支持银行业务的区块链系统，用于执行权利要求1所述的一种支持银行业务的区块链交易方法，包括：
超级账本链：央行、各银行以及银监会共同维护一个超级账本链，用于数字货币的发行，监管，回笼，并对所述超级账本链上的数据进行大数据分析；各银行在超级账本链上有自己的账户和储备金，用于各银行中的数字货币流通以及各银行之间跨行交易结算；
内部区块链：银行包括总行和支行，各个总行设置自己的内部区块链，并配有内部区块链标识，各个支行按照上述内部区块链标识建立各支行的内部区块链；
支行中心：各地区设置支行中心，用于监管本地区支行的交易数据，同时按照固定的格式和时间将交易记录上传到其上一级，最终汇集到各总行。
7.根据权利要求6所述的一种支持银行业务的区块链系统，其特征在于：超级账本链还用于：第三方监管机构对每日的交易量和各银行的清算结算进行监管，随时进行审计监察，保证各银行交易的合法性，央行根据超级账本链中的大数据分析进行货币汇率的调整和国家货币政策的调控。
8.根据权利要求6所述的一种支持银行业务的区块链系统，其中各个支行建立的区块链特征在于：多支行可以设立一个区块链或一个支行设立多个区块链。
9.根据权利要求6所述的一种支持银行业务的区块链系统，特征在于：银行的区块链标识包括：4位数字表示总行、2位数字表示各省支行、2位数字表示市级支行、2位数字表示县级支行、8位数字表示扩展字段。
CN201710478002.5A 2017-06-21 2017-06-21 一种支持银行业务的区块链交易方法及区块链系统 Active CN109102259B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710478002.5A CN109102259B (zh) 2017-06-21 2017-06-21 一种支持银行业务的区块链交易方法及区块链系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710478002.5A CN109102259B (zh) 2017-06-21 2017-06-21 一种支持银行业务的区块链交易方法及区块链系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109102259A CN109102259A (zh) 2018-12-28
CN109102259B true CN109102259B (zh) 2022-04-26

Family

ID=64796255

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710478002.5A Active CN109102259B (zh) 2017-06-21 2017-06-21 一种支持银行业务的区块链交易方法及区块链系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109102259B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110543488B (zh) * 2019-09-11 2022-06-07 深圳市迅雷网络技术有限公司 一种验证节点更新方法、装置及设备
TWI775020B (zh) * 2019-12-06 2022-08-21 臺灣銀行股份有限公司 洗錢防制法疑似案例輔助判斷系統
CN111427956A (zh) * 2020-03-26 2020-07-17 中国建设银行股份有限公司 基于区块链的数字资产清算方法及装置
CN111881166B (zh) * 2020-07-22 2024-03-08 中国工商银行股份有限公司 基于区块链的作业数据处理方法、装置及系统
CN114598531A (zh) * 2022-03-10 2022-06-07 上海星图比特信息技术服务有限公司 身份认证方法及设备

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016163608A1 (ko) * 2015-04-07 2016-10-13 (주)코인플러그 당사자간 블록체인을 갖는 디지털 가상화폐의 거래시스템 및 방법
CN106815764A (zh) * 2017-01-18 2017-06-09 中钞信用卡产业发展有限公司北京智能卡技术研究院 一种基于联盟链的数字资产的管理方法及系统

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9870562B2 (en) * 2015-05-21 2018-01-16 Mastercard International Incorporated Method and system for integration of market exchange and issuer processing for blockchain-based transactions

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016163608A1 (ko) * 2015-04-07 2016-10-13 (주)코인플러그 당사자간 블록체인을 갖는 디지털 가상화폐의 거래시스템 및 방법
CN106815764A (zh) * 2017-01-18 2017-06-09 中钞信用卡产业发展有限公司北京智能卡技术研究院 一种基于联盟链的数字资产的管理方法及系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
央行数字货币及其实现模式探讨;周永林;《金融电子化》;20160915(第09期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN109102259A (zh) 2018-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109102259B (zh) 一种支持银行业务的区块链交易方法及区块链系统
CN108833081B (zh) 一种基于区块链的设备组网认证方法
CN109544331B (zh) 基于区块链的供应链金融应用方法、装置、终端设备及存储介质
CN108256859B (zh) 基于区块链的金融产品交易共识方法、节点及系统
Tian et al. Enabling cross-chain transactions: A decentralized cryptocurrency exchange protocol
CN111340469A (zh) 一种数字货币钱包和数字货币双离线支付方法
CN107682308A (zh) 基于区块链潜信道技术的电子证据保存系统
CN110458542A (zh) 基于区块链的离线支付系统及方法
CN111309711A (zh) 跨区块链的数据迁移方法、装置、设备及存储介质
TW202042134A (zh) 基於區塊鏈的事件處理方法及裝置、電子設備
CN108881163A (zh) 一种带区块发布机制的多中心区块链系统
CN107533700A (zh) 验证电子交易
KR20180115768A (ko) 블록체인으로부터 데이터의 안전한 추출을 위한 암호화 방법 및 시스템
CN109949019A (zh) 一种基于医疗区块链的支付系统
CN105931052A (zh) 一种基于区块链多因子交叉验证的虚拟货币交易验证方法
Li et al. Agentchain: A decentralized cross-chain exchange system
CN107895111A (zh) 物联网设备供应链信任体系管理方法、计算机程序、计算机
Goswami Scalability analysis of blockchains through blockchain simulation
CN110009318A (zh) 一种基于门罗币的数字货币追踪方法
CN109242663A (zh) 一种基于区块链技术的记账方法及系统
CN106296196A (zh) 数字货币交易签章方法与系统及其数字货币交易装置
CN109447807A (zh) 数字银行的总分双链的弱中心化可信数据管理系统及方法
CN111489143A (zh) 一种基于联盟侧链的可审计加密数字货币监管方法
Naik et al. Expeditious banking using blockchain technology
CN111491024A (zh) 一种基于区块链的银行函证方法、系统、终端及存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant