CN109523242A - 一种基于联盟链的电子发票全生命周期监管系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于联盟链的电子发票全生命周期监管系统和方法，该系统包括由电子发票平台、税务局以及若干电子发票干系方均作为节点共同构建的分布式联盟链网格，还包括均与分布式联盟链网格相连的发票信息加密模块和分布式存储模块；电子发票平台还连接处于分布式联盟链网格外的链外电子发票干系方，用于将链外电子发票干系方进行接口安全认证和上链处理并上传至分布式联盟链网格进而触发智能合约，再由发票信息加密模块和分布式存储模块依次进行加密和分布式存储。该系统提高了电子发票全生命周期管理效果，并由电子发票平台作为第三方平台代理上链，在确保电子发票信息可信、安全、可追溯的同时，从不同的场景减少企业、个人时间成本。

Description

一种基于联盟链的电子发票全生命周期监管系统和方法

技术领域

本发明涉及发票信息管理技术领域，具体涉及一种基于联盟链的电子发票全生命周期监管系统和方法。

背景技术

自全国开始推行电子发票相关政策以来，有效解决了营改增后一些绝大部门需要开发票的行业的开票问题，消费者结账之后就能自行获取电子发票，大大节省了商户时间、硬件、人员成本，但是同时也仍然存在一定局限，比如对于电子发票全生命周期中电子发票领用与开具、流转与审批、红冲与换开、查验与入账、核算与申报等等都无法进行有效管理和监督，还容易存在因为人为改动造成电子发票信息不真实的情况以及不能防止市面上开具的假发票等，尤其是电子发票领购与开具、流转与审批、红冲与换开、查验与入账、核算与申报等几个关键阶段大多都是通过不同的平台系统分别进行处理，相互之间的联动性差、也不能友好对接。

有人提出了利用区块链技术对电子发票进行分布式记账管理，对电子发票进行包括上链、交易背书、数字认证等综合处理以及对电子发票进行基于POS+POC的混合机制达成共识的数字化登记等技术方案，这些技术方案都在一定程度上方便了电子发票的存储与管理，大大节省了相关企业在电子发票业务上的人力、物力与时间成本，但是对于有些不具备上链能力的企业或个人来讲，没有办法加入现有技术中针对电子发票建立的区块链上，无法享受区块链带给电子发票业务的便利条件，并且现有技术中并没有针对电子发票领购与开具、流转与审批、红冲与换开、查验与入账、核算与申报等一系列流程的电子发票全生命周期的综合性的、无缝对接的、解决方案，应用场景还比较有限。

发明内容

本发明针对现有技术中利用传统方式容易存在因为人为改动造成电子发票信息不真实的情况以及不能防止市面上开具的假发票以及电子发票业务工作各关键阶段大多都是通过不同的平台系统分别进行处理，相互之间的联动性差等问题提供了一种基于联盟链的电子发票全生命周期监管系统，该系统设计简单、结构优化，并巧妙地引入了区块链联盟技术以及数据加密技术，提高了电子发票全生命周期管理效果，并由电子发票平台作为第三方平台代理上链，在确保电子发票信息可信、安全、可追溯的同时，从不同的场景减少企业、个人时间成本和能源成本。本发明还涉及一种基于联盟链的电子发票全生命周期监管方法。

本发明的技术方案如下：

一种基于联盟链的电子发票全生命周期监管系统，其特征在于，包括由电子发票平台、税务局以及若干电子发票干系方均作为节点共同构建的分布式联盟链网格，所述分布式联盟链网格涵盖基于发票信息的智能合约，所述系统还包括对电子发票信息加密的发票信息加密模块和对加密后的电子发票信息进行分布式存储的分布式存储模块，所述发票信息加密模块和分布式存储模块相互连接并均与分布式联盟链网格相连；所述电子发票平台还连接处于分布式联盟链网格外的链外电子发票干系方，用于将链外电子发票干系方进行接口安全认证和上链处理并上传至分布式联盟链网格进而触发智能合约，再由发票信息加密模块和分布式存储模块依次进行加密和分布式存储。

进一步地，所述电子发票平台包括依次连接的接口安全认证模块、发票干系方上链处理模块、发票上链数据加解密模块、结构化数据存储模块和联盟链发票认证模块，所述发票上链数据加解密模块与联盟链发票认证模块相连，所述发票上链数据加解密模块还与发票信息加密模块相连。

进一步地，所述发票信息加密模块为对电子发票全票面信息加密的全票面加密模块。

进一步地，所述全票面加密模块和分布式存储模块均设置在电子发票平台内部或在电子发票平台外部独立设置。

进一步地，所述电子发票干系方包括但不限于开票类企业、收票类企业和收票个人。

进一步地，所述发票干系方上链处理模块设置在电子发票平台内替换为设置在所述链外电子发票干系方的客户端。

进一步地，所述电子发票平台还包括联盟链数据查询模块，所述联盟链数据查询模块与结构化数据存储模块相连，所述联盟链数据查询模块采用与发票信息加密模块相对应的共识算法并存储有相对应的交易ID以便进行数据解密。

进一步地，所述电子发票平台还包括联盟链电子发票报销处理模块，所述联盟链电子发票报销处理模块分别与发票上链数据加解密模块联盟链发票认证模块相连。

一种基于联盟链的电子发票全生命周期监管方法，其特征在于，所述方法将电子发票平台、税务局以及若干电子发票干系方均作为节点共同构建涵盖基于发票信息的智能合约的分布式联盟链网格，采用区块链联盟技术以及数据加密技术对电子发票进行加密并将加密后的电子发票信息分布式存储于分布式联盟链网格中；所述方法还将电子发票平台作为第三方平台代理上链，由电子发票平台将处于分布式联盟链网格外的链外电子发票干系方在接口安全认证后进行上链处理并上传至分布式联盟链网格进而触发智能合约，再进行加密和分布式存储。

进一步地，所述方法由电子发票平台对处于分布式联盟链网格外的链外电子发票干系方先进行接口安全认证后再上链处理并对发票上链数据进行加解密以及结构化数据存储，在完成发票认证后上传至分布式联盟链网格进而触发智能合约，然后在电子发票平台内部或在电子发票平台外部进行加密和分布式存储；

和/或，所述方法在对电子发票进行加密时是对电子发票全票面信息加密；

和/或，所述方法在电子发票平台上采用与电子发票进行加密时相对应的共识算法并存储有相对应的交易ID以便进行数据解密实现联盟链数据查询，还对联盟链网格的电子发票信息进行报销处理并监控报销状态。

本发明的技术效果如下：

本发明涉及了一种基于联盟链的电子发票全生命周期监管系统，包括由电子发票平台、税务局以及若干电子发票干系方作为节点共同构建的分布式联盟链网格，属于区块链中联盟链的方案，只针对某个特定群体的电子发票干系方(如开票类企业、收票类企业、相关个人等)和有限的第三方的电子发票平台以及税务局，分布式联盟链网格内可以确定多个节点为记账人，每个区块的生成由联盟链的所有的节点共同决定，税务局作为分布式联盟链网格中的监管节点，电子发票平台和若干电子发票干系方作为分布式联盟链网格中的存储节点，通过发票信息加密模块优选为全票面加密模块对电子发票全票面信息加密，并通过分布式存储模块对加密后的电子发票信息进行分布式存储，全票面的电子发票信息加密后分布式存储到各分布式联盟链网格的某些或全部的存储节点中，各存储节点分布式存储该加密的数据，按照联盟链中的节点之间的智能合约确定是否能打开该加密的数据，只有在有权限的情况下方能打开数据，在没有权限的情况下无法打开，故提高了数据安全性能，降低电子发票全生命周期安全管理成本，并且全票面加密模块是对电子发票全票面信息加密，全面保证了电子发票的安全性能。该系统设计简单、结构优化，并巧妙地引入了区块链联盟技术、电子发票全票面信息加密技术以及分布式数据存储技术，提高了电子发票全生命周期管理效果，解决了传统方式容易存在因为人为改动造成电子发票信息不真实的情况以及不能防止市面上开具的假发票以及电子发票业务工作各关键阶段大多都是通过不同的平台系统分别进行处理导致相互之间的联动性差等问题，本发明能够在确保电子发票信息可信、安全、可追溯的同时，从不同的场景减少企业、个人时间成本和能源成本。

更核心的技术点是，电子发票平台还连接处于分布式联盟链网格外的链外电子发票干系方，也就是说，电子发票平台作为联盟链的存储节点，还具备代理节点的功能，作为第三方平台代理上链，可以连接没有能力接入联盟链的企业/个人，为这些企业/个人提供服务，降低企业/个人接入联盟链的难度及成本。电子发票平台将链外电子发票干系方进行接口安全认证和上链处理并上传至分布式联盟链网格进而触发智能合约，再由发票信息加密模块和分布式存储模块依次进行加密和分布式存储。优选地，电子发票平台的接口安全认证模块对接口调用身份认证、接口数据进行签名验证，保护接口的安全性；发票干系方上链处理模块可设置在电子发票平台或部署到链外企业端(链外电子发票干系方客户端)，作为连接联盟链的客户端，使用自己的私钥进行加密，提交发票数据到电子发票平台的联盟链节点；发票上链数据加解密模块可以对发票数据、操作日志等使用RSA、AES等组合算法进行数据加解密，保证开票企业、收票企业、个人数据的安全性；结构化数据存储模块存储用户发票数据的非敏感信息，为发票上链数据加解密模块提供数据源。

本发明还涉及一种基于联盟链的电子发票全生命周期监管方法，该方法与上述的基于联盟链的电子发票全生命周期监管系统相对应，可理解为是实现上述基于联盟链的电子发票全生命周期监管系统的方法，该方法巧妙地引入了区块链联盟技术以及数据加密技术，构建容纳了电子发票平台、税务局以及若干电子发票干系方等在内的诸多节点的分布式联盟链网格，对电子发票进行加密并将加密后的电子发票信息分布式存储于分布式联盟链网格中，还将电子发票平台作为第三方平台代理上链，由电子发票平台将处于分布式联盟链网格外的链外电子发票干系方在接口安全认证后进行上链处理并上传至分布式联盟链网格进而触发智能合约，再进行加密和分布式存储，解决了无能力加入区块链联盟(即联盟链)的企业上链的难题，实现分布式联盟链的可扩展性，进一步提高了电子发票全生命周期管理效果。

附图说明

图1为本发明基于联盟链的电子发票全生命周期监管系统的结构示意图。

图2为本发明基于联盟链的电子发票全生命周期监管系统的优选结构示意图。

图3为电子发票全生命周期监管系统中的电子发票平台的优选结构框图。

具体实施方式

下面结合附图进一步对本发明进行详细说明。

本发明涉及了一种基于联盟链的电子发票全生命周期监管系统，如图1所示结构，包括由电子发票平台、税务局以及若干电子发票干系方(如电子发票干系方1、电子发票干系方2、电子发票干系方3等)作为节点共同构建的分布式联盟链网格，该分布式联盟链网格涵盖基于发票信息的智能合约，其中，税务局作为分布式联盟链网格中的监管节点，电子发票平台和若干电子发票干系方作为分布式联盟链网格中的存储节点，本发明的系统还包括对电子发票信息加密的发票信息加密模块和对加密后的电子发票信息进行分布式存储的分布式存储模块，发票信息加密模块和分布式存储模块相互连接并均与分布式联盟链网格相连；所述电子发票平台还连接处于分布式联盟链网格外的链外电子发票干系方(如链外电子发票干系方1、链外电子发票干系方2等)，用于将链外电子发票干系方进行接口安全认证和上链处理并上传至分布式联盟链网格进而触发智能合约，再由发票信息加密模块和分布式存储模块依次进行加密和分布式存储。其中，发票信息加密模块优选为全票面加密模块对电子发票全票面信息加密，分布式存储模块对全票面加密后的电子发票信息进行分布式存储，即存储到电子发票平台以及电子发票干系方这些存储节点，可存储到全部或部分存储节点。该系统基于区块链联盟技术所具有多方共识、交易溯源、不可篡改等技术特点，将联盟链赋能电子发票，并结合全票面加密模块对电子发票全票面信息进行加密，可以通过区块链网格监管电子发票领购与开具、流转与审批、红冲与换开、查验与入账、核算与申报等全生命周期，从而在确保电子发票信息可信、安全、可追溯的同时，从不同的场景减少企业、个人时间成本和能源成本。

图2为电子发票全生命周期监管系统的优选结构示意图，在该实施例中，优选的全票面加密模块和分布式存储模块均在电子发票平台外部独立设置，需要说明的是，全票面加密模块和分布式存储模块也可以均设置在电子发票平台内部。电子发票干系方包括但不限于开票类企业、收票类企业和相关个人等等。联盟链的税务局、企业财务对电子发票的监管更加准确、精细，通过上下游数据比对及发票全方位管理，解决虚开造假等电子发票监管难题。

本发明除了能实现区块链联盟内企业/个人发生交易后的电子发票信息监管外，还对联盟链外的企业/个人的相关电子发票进行监管，如图2所示，联盟内的开票企业、联盟内的收票企业、税务局和电子发票平台都加入到联盟链中，即电子发票平台还连接处于分布式联盟链网格外的链外电子发票干系方，用于将链外电子发票干系方进行接口安全认证和上链处理并上传至分布式联盟链网格进而触发智能合约，再由发票信息加密模块和分布式存储模块依次进行加密和分布式存储，也就是说，用于将联盟链以外的企业和/或个人的发票相关信息进行收集后传到联盟链网格中。电子发票平台作为联盟链服务平台节点，连接没有能力接入联盟链的企业，为这些企业提供服务，降低企业接入联盟链的难度及成本。开票企业、收票企业以纳税人识别号注册到电子发票平台，个人以身份证等实名信息注册到电子发票平台，电子发票平台为开票企业提供联盟链发票生成、发票上链以及联盟链发票查询等服务，电子发票平台为收票企业提供联盟链发票获取(pdf)、发票认证、发票报销、发票归档等服务，电子发票平台也为个人提供发票查询服务。

具体地，电子发票平台的优选结构如图3所示，包括依次连接的接口安全认证模块、发票干系方上链处理模块、发票上链数据加解密模块、结构化数据存储模块和联盟链发票认证模块，进一步地，还可以在联盟链发票认证模块后连接联盟链电子发票报销处理模块。当然，电子发票平台还提供企业、用户注册功能，提供企业、用户实名认证，生成私钥、公钥，把公钥与企业用户信息进行绑定；电子发票平台结合各模块实现接口安全认证、企业代理上链、发票上链数据加解密、结构化数据存储、联盟链数据查询、联盟链发票认证、联盟链发票报销等系列功能，实现链外企业开具的电子发票上链(联盟链)全生命周期监管。

其中，接口安全认证模块：对接口调用身份认证、接口数据进行签名验证，保护接口的安全性；发票干系方上链处理模块：该实施例的发票干系方上链处理模块设置在电子发票平台内，当然，发票干系方上链处理模块也替换为设置在所述链外电子发票干系方的客户端，即可以设置在电子发票平台或部署到链外企业端(链外电子发票干系方客户端)，作为连接联盟链的客户端，使用自己的私钥进行加密，提交发票数据到电子发票平台的联盟链节点；发票上链数据加解密模块：可以对发票数据、操作日志等使用RSA、AES等组合算法进行数据加解密，保证开票企业、收票企业、个人数据的安全性；结构化数据存储模块：存储用户发票数据的非敏感信息，为发票上链数据加解密模块提供数据源；还可设置联盟链数据查询模块：对链上联盟链数据进行解密查询，根据用户提供请求参数，提供符合条件的数据，该联盟链数据查询模块与结构化数据存储模块相连，联盟链数据查询模块采用与发票信息加密模块相对应的共识算法并存储有相对应的交易ID以便进行数据解密；联盟链发票认证模块：对链上发票的勾选认证状态进行更改，改为已认证，该模块依赖发票上链数据加解密模块；联盟链电子发票报销处理模块：对链上发票的报销状态进行更改，已报销的不能重复报销，该模块依赖发票上链数据加解密模块。

针对无能力加入区块链联盟(即联盟链)的企业可以自主上链或通过电子发票平台代理上链，针对第二种应用场景，如图2所示，电子发票平台还连接处于分布式联盟链网格外的链电子发票干系方(链外的开票企业、链外的收票企业、链外的相关个人)，具体执行下面流程：

1、链外企业/个人(链外的开票企业、链外的收票企业、链外的相关个人)在电子发票平台上注册，电子发票平台维护企业的相关签名信息，并颁发秘钥给该链外企业/个人。

2、链外企业/个人通过电子发票平台提供的接口安全认证模块，通过上链处理模块进行链外企业/个人上链处理并通过发票上链数据加密模块对上链发票进行加密，实现加密发票上链，并通过结构化数据存储模块进行结构化存储。

3、电子发票平台的联盟链peer节点将发票信息通过客户端上传至联盟链，触发联盟链的智能合约，全票面加密模块依据智能合约将各种关键信息字段(发票全票面信息及发票pdf流)进行加密，并通过分布式存储模块对全票面加密后的电子发票信息进行分布式存储，即存储到全部或部分存储节点。

4、发票数据可通过联盟链数据查询模块进行查询，个人、企业、税务局等根据客户端，通过输入交易id(为进入联盟链时返回的交易id)找到交易记录，并根据签名主体登记的公钥信息将交易信息解密，将电子发票信息展示给个人、企业或者税务局。

5、发票状态变更，也通过电子发票平台进行上链操作，由联盟链电子发票报销处理模块对链上发票的报销状态进行更改，并通过联盟链发票认证模块对链上发票的勾选认证状态进行更改认证。

本发明还涉及一种基于联盟链的电子发票全生命周期监管方法，该方法与上述的基于联盟链的电子发票全生命周期监管系统相对应，可理解为是实现上述基于联盟链的电子发票全生命周期监管系统的方法。所述方法原理图可参考图1和图2所示，是将电子发票平台、税务局以及若干电子发票干系方均作为节点共同构建涵盖基于发票信息的智能合约的分布式联盟链网格，采用区块链联盟技术以及数据加密技术对电子发票进行加密并将加密后的电子发票信息分布式存储于分布式联盟链网格中；所述方法还将电子发票平台作为第三方平台代理上链，由电子发票平台将处于分布式联盟链网格外的链外电子发票干系方在接口安全认证后进行上链处理并上传至分布式联盟链网格进而触发智能合约，再进行加密和分布式存储。

本发明基于联盟链的电子发票全生命周期监管方法，采用特定功能的电子发票平台，其具备电子发票存储、开具、管理等诸多功能，还作为第三方平台具有代理上链功能。优选地，由电子发票平台对处于分布式联盟链网格外的链外电子发票干系方先进行接口安全认证后再上链处理并对发票上链数据进行加解密以及结构化数据存储，在完成发票认证后上传至分布式联盟链网格进而触发智能合约，然后在电子发票平台内部或在电子发票平台外部进行加密和分布式存储，进一步地，对电子发票进行加密时是对电子发票全票面信息加密；在电子发票平台上采用与电子发票进行加密时相对应的共识算法并存储有相对应的交易ID以便进行数据解密实现联盟链数据查询，还对联盟链网格的电子发票信息进行报销处理并监控报销状态等等。

应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明创造，但不以任何方式限制本发明创造。因此，尽管本说明书参照附图和实施例对本发明创造已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明创造进行修改或者等同替换，总之，一切不脱离本发明创造的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明创造专利的保护范围当中。

Claims (10)

1.一种基于联盟链的电子发票全生命周期监管系统，其特征在于，包括由电子发票平台、税务局以及若干电子发票干系方均作为节点共同构建的分布式联盟链网格，所述分布式联盟链网格涵盖基于发票信息的智能合约，所述系统还包括对电子发票信息加密的发票信息加密模块和对加密后的电子发票信息进行分布式存储的分布式存储模块，所述发票信息加密模块和分布式存储模块相互连接并均与分布式联盟链网格相连；所述电子发票平台还连接处于分布式联盟链网格外的链外电子发票干系方，用于将链外电子发票干系方进行接口安全认证和上链处理并上传至分布式联盟链网格进而触发智能合约，再由发票信息加密模块和分布式存储模块依次进行加密和分布式存储。

2.根据权利要求1所述的电子发票全生命周期监管系统，其特征在于，所述电子发票平台包括依次连接的接口安全认证模块、发票干系方上链处理模块、发票上链数据加解密模块、结构化数据存储模块和联盟链发票认证模块，所述发票上链数据加解密模块与联盟链发票认证模块相连，所述发票上链数据加解密模块还与发票信息加密模块相连。

3.根据权利要求1或2所述的电子发票全生命周期监管系统，其特征在于，所述发票信息加密模块为对电子发票全票面信息加密的全票面加密模块。

4.根据权利要求3所述的电子发票全生命周期监管系统，其特征在于，所述全票面加密模块和分布式存储模块均设置在电子发票平台内部或在电子发票平台外部独立设置。

5.根据权利要求1或2所述的电子发票全生命周期监管系统，其特征在于，所述电子发票干系方包括但不限于开票类企业、收票类企业和收票个人。

6.根据权利要求2所述的电子发票全生命周期监管系统，其特征在于，所述发票干系方上链处理模块设置在电子发票平台内替换为设置在所述链外电子发票干系方的客户端。

7.根据权利要求2或6所述的电子发票全生命周期监管系统，其特征在于，所述电子发票平台还包括联盟链数据查询模块，所述联盟链数据查询模块与结构化数据存储模块相连，所述联盟链数据查询模块采用与发票信息加密模块相对应的共识算法并存储有相对应的交易ID以便进行数据解密。

8.根据权利要求7所述的电子发票全生命周期监管系统，其特征在于，所述电子发票平台还包括联盟链电子发票报销处理模块，所述联盟链电子发票报销处理模块分别与发票上链数据加解密模块联盟链发票认证模块相连。

9.一种基于联盟链的电子发票全生命周期监管方法，其特征在于，所述方法将电子发票平台、税务局以及若干电子发票干系方均作为节点共同构建涵盖基于发票信息的智能合约的分布式联盟链网格，采用区块链联盟技术以及数据加密技术对电子发票进行加密并将加密后的电子发票信息分布式存储于分布式联盟链网格中；所述方法还将电子发票平台作为第三方平台代理上链，由电子发票平台将处于分布式联盟链网格外的链外电子发票干系方在接口安全认证后进行上链处理并上传至分布式联盟链网格进而触发智能合约，再进行加密和分布式存储。

10.根据权利要求7所述的电子发票全生命周期监管方法，其特征在于，所述方法由电子发票平台对处于分布式联盟链网格外的链外电子发票干系方先进行接口安全认证后再上链处理并对发票上链数据进行加解密以及结构化数据存储，在完成发票认证后上传至分布式联盟链网格进而触发智能合约，然后在电子发票平台内部或在电子发票平台外部进行加密和分布式存储；

和/或，所述方法在对电子发票进行加密时是对电子发票全票面信息加密；

和/或，所述方法在电子发票平台上采用与电子发票进行加密时相对应的共识算法并存储有相对应的交易ID以便进行数据解密实现联盟链数据查询，还对联盟链网格的电子发票信息进行报销处理并监控报销状态。