CN110490684A - 一种基于区块链的铁路购票管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于区块链的铁路购票管理系统，购买车票的用户采用身份信息通过虚拟账户的形式加入铁路购票区块链，避免直接泄露身份信息，铁路售票节点可以进行用户的身份验证。用户选择所乘车区间后，自动生成所消耗的虚拟货币金额用于结算使用，通过智能合约的约束，将该购票用户的节点信息广播至区块链中的其他节点，其他节点无法获取用户的真实用户信息，通过时间关联的记录方式，避免了一个身份的不合理购票现象。虚拟货币的购买方式以及分散节点记账的方式增加了系统的安全性，通过清算模块可以将虚拟货币转换成真实货币，同时增加购票用户节点和售票节点的双向平价，合理约束了购票和售票的规范性。

Description

一种基于区块链的铁路购票管理系统

技术领域

本发明涉及铁路交通消费领域，特别涉及一种基于区块链的铁路购票管理系统。

背景技术

火车票，英文名称是railway ticket。是乘客乘坐火车需出示的票据，主要由客票和附加票两部分构成。客票部分为软座、硬座。附加票部分为加快票、卧铺票、软卧票等。

火车票面上包含多样信息，包括车型、时间、座位号等。火车票实行实名制后，票面上加了二维码、购票人姓名、身份证号码等信息，其中身份证号码中有4位号码用星号替换，以保护个人信息。存入二维码的旅客身份信息是按照业界标准技术进行存储，可通过通用的二维码识读软件读取。火车票二维码采用专门的强加密技术对存入其中的所有信息(包括旅客身份信息)进行统一加密处理，具备较强的保密性，只有通过铁路专用的识读软件才能读取，防伪能力得到提升。

网络购票极大方便了用户购买火车票行为，避免了排长队购票的低效率，现有技术中专利申请号为：201510109895.7的专利申请中提到随着互联网和交通工具的迅速发展，网上购票的比例越来越高，但现在的网上购票系统存在缺陷，如票贩子利用互联网贩卖车票非法牟利，导致旅客无法正常上网购票，为此该篇现有技术中提出了一种网上购票系统，包括用户注册和网银模块，注册信息包括身份信息和绑定的网银支付信息，网银支付信息包括对网银支付信息的识别，通过该种方式识别购买车票的身份证信息和绑定的银行卡的身份信息是否一致，来增加票贩子通过他人身份证购买火车票的难度，保证了车票不能被大量囤积，从而减少恶意购票行为的发生。但该方式对于旅客的个人信息和银行卡的信息要求更高，增加了信息泄露和财产损失的风险。

对于火车票的实名认证方式是火车票防伪的关键技术，现有技术中专利申请号为：201410442923.2的专利中提到目前随着无线网络的普及，用户可以随时随地获取免费无线上网服务，通常公共无线网络通过固定密码或者手机短信认证的方式进行上网验证。但以上两种方式均不属于实名认证，不符合公安部82号令有关要求，无法对用户的网络操作进行审计，证据链不完整，因此该篇现有技术中提到了将无线网络介入服务与现有的铁路购票、支付宝等第三方平台相关联，通过第三方认证系统实现网络实名认证后接入无线网络服务，该现有技术中通过该方式提高访问网络的安全性，但集中的服务器管理模式以及公开的网络环境为非法盗取用户信息提供了便利，无法保证用户信息的安全性。

鉴于以上现有技术中存在的问题，本申请采用以下技术方案。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于区块链的铁路购票管理系统，购买车票的用户采用身份信息加入铁路购票区块链，通过虚拟账户的形式出现，避免直接泄露身份信息，铁路售票节点可以进行用户的身份验证，该验证算法仅在该区块链中使用，不会对用户的身份信息造成泄露。用户选择所乘车区间后，自动生成所消耗的虚拟货币金额，用于下一步结算使用，通过智能合约的约束，将该购票用户的节点信息广播至区块链中的其他节点，其他节点可以计算出该虚拟用户的账户信息，但无法获取用户的真实用户信息，通过时间关联的记录方式，当采用该用户的身份信息进行覆盖或部分重合的区间进行购票时无法通过区块链其他节点的验证，避免了一个身份的不合理购票现象，同时用户的信息得到了很好的保存，虚拟货币的购买方式以及分散节点记账的方式增加了系统的安全性，通过清算模块可以将虚拟货币转换成真实货币，同时增加购票用户节点和售票节点的双向平价，合理约束了购票和售票的规范性。

本发明通过以下技术方案实现：

一种基于区块链的铁路购票管理系统，其特征在于，具体包括以下模块：购票节点注册模块，路径设定模块、区块链处理模块、清算模块；所述区块链处理模块为铁路票务管理系统区块链。

根据乘车人身份证信息进行注册，并根据该身份信息创建虚拟账户，将该虚拟账户加入铁路票务管理系统区块链。

购票用户在终端中选取出发地和目的地以及时间信息，生成对应的购票信息；生成购票请求，购票请求中包括用户虚拟账户信息、购票时间、乘客身份信息、乘车时间、乘车区间、金额信息、操作时间戳信息；以上信息将形成一个完整的数据文件，通过将虚拟账户信息和操作时间戳信息作为密钥进行文件加密后形成购票请求，传送至区块链处理模块。

当区块链处理模块收到路径设定模块发送的购票请求后，售票节点进行信息验证，具体为采取时间戳和虚拟账户信息进行反算，当结果与密钥算法结果相匹配时验证通过，否则不通过；当验证通过后，售票节点获取购票请求中的购票时间、乘客身份信息、乘车时间、乘车区间、金额信息，由智能合约根据购票请求修改账户信息，并将修改后的虚拟账户购票信息同步到铁路票务管理系统区块链的各个节点中，同步的购票信息包括虚拟账户信息、乘车时间、乘车区间、金额信息；所述智能合约限定的节点为售票节点以及购票节点；所述智能合约通过应用的方式安装在各节点的客户端，用于更新和同步各节点账本。

智能合约中所存储的数据为虚拟货币，通过与现实货币汇率进行转换，通过清算模块可以进行虚拟货币和现实货币的转换，完成现实货币的提取。

加密模块，通过环签名的方式进行加密，利用环签名的可连接性，仅发布签名的节点自身通过特定算法计算出多个签名为该节点发布，而其他节点无法计算出该签名的所属节点。

在验证通过后，区块链处理模块中售票节点根据购票请求中的金额信息进行结算，将购票费用按照购票的虚拟账户同步到铁路票务管理系统区块链中的其他节点

一个售票节点可对应于多个网络售票终端，一个购票节点仅对应于一个购票终端。

一个售票节点可对应于多个网络售票终端，一个购票节点对应多个购票终端。

评价模块，售票节点为服务提供方，购票节点为服务接受方，服务提供方需要被服务接收方评价，同时服务接受方同样存在使用信用；通过服务评价模块，服务接受方为服务提供方进行服务结果打分，服务提供方为服务接受方进行信用评价。

评价双方的结果均为通过虚拟账户发送，双方均无法获取对方的直接信息，但位于该区块链中的全部节点均可以查看各节点的服务结果分或信用分。

本发明的有益效果是：

1、通过区块链的去中心化实现了铁路购票的规范便捷支付。

2、通过区块链中的加密技术，实现了购票用户信息的准确识别、唯一性管理，以及购票用户的合法使用。

3、通过区块链的虚拟账户虚拟货币交易方式，从技术上减少了财产损失的可能性。

4、通过双向评价，约束购票账户合理使用身份信息，限制了非法购票节点的不合理操作。

附图说明

图1本发明的系统流程图

一种基于区块链的铁路购票管理系统，购买车票的用户采用身份信息加入铁路购票区块链，通过虚拟账户的形式出现，避免直接泄露身份信息，铁路售票节点可以进行用户的身份验证，该验证算法仅在该区块链中使用，不会对用户的身份信息造成泄露。用户选择所乘车区间后，自动生成所消耗的虚拟货币金额，用于下一步结算使用，通过智能合约的约束，将该购票用户的节点信息广播至区块链中的其他节点，其他节点可以计算出该虚拟用户的账户信息，但无法获取用户的真实用户信息，通过时间关联的记录方式，当采用该用户的身份信息进行覆盖或部分重合的区间进行购票时无法通过区块链其他节点的验证，避免了一个身份的不合理购票现象，同时用户的信息得到了很好的保存，虚拟货币的购买方式以及分散节点记账的方式增加了系统的安全性，通过清算模块可以将虚拟货币转换成真实货币。

具体实施方式

以下结合具体实施方式对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式并不限于此，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合：

实施例1：

购票人采用身份证信息进行购票节点注册，节点注册成功后可以采用该节点为不同身份信息的人进行购票，也可以限定该节点为私有节点仅能为该节点对应的身份信息账户进行购票操作。同时售票方根据售票组织代码加入到铁路票务管理系统区块链。

具体例如：某用户采用身份证注册信息在客户端注册加入铁路票务管理系统区块链中成为购票节点，该节点可以被限定为私有节点仅能为该身份证信息对应的虚拟账户进行购票，同时也可设定为公用购票节点，每次生成购票需求时需要上传被购票人的身份信息，并经过重新加密为虚拟账户和购票需求密钥，并与时间戳信息相关联，上传至铁路票务管理系统区块链。

购票节点在终端中选取出发地和目的地以及时间信息，生成对应的购票信息；生成购票请求，购票请求中包括用户虚拟账户信息、购票时间、乘客身份信息、乘车时间、乘车区间、金额信息、操作时间戳信息；以上信息将形成一个完整的数据文件，通过将虚拟账户信息和操作时间戳信息作为密钥进行文件加密后形成购票请求，传送至区块链处理模块。

购票行为包括退票行为和改签行为。

当区块链处理模块收到路径设定模块发送的购票请求后，售票节点进行信息验证，具体为采取时间戳和虚拟账户信息进行反算，当结果与密钥算法结果相匹配时验证通过，否则不通过；当验证通过后，售票节点获取购票请求中的购票时间、乘客身份信息、乘车时间、乘车区间、金额信息，由智能合约根据购票请求修改账户信息，并将修改后的虚拟账户购票信息同步到铁路票务管理系统区块链的各个节点中，同步的购票信息包括虚拟账户信息、乘车时间、乘车区间、金额信息；所述智能合约限定的节点为售票节点以及购票节点；所述智能合约通过应用的方式安装在各节点的客户端，用于更新和同步各节点账本。

该乘车区间和乘车时间将被同步至区块链中的个节点，用于进行重复或部分重叠购票的判断。

智能合约中所存储的数据为虚拟货币，通过与现实货币汇率进行转换，通过清算模块可以进行虚拟货币和现实货币的转换，完成现实货币的提取。

加密模块，通过环签名的方式进行加密，利用环签名的可连接性，仅发布签名的节点自身通过特定算法计算出多个签名为该节点发布，而其他节点无法计算出该签名的所属节点。

在验证通过后，区块链处理模块中售票节点根据购票请求中的金额信息进行结算，将购票费用按照购票的虚拟账户同步到铁路票务管理系统区块链中的其他节点

评价模块，售票节点为服务提供方，购票节点为服务接受方，服务提供方需要被服务接收方评价，同时服务接受方同样存在使用信用；通过服务评价模块，服务接受方为服务提供方进行服务结果打分，服务提供方为服务接受方进行信用评价。

若用户多次发生同一区间的重复购票、退票行为，则降低该节点的使用信用。

评价双方的结果均为通过虚拟账户发送，双方均无法获取对方的直接信息，但位于该区块链中的全部节点均可以查看各节点的服务结果分或信用分。

以上已对本发明创造的较佳实施例进行了具体说明，但本发明并不限于实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创造精神的前提下还可作出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请的范围内。

Claims (11)

1.一种基于区块链的铁路购票管理系统，其特征在于，具体包括以下模块：购票节点注册模块，路径设定模块、区块链处理模块、清算模块；所述区块链处理模块为铁路票务管理系统区块链。

2.如权利要求1所述的购票节点注册模块，其特征在于，根据乘车人身份证信息进行注册，并根据该身份信息创建虚拟账户，将该虚拟账户加入铁路票务管理系统区块链。

3.如权利要求1所述的路径设定模块，其特征在于，购票用户在终端中选取出发地和目的地以及时间信息，生成对应的购票信息；生成购票请求，购票请求中包括用户虚拟账户信息、购票时间、乘客身份信息、乘车时间、乘车区间、金额信息、操作时间戳信息；以上信息将形成一个完整的数据文件，通过将虚拟账户信息和操作时间戳信息作为密钥进行文件加密后形成购票请求，传送至区块链处理模块。

4.如权利要求1所述的区块链处理模块，其特征在于，当区块链处理模块收到路径设定模块发送的购票请求后，售票节点进行信息验证，具体为采取时间戳和虚拟账户信息进行反算，当结果与密钥算法结果相匹配时验证通过，否则不通过；当验证通过后，售票节点获取购票请求中的购票时间、乘客身份信息、乘车时间、乘车区间、金额信息，由智能合约根据购票请求修改账户信息，并将修改后的虚拟账户购票信息同步到铁路票务管理系统区块链的各个节点中，同步的购票信息包括虚拟账户信息、乘车时间、乘车区间、金额信息；所述智能合约限定的节点为售票节点以及购票节点；所述智能合约通过应用的方式安装在各节点的客户端，用于更新和同步各节点账本。

5.如权利要求1所述的清算模块，其特征在于，智能合约中所存储的数据为虚拟货币，通过与现实货币汇率进行转换，通过清算模块可以进行虚拟货币和现实货币的转换，完成现实货币的提取。

6.如权利要求1所述的区块链处理模块，其特征在于，包括加密模块，通过环签名的方式进行加密，利用环签名的可连接性，仅发布签名的节点自身通过特定算法计算出多个签名为该节点发布，而其他节点无法计算出该签名的所属节点。

7.如权利要求4所述的区块链处理模块，其特征在于，在验证通过后，区块链处理模块中售票节点根据购票请求中的金额信息进行结算，将购票费用按照购票的虚拟账户同步到铁路票务管理系统区块链中的其他节点。

8.如权利要求4所述的区块链处理模块，其特征在于，一个售票节点可对应于多个网络售票终端，一个购票节点仅对应于一个购票终端。

9.如权利要求4所述的区块链处理模块，其特征在于，一个售票节点可对应于多个网络售票终端，一个购票节点对应多个购票终端。

10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，包括评价模块，售票节点为服务提供方，购票节点为服务接受方，服务提供方需要被服务接收方评价，同时服务接受方同样存在使用信用；通过服务评价模块，服务接受方为服务提供方进行服务结果打分，服务提供方为服务接受方进行信用评价。

11.如权利要求9所述的评价模块，其特征在于，评价双方的结果均为通过虚拟账户发送，双方均无法获取对方的直接信息，但位于该区块链中的全部节点均可以查看各节点的服务结果分或信用分。