CN110709878B - 链接的多个区块链系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例涉及一种基于分布式分类账的实时支付结算系统，其可以利用区块链技术予以实施。所述分布式分类账可以是单独且不同的，且每一分类账可以用于跟踪、记录和结算池账户的用户之间的交易。所述分类账还可以通过连接到主分类账而彼此互连，且此分类账网络可以用于跟踪、记录和促进与不同分类账相关联的不同池账户的用户之间的交易结算。这提供了冗余、透明性和数据访问控制，同时使多币种、跨境交易能够在每交易基础上快速地进行验证、执行和结算，同时降低了对其用户的资金需求。

Description

链接的多个区块链系统
相关申请交叉引用
本申请是2017年6月6日提交的美国临时申请第62/515,991号的正式申请，且依据35U.S.C.119(e)要求所述临时申请的权益和优先权，所述临时申请的全部内容出于所有目的以引用的方式并入本文中。
背景技术
在当今的技术环境中，用户可以与多种计算机系统交互以起始交易，所述交易可包括两个或更多个实体之间(例如，用户与资源提供商之间)的任何交换或交互。交易可包括特定资源、商品、服务、金融工具、访问(例如，对安全资源或区域的访问)等等的交换。
然而，交易中的合同义务可能不会全部同时发生。例如，与计算机系统交互以购买咖啡的用户实际上可能在交换支付咖啡的承诺，这是由于用户可以在交易清算且咖啡供应商接收到咖啡的支付之前接收到咖啡。咖啡供应商在交易已结算且资金已转账到供应商的账户中之前不会接收到支付。在常规系统中，支付可能需要24小时到三天的时间来处理支付。在考虑交易各方面临的风险时，这些交易结算延迟是不可取的。
发明内容
本发明涵盖与使用诸如区块链分类账的分布式分类账的实时结算相关联的方法和计算系统的实施例。这些实施例可以进一步涉及包括处理器和耦合到处理器的存储器的服务器计算机。存储器可以存储指令，所述指令可由处理器执行以用于实施本文所描述的方法。下文进一步详细描述本发明的这些和其它实施例。
为了促进实时结算，一种计算系统可包括托管第一区块链分类账的第一多个节点。此第一区块链分类账记录都存入(例如，资金)第一池账户的第一组用户之间的交易。在一些情况下，用户可以是银行或金融实体，且每一用户可以具有其自身的个别组客户。第一区块链分类账还可以记录与第一组用户中的每一用户相关联的资金存入和取出。通过记录与第一组用户中的每一用户相关联的交易、存款和取款，第一区块链分类账还可以用于记录和跟踪与每一用户相关联的账户值。此外，第一区块链分类账还可以用于记录和跟踪第一池账户的当前总计值，其最初将为来自第一组用户的所有存款的汇总值。
在一些实施例中，可能存在各自与额外池账户相关联的额外区块链分类账。例如，可能存在托管第二区块链分类账的第二多个节点。此第二区块链分类账记录与都存入(例如，资金)第二池账户的第二组用户中的每一用户相关联的交易、资金存入和取出。如第一区块链分类账，第二区块链分类账还记录并跟踪第二池账户的当前总计值，其最初将为来自第二组用户的所有存款的汇总值。
在一些实施例中，可能存在主区块链分类账。例如，可能存在托管主区块链分类账的第三多个节点。在一些实施例中，主区块链分类账可以记录各种池账户的当前总计值变化，诸如第一池账户的当前总计值和第二池账户的当前总计值。这可以以各种方式实施。第三多个节点可以被配置成从第一区块链分类账周期性地获得第一池账户的当前总计值并从第二区块链分类账周期性地获得第二池账户的当前总计值，且接着第三多个节点可以利用那些检索到的值更新主区块链分类账。在其它情况下，第一多个节点和第二多个节点可以向第三多个节点提供关于第一池账户的当前总计值和第二池账户的当前总计值的任何变化(例如，由与第一组用户或第二组用户中的用户相关联的交易引起)的更新。
在一些实施例中，托管第一区块链分类账的第一多个节点中的节点可以接收交易。如先前所提及，第一区块链分类账可以记录与第一池账户相关联的第一组用户之间的交易，其中第一组用户中的每一用户将结算资金存入第一池账户。在一些实施例中，对于第一组用户之间的每一交易，第一区块链分类账可以记录付款人、收款人和交易金额。
接收的交易可以是从第一组用户中的第一用户到第一组用户中的第二用户、涉及第一金额。第一多个节点中的节点可以通过检查第一区块链分类账(例如，以确定与第一用户相关联的账户值)来验证接收的交易能够发生。在一些实施例中，验证交易能够发生包括检查第一区块链分类账中与第一用户相关联的交易历史。在一些实施例中，验证交易能够发生包括检查与第一用户相关联的账户值。此账户值可以是随着第一用户进行交易、资金存入和取出而实时更新的持续计数。第一多个节点中的节点接着可以利用所述交易更新第一区块链分类账，以包括具有与第一交易相关的数据的块。
在一些实施例中，第一多个节点中的节点可以确定交易将与第一用户相关联的账户值减少为低于第一阈值，且接着向第一用户发送将额外资金存入第一池账户的通信。类似地，在一些实施例中，第一多个节点中的节点可以确定交易将与第二用户相关联的账户值增大为高于第二阈值，且接着向第二用户发送从第一池账户取出资金的通信。
在一些实施例中，托管第一区块链分类账的第一多个节点中的节点可以接收从第一组用户中的第一用户到并不将结算资金存入第一池账户的第三用户的第二交易。第一多个节点中的节点可以通过检查第一区块链分类账(例如，以确定与第一用户相关联的账户值)来验证第二交易能够发生。在一些实施例中，验证交易能够发生包括检查第一区块链分类账中与第一用户相关联的交易历史。在一些实施例中，验证交易能够发生包括检查与第一用户相关联的账户值。此账户值可以是随着第一用户进行交易、资金存入和取出而实时更新的持续计数。在验证后，第一多个节点中的节点接着可以将第二交易传达到与另一区块链分类账相关联的另一多个节点，诸如传达到托管第二区块链分类账的第二多个节点。
在一些实施例中，主区块链分类账可以从其它区块链分类账获得信息，并用于促进不同池的用户之间的实时结算。例如，管理或托管主区块链分类账的任何实体(例如，多个节点中的节点)可以接收第一用户到第二用户之间涉及第一金额的交易。然而，并非第一用户和第二用户两者都存入同一池账户，第一用户将结算资金存入第一池账户且第二用户将结算资金存入第二池账户。
可以通过检查第一池账户处与第一用户相关联的账户值来验证交易以确定其能够发生。在一些实施例中，主区块链分类账可以跟踪与第一用户相关联的账户值，并从与第一池账户相关联的第一区块链分类账接收关于与第一用户相关联的任何账户值变化的周期性更新。此第一区块链分类账将记录将结算资金存入第一池账户的用户之间的交易，且可以用于跟踪包括第一用户的那些用户的账户值变化。在其它实施例中，主区块链分类账可以从托管与第一池账户相关联的第一区块链分类账的第一多个节点中的一个节点请求与第一用户相关联的账户值。
在一些实施例中，不同池的用户之间的交易将影响与那些用户相关联的账户值以及那些池的当前总计值。例如，第一池的当前总计值和第二池的当前总计值两者在资金从第一池处的第一用户转账到第二池处的第二用户时都将发生改变。一旦确定交易可以进行，接着可以将第一通信发送到托管第一区块链分类账的第一多个节点，所述第一通信指示第一多个节点更新第一区块链分类账，以包括第一池账户处与第一用户相关联的账户值降低第一金额，这也会降低第一池的当前总计值。也可以将第二通信发送到托管第二区块链分类账的第二多个节点。此第二区块链分类账将记录将结算资金存入第二池账户的用户之间的交易，且可以用于跟踪包括第二用户的那些用户的账户值变化。第二通信将指示第二多个节点更新第二区块链分类账，以包括第二池账户处与第二用户相关联的账户值增大，这也会增大第二池的当前总计值。
在一些实施例中，第一池账户和第二池账户可以与不同的货币相关联。例如，第一用户可能已将第一货币类型(例如，美元)存入与来自美国的用户相关联的第一池账户。第二用户可能已将第二货币类型(例如，加元)存入与来自加拿大的用户相关联的第二池账户。由第二区块链分类账记录的第二用户的账户值可能是以加元跟踪的，且因此，为接收交易中发送的第一金额，第二用户可能实际上必须接收等价于第一金额的加元。因此，在一些实施例中，管理或托管主区块链分类账的任何实体(例如，多个节点中的节点)可以确定与第二池账户相关联的货币，并基于所确定的货币将第一金额转换成第二金额。在此情况下，第二通信将进一步指示第二多个节点更新第二区块链分类账，以包括第二池账户处与第二用户相关联的账户值增大第二金额(例如，等价于第一金额的加元)。
在一些实施例中，在交易中涉及的每一池处可能存在货币账户。也可以在对应区块链分类账中跟踪每一货币账户的交易、资金存入和取出。例如，第一池可以具有第一货币账户且第二池可以具有第二货币账户。在此类情况下，当第一池的第一用户与第二池的第二用户交易以发送第一金额时，来自第一用户的账户的资金无需直接转账到第二用户的账户。相反，可以在与第一池相关联的第一区块链分类账中将交易记录为指示第一金额将从第一用户转账到第一池的第一货币账户。同时，与第二池相关联的第二区块链分类账可以记录第一金额从第二池的第二货币账户发送到第二用户的账户的对应交易。为了实施对这些交易的记录，在一些实施例中，发送到托管第一区块链分类账的第一多个节点的第一通信将进一步指示第一多个节点更新第一区块链分类账，以包括第一池账户处的货币账户值对应增大第一金额。在此类实施例中，发送到托管第二区块链分类账的第二多个节点的第二通信将进一步指示第二多个节点更新第二区块链分类账，以包括第二池账户处的货币账户值对应降低第二金额。
在先前实例中，第一池账户和第二池账户的当前总计值将不会改变。然而，如果特定货币账户的账户值降为过低，则可能需要将额外资金存入货币账户，这将增大对应池账户的当前总计值。类似地，如果从池处的对应货币账户取出资金，则池账户的当前总计值将降低。在一些实施例中，当池账户处的货币账户具有过低或过高的账户值时，托管对应区块链分类账的节点可以向池账户的保管人提供解决所述问题的通信。
因此，在先前实例中，第一货币账户的保管人可以接收第一池账户处的货币账户值高于第一阈值的通信，并从第一池账户处的第一货币账户取出资金以使货币账户值低于第一阈值。类似地，第二池账户的保管人可以接收第二池账户处的货币账户值低于第二阈值的通信，并将资金存入第二池账户处的第二货币账户以使货币账户值高于第二阈值。
附图说明
图1说明根据本发明的实施例的分布式分类账结算系统的系统图。
图2说明根据本发明的实施例的用于分布式分类账结算系统的分布式分类账区块链实施方案。
图3说明根据本发明的实施例的分布式分类账结算系统的实例实施方案。
图4说明根据本发明的实施例的分布式分类账结算系统的实例实施方案。
图5说明根据本发明的实施例的用于分布式分类账结算系统的区块链分类账中的块的实例图。
图6说明根据本发明的实施例的用于分布式分类账结算系统的区块链分类账中的块的实例图。
图7说明根据本发明的实施例的可以如何在分布式分类账结算系统中验证交易的实例图。
图8说明根据本发明的实施例的使用分布式分类账结算系统的实例跨池交易的步骤图。
具体实施方式
引言
如先前论述，交易常常在交易发生之后结算。结算涉及资金的实际物理交付，并且发生在交易清算之后，且有时可能会发生得更晚。例如，两个不同金融机构(例如，银行)的客户可能在一整天内彼此进行交易。在交易清算时，可以更新那些金融机构内的客户账户余额。然而，在结算发生之前金融机构之间实际上尚未进行支付转账。例如，在一天结束时，可以通过汇总一天期间发生的客户之间的许多交易来确定各种金融机构之间的资金净流量。接着，常常通过电子资金转账(在美国是通过美联储Fedwire系统进行的银行电汇)来结算这些差异。因此，结算不是在每交易基础上进行，而是实际上基于交易汇总。
各种金融机构之间的银行间资金结算通常是基于用于记录那些交易的集中式分类账，并且所述分类账为全球数千个金融机构提供分类汇总。接着，资金通常以法定货币或另一可撤销的货币类型形式在各种金融机构之间移动。然而，此过程是缓慢的，且仅在完成所有交易后在一天结束时执行。
已引入新的实时支付(RTP)方案来加速此过程。这些新的实时支付方案针对由各种金融机构预先融资的资金进行过账/净交易。只要金融机构具有可用的正余额，交易就从所述余额扣除或记入贷方。如果余额不足，则金融机构存入额外资金(例如，通过中央银行)以增大余额。RTP系统的主要益处是，交易中的收款人可以即时获得付款人发送的资金，这是由于实施RTP系统的金融机构可以从预先融资的结算账户向收款人提供资金。然而，此种预先融资的RTP方法也涉及资金的实际移动(例如，以法定货币的形式)，这进一步束缚了那些金融机构的营运资金。
在本发明中，提出了针对涉及实时支付分布式分类账结算系统的方法的方法和系统，所述方法允许快速结算交易(例如，在每交易基础上)，而不会不必要地束缚参与系统的金融机构(例如，用户)的营运资金。
在提出的RTP分布式分类账结算系统中，集中式分类账被一个或多个分布式分类账代替，所述分布式分类账也可以使用常规分类账或区块链技术来实施。分布式分类账可以基于业务需求而分离和不同，但同时，分布式分类账也可以通过连接到主分类账而彼此互连。因此，各种分类账可以布置在“链条链”中，所述链条链可用于跟踪和记录不同金融机构之间的各种交易。此“链条链”可以用于促进与不同分类账关联的金融机构之间的结算(例如，银行间结算)，以及资金从分类账到法定货币或其它可撤销类型的货币的物理移动(例如，在区块链外部)。
这种安排和实施分类账允许在分类账余额与FIAT货币之间快速轻松地转换资金，不仅仅是国内，还是国际化–允许多元化，跨境交易需要快速执行和解决，而不必不必要地完成交易的金融机构的营运资本。并非依赖于预先融资或抵押来进行结算，金融机构可以简单地管理其自身的分类账余额。此外，可以使用具有内置机制的区块链技术来实施分类账，以确保分类账之间的数据可以自动同步，且所得框架可能够解决通常与分布式分类账相关联的问题，例如数据隐私，连接性以及金融机构管理分布式分类账的能力和意愿。
具体地说，每一分类账可以与由池实体提供的不同池账户相关联。每一池账户可以用于汇总一个或多个用户的存款。每一分类账用于实时跟踪和记录相关联池账户的总计总值、所述池账户中具有存款的用户之间的交易、所述池账户中的每一用户的余额，以及所述池账户的用户的任何存款或取款。同一池账户的用户之间的交易可以在池实体充当清算所的情况下执行，而不需要进行传统结算(例如，资金从分类账之一到法定货币或其它可撤销类型的货币的物理移动)。此外，每一分类账还可以通过主分类账互连，所述主分类账记录各种池账户当中的全球资金流，且可以用于促进不同池账户的用户之间的交易(或实际上是多币种跨境交易)。
术语和定义
在讨论本发明的一些实施例的细节之前，对一些术语的描述可以有助于理解各种实施例。
“交易”可包括两个或更多个实体之间的任何交换或交互。交易可包括资源、商品、服务、金融工具、访问(例如，对安全资源或区域的访问)等等的交换。在一些实施例中，交易可包括在买方或卖方之间交换资产或服务随后进行支付。交易的“结算”可指与所述交易相关联的合同义务的交付和履行。
“分类账”可以是用于记录交易的有形对象(例如，主体书)或数字对象(例如，计算机文件，数据库，区块链等等)。如先前所提及，此类交易可包括特定资源、商品、服务、金融工具、访问(例如，对安全资源或区域的访问)等等的交换。一些分类账可以记录各种账户之间的经济交易，并依照货币单位进行测量来总计经济交易。分类账可以是所有交易和其金额连同交易中涉及的每一账户的开始和/或结束货币余额的永久汇总。
“区块链”可以是分布式数据库，其用于维持不断增长的可能呈块的形式的记录列表。在一些实施中，每一块含有时间戳和到前一块的链接。区块链通常由对等网络管理，所述对等网络共同遵守用于验证新块的协议。一旦记录下来，任何给定块中的数据在没有更改所有后续块且进行网络合谋的情况下都不能逆向更改。这允许区块链充当分布式分类账，以可验证且永久性方式记录各方之间的交易。
“节点”可指任何合适的一个或多个数据计算装置，其通常可包括用于运行例如区块链客户端的应用程序的处理器和存储器。在一些实施例中，节点可能需要更新和维持区块链。
“处理器”可指任何合适的一个或多个数据计算装置。处理器可包括一起工作以实现所要功能的一个或多个微处理器。处理器可包括CPU，所述CPU包括足以执行用于执行用户和/或系统生成的请求的程序组件的至少一个高速数据处理器。所述CPU可以是微处理器，例如AMD的速龙(Athlon)、钻龙(Duron)和/或皓龙(Opteron)；IBM和/或摩托罗拉(Motorola)的PowerPC；IBM和索尼(Sony)的Cell处理器；英特尔(Intel)的赛扬(Celeron)、安腾(Itanium)、奔腾(Pentium)、至强(Xeon)和/或XScale；以及/或类似处理器。
“存储器”可以是可以存储电子数据的任何合适的一个或多个装置。合适的存储器可包括非暂时性计算机可读介质，其存储可以由处理器执行以实施所要方法的指令。存储器的实例可包括一个或多个存储器芯片、磁盘驱动器等。此类存储器可以使用任何合适的电、光和/或磁操作模式来操作。
“应用程序”可以是计算机代码或存储在计算机可读介质(例如，存储器元件或安全元件)上的其它数据，所述计算机代码或其它数据可以由处理器执行以完成任务。
“分类账管理器”可以包括运行分类账的任何合适实体，以记录与池账户关联的用户之间的交易。在一些实施例中，分类账管理器也可以是池实体(例如，例如负责提供池账户的银行)或业务实体(例如，金融机构，例如交易处理器)。在一些实施例中，分类账可以是分布式分类账(例如，区块链分类账)，且术语分类账管理器可指操作一个或多个完整节点以管理分类账并记录与池账户相关联的用户之间的交易的任何实体。在此类实施例中，可能不存在单个分类账管理器，且分类账管理器实际上可以由多个实体组成。例如，可能存在一个或多个实体(包括与池账户相关联的用户)，所述实体操作基于建立的框架共同管理和托管分类账的一个或多个节点。在一些实施例中，池账户可以是特定于国家的，且在此类实施例中，每一池账户的分类账管理器可以被称为“国家分类账管理器”。
“主分类账管理器”可包括操作主分类账以用于记录与不同池账户相关联的用户之间的交易的任何合适实体。在一些实施例中，主分类账管理器可以是业务实体(例如，金融机构，例如交易处理器)。在一些实施例中，主分类账可以是分布式分类账(例如，区块链分类账)，且术语主分类账管理器可指操作一个或多个完整节点以管理主区块链分类账的任何实体，所述主区块链分类账与池特定区块链分类账交互以便促进跨池交易。在此类实施例中，可能不存在单个主分类账管理器，且主分类账管理器实际上可以由多个实体组成。例如，可能存在一个或多个实体，其操作基于建立的框架共同管理和托管主分类账的一个或多个节点。在一些实施例中，池账户可以是特定于国家的，且在此类实施例中，主分类账管理器可以被称为“全球分类账管理器”，因为它管理全球区块链分类账。在一些实施例中，主分类账管理器也可以是用于与池账户相关联的分类账中的一或多个的分类账管理器。
“用户”可指可以作为一方参与交易并向池实体存入资金(例如，存到池账户中)的任何实体。尽管术语用户可包括已将资金存入池账户的任何个人，但出于清楚和一致的目的，本文实例中描述的用户主要指已向池实体存入资金的业务实体，例如银行。在一些实施例中，这些用户甚至可以操作一个或多个托管与对应池账户相关联的区块链分类账的节点。这些用户可能具有客户(例如，与用户进行银行业务的个人)。在一些实施例中，实时支付分布式分类账结算系统还可以通过记录两个不同用户之间的资金转账来促进那两个用户的客户之间的交易。
“池实体”可以是为其用户(例如，一个或多个实体)发行和维持池账户的任何业务实体(例如，银行)。在一些实施例中，池账户可以与特定国家相关联，且与池账户相关联的用户在所述池账户中可以具有为所述国家的货币的资金。在一些实施例中，池实体也可以是“结算实体”，其负责处理与所述池账户中的个别用户的结算。
“中央银行”可指国家的中央银行或负责国家的结算资金机制的任何其它实体。例如，美联储负责美国的结算资金。
“货币账户”是池账户中专门用于促进跨池交易(例如，在不同池处具有账户的用户之间的交易)的账户。
“货币账户的保管人”可以是将资金存入池账户中的货币账户并维持所述资金的任何业务实体(例如，银行或交易处理器)。在一些实施例中，同一保管人可以在多个或甚至所有池账户处维持货币账户，以便易于结算。在一些实施例中，保管人还可以是一个或多个池账户的主分类账管理器和/或分类账管理器。
应注意，由上述不同实体执行的许多角色不是相互排斥的，且因此可以由单个实体执行。例如，一个实体可能是所有池账户处的货币账户的保管人，同时还管理主区块链分类账和与所有池账户相关联的区块链分类账。因此，除非另外陈述，否则可以在池实体(例如，银行)、中央银行、交易处理器(提供结算服务的第三方)、分类账管理器(例如，国家分类账管理器)、主分类账管理器(例如，全球分类账管理器)和货币账户保管人处建立任何和所有角色。
图式
图1说明根据本发明的实施例的分布式分类账结算系统的系统图。
在各种实施例中，可能存在任何数目个分类账管理器和/或池实体。为简单起见，示出三个分类账管理器，每一管理器与单个池实体电子通信。在实践中，分类账管理器可以与多个池实体通信，或其可以是用于每一池实体的多个分类账管理器。
在一些实施例中，一个或多个用户102(包括用户1到用户N)可以向池实体104存入资金。类似地，一个或多个用户112可以向池实体114存入资金，且一个或多个用户122可以向池实体124存入资金。每一池实体可以提供汇总由其用户存入的资金的池账户。例如，所有用户102可以将资金存入池实体104的一个池账户中。在一些实施例中，池实体可以是中央银行(例如，美联储)，且用户可以是向池实体存入资金的金融机构(例如，商业银行)。在一些实施例中，那些资金可以由池实体存储(例如，中央银行可以物理地存储那些资金)。
在一些实施例中，在同一池账户中具有存款的用户之间的交易可以由分类账管理器管理和促进。例如，在由池实体104提供的池账户中具有存款的用户102之间的交易可以由分类账管理器106管理和促进。分类账管理器106可以维持分类账，以用于记录用户102之间的交易和用户102中的每一个的可用资金金额。分类账管理器116可以针对用户112进行相同操作，而分类账管理器126可以针对用户122进行相同操作。在一些实施例中，分类账管理器可以是需要维持分类账(例如，分布式数据库)的一个或多个金融机构。
在一些实施例中，每一分类账管理器可以是适于维持分类账的任一实体或任一组实体。在一些实施例中，分类账可以是数字对象(例如，计算机文件、分布式数据库、区块链等等)。在此类情况下，分类账管理器可以是包括一个或多个计算机系统(节点)的实体或一组实体，以管理、处理和更新分类账并记录所述分类账的用户之间的交易。例如，分类账管理器106可包括将用户102之间的交易记录为区块链中的块的一组节点。
在一些实施例中，每一分类账管理器可以与主分类账管理器130通信，所述主分类账管理器需要管理主分类账。在一些实施例中，主分类账管理器130可以是适于维持主分类账的任一实体或任一组实体。在此类情况下，主分类账管理器可以是维持一个或多个计算机系统以存储、处理和更新主分类账的实体或一组实体。在一些实施例中，主分类账管理器130可以不同于其它分类账管理器，而在一些实施例中，主分类账管理器130和每一其它分类账管理器的角色可以由单个实体来执行。
在一些实施例中，主分类账也可以呈区块链格式(例如，分布式数据库)，且主分类账管理器130可以是提供用于管理主分类账的一组计算机系统(例如，节点)的一个或多个实体。主分类账可以与由分类账管理器管理的分类账中的每一个相关联。例如，主分类账可包括来自由分类账管理器106、分类账管理器116和分类账管理器126维持的分类账的交易信息。关于图3提供对每一分类账和主分类账的角色的论述。
在一些实施例中，涉及相关联池账户的每一分类账和实体可以属于某个管辖区(例如，国家或地区)，从而导致每一管辖区具有单独的分类账。例如，可能存在专门与美国相关联的分类账，所述分类账记录了存入基于美国的池账户中的用户之间的美元交易。在此种情境下，主分类账可以用于促进与不同池账户和分类账相关联的用户之间的跨境和多币种交易(例如，美国池账户的用户与加拿大池账户的用户之间的交易)。图3中提供此实施例的实例。
可能需要关注分类账中的数据访问和安全性，使得仅准许各种实体可见分类账中允许访问的数据。例如，可以准许池账户中的用户使用对应于所述池账户的分类账的框架，以便检查其自身在池账户内的账户余额，但所述同一用户可能无法访问所述池账户中的其它账户的账户余额或其它池账户(例如，其它分类账)中的用户的账户余额。
可能需要关注分类账中的数据访问和安全性，使得仅准许各种实体可见分类账中允许访问的数据。例如，可以准许池账户中的用户使用对应于所述池账户的分类账的框架，以便检查其自身在池账户内的账户余额，但不应允许所述同一用户访问所述池账户中的其它用户的账户余额或其它池账户(例如，其它分类账)中的用户的账户余额。此外，与实体相关联的不同个人的数据可见性级别可以不同(例如，较高评级的员工应具有较大的可见性)。
在一些实施例中，每一分类账可以是基于私人许可的区块链分类账，其利用公共密钥基础设施(PKI)进行加密和基于角色的访问控制。基于角色的访问允许与执行不同角色的实体相关联的不同个人基于其角色具有不同的数据可见性，使得它们可以执行其所分配的角色和动作，且仅执行那些动作。这些角色和数据访问级别应通过分类账的框架进行分配(例如，配置文件管理)。在实体内具有参与者配置文件管理角色的个人应能够在其自身的组织内添加、改变和删除个人，并配置其数据访问。类似地，实体(例如，存入池账户的用户)的财务部门中的个人应能够看到所述实体的交易和余额，但不能看到其它实体的交易或余额。为了建立这些角色，可以为已发布的参与者提供公共密钥凭证，使它们可以访问分类账中准许的数据。
可能存在以电子方式管理数字凭证的认证中心(CA)。此外，对分类账和主分类账中含有的数据的访问可以由与数据相关联的各种实体定义，或由数据所有者通过框架控制板定义。在一些实施例中，还可以利用将被实施并管控分类账上的交易的各种业务或交易规则来设置或配置与分类账相关联的框架(例如，“链码”)或软件。业务规则的一些实例将包括自动执行例如充值(以及设置充值的阈值)或有效性检查，以及出于机密性而进行的加密的命令。关于图3提供可以如何配置数据访问以及业务或交易规则的实例。
图2说明根据本发明的实施例的用于分布式分类账结算系统的分布式分类账区块链实施方案。
在一些实施例中，可能存在一个或多个分类账，诸如分类账202、分类账212和分类账222。为简单起见，图式中示出三个分类账，但可能存在任何数目个分类账。这些分类账中的每一个可以以区块链格式进行存储，区块链格式是用于维持不断增长的称为块的记录列表的分布式数据库。例如，分类账202可以在区块链中具有任何数目个块，其中块N为当前块，块N-1为块N之前的块，块N-2为块N-1之前的块等等。
由于区块链为通常由对等网络管理的分布式数据库，因此每一分类账可以由一组节点管理。例如，分类账202可以由节点204中的包括节点1到节点N的任何数目个节点(统称为节点204)管理。节点204可以被配置成维持和更新分类账202的区块链，诸如通过向链添加额外块。类似地，分类账202可以由节点214中的任何数目个节点管理，而分类账222可以由节点224中的任何数目个节点管理。在一些实施例中，区块链可能是公开的，且可以轻松查看块中含有的信息。例如，将资金存入池账户的用户可能够访问池账户的分类账，并查看在池账户中具有资金的其它用户的账户值或净头寸。在一些实施例中，区块链可以是私有的，且块仅可以由可信节点更新或查看。
分类账的每一块可含有针对一个或多个交易记录的信息。例如，分类账202可以与保存多个用户的存款的池账户(关于图3进一步描述)相关联。分类账202的区块链可以用含有那些用户之间的交易的交易信息的块进行更新，所述交易信息例如交易金额、交易方/账户、可用于各种账户的值以及所有账户的总计总值(例如，池值)。
在一些实施例中，一个或多个分类账(包括分类账202、分类账212和分类账222)可以与主分类账232相关联。主分类账232也可以以区块链格式进行存储且在区块链中具有任何数目个块，其中块N为当前块，块N-1为块N之前的块，块N-2为块N-1之前的块等等。主分类账232可以由节点234中的包括节点1到节点N的任何数目个节点(统称为节点234)管理。
在一些实施例中，主分类账232可含有与其相关联的分类账(例如，分类账202、212和222)的区块链中所记录的信息中的一些或全部。主分类账232可以用于多种目的，例如促进不同分类账的用户之间的交易(例如，协调影响分类账202和分类账212两者的交易)。主分类账232可以同步到与其相关联的各种分类账，使得每一分类账的最新块中的信息被反映在主分类账232中。这可以以众多方式实施。例如，节点204、214和224可以在其分别更新分类账212、222和232的同时更新主分类账300。替代地，节点204、214和224可以与节点234协调，并向节点234提供分类账212、222和232的区块链中所记录的任何交易信息，从而使得节点234可以更新主分类账232的区块链。替代地，节点234可以定期检索或分析分类账212、222和232的区块链中的最新块，以便获得更新主分类账232所需的交易信息。关于图3进一步描述主分类账232的角色。
图3说明根据本发明的实施例的分布式分类账结算系统的实例实施方案。
所述图式描绘了分类账的划分是基于各种国家和货币的实例实施例。换句话说，除了主分类账之外，每一分类账都用于跟踪与一种货币类型相关联的交易，和与所述货币相关联的国家中的用户。因此，例如，可能存在美国池实体，其负责向以美元结算的美国用户提供美国池账户。尽管美国分类账管理器和美国池实体可以是同一实体，但也可能存在用于维持美国分类账以记录与此美国账户的用户相关联的交易的美国分类账管理器。应注意，分类账的定界未必必须按货币划分，而是可以基于业务需求以各种方式进行。例如，每一分类账可以与不同的金融机构相关联，例如一个分类账用于美国银行(Bank ofAmerica)的客户，另一分类账用于富国银行(Wells Fargo)的客户等等。作为另一实例，每一分类账可以与特定的交易方案相关联，例如一个分类账用于SEPA交易等等。
在一些实施例中，可能存在由池实体维持的池账户310。池账户310可以与诸如美元(USD)的特定货币类型相关联。在一些实施例中，池账户310可以与用于记录交易、账户值和池值(例如，池账户310的总计值)的分类账312相关联。此分类账312可以由分类账管理器维持和更新。
如图式中所示，各种用户(例如，银行A、银行B、银行C和银行D等等)可以向维持池账户310的池实体存入资金。那些用户中的每一个可以向池实体存入一定量的美元(例如，存到池账户310中)。例如，银行A可以将300万美元存入池账户310，银行B可以将400万美元存入池账户310，银行C可以将100万美元存入池账户310，且银行D可以将220万美元存入池账户310。因此，池账户310将含有来自用户的所有存款，且池账户310的总计账户值(例如，池值)将等于所有那些存款的总和。在此情况下，池账户310的总计账户值将为1020万美元。
作为更特定的使用实例，池账户310可以由美联储(池实体)提供，其中各种金融机构(例如，银行)向美联储存入资金。分类账312可以用于跟踪所有已向美联储存入资金的这些金融机构之间的交易。
然而，分类账312可以基于每一用户的存款、任何先前存款以及用户可能进行的任何交易来持续记录与每一用户相关联的个别账户值。因此，由用户进行的任何存入可以被添加到所述用户先前在分类账312中记录的个别账户值。如果用户是第一次存入，例如在此情况下，则分类账312将300万美元记录在银行A的账户值下，将400万美元记录在银行B的账户值下，将100万美元记录在银行C的账户值下，且将220万美元记录在银行D的账户值下。因此，尽管由用户存入的资金可以在池账户310中汇总，但分类账312仍将个别地跟踪每一用户的存款，就好像那些用户已将资金存入由池实体提供的其自身的相应账户中一样。
在一些实施例中，可能存在由其它池实体维持的其它池账户(除池账户310之外)。例如，在一些实施例中，可能存在由第二池实体维持的池账户320。池账户320可以与诸如加元(CAD)的不同货币类型相关联。池账户320可以与用于记录交易、账户值和池值(例如，池账户320的总计总值)的分类账322相关联。
如图式中所示，各种用户(例如，银行A、银行C、银行E和银行F等等)可以向维持池账户320的池实体存入资金。那些用户中的每一个可以向池实体存入一定量的加元(例如，存到池账户320中)。例如，银行A可以将100万加元存入池账户320，银行C可以将200万加元存入池账户320，银行E可以将100万加元存入池账户320，且银行F可以将300万加元存入池账户320。因此，池账户320将含有来自用户的所有存款，且池账户320的总计账户值(例如，池值)将等于所有那些存款的总和。在此情况下，池账户320的总计账户值将为700万美元。
分类账322将类似地基于每一用户的存款、任何先前存款以及用户可能进行的任何交易来维持与每一用户相关联的个别账户值的记录。因此，由用户进行的任何存入可以被添加到所述用户先前在分类账322中记录的个别账户值。如果用户是第一次存入，例如在此情况下，则分类账322将100万加元记录在银行A的账户值下，将200万加元记录在银行C的账户值下，将100万加元记录在银行E的账户值下，且将300万加元记录在银行F的账户值下。因此，尽管由用户存入的资金可以在池账户320中汇总，但分类账322仍将个别地跟踪每一用户的存款，就好像那些用户已将资金存入由池实体提供的其自身的相应账户中一样。
类似地，可能存在由第三池实体维持的另一池账户330(等等)。池账户330可以与诸如澳元(AUD)的不同货币类型相关联。池账户330可以与用于记录交易、账户值和池值(例如，池账户330的总计总值)的分类账332相关联。
如图式中所示，各种用户(例如，银行A、银行E、银行G和银行H等等)可以向维持池账户330的池实体存入资金。那些用户中的每一个可以向池实体存入一定量的澳元(例如，存到池账户320中)。例如，银行A可以将80万澳元存入池账户330，银行E可以将50万澳元存入池账户330，银行G可以将120万澳元存入池账户330，且银行H可以将140万澳元存入池账户330。因此，池账户330将含有来自用户的所有存款，且池账户330的总计账户值(例如，池值)将等于所有那些存款的总和。在此情况下，池账户330的总计账户值将为390万澳元。
分类账332将类似地基于每一用户的存款、任何先前存款以及用户可能进行的任何交易来维持与每一用户相关联的个别账户值的记录。因此，由用户进行的任何存入可以被添加到所述用户先前在分类账322中记录的个别账户值。如果用户是第一次存入，例如在此情况下，则分类账332将80万澳元记录在银行A的账户值下，将50万澳元记录在银行E的账户值下，将120万澳元记录在银行G的账户值下，且将140万澳元记录在银行H的账户值下。因此，尽管由用户存入的资金可以在池账户330中汇总，但分类账332仍将个别地跟踪每一用户的存款，就好像那些用户已将资金存入由池实体提供的其自身的相应账户中一样。
在一些实施例中，每一池账户的池值通常不会随着与所述池账户相关联的用户之间进行的交易而改变，且将仅在那些用户从所述池账户存入或取出资金时发生改变。例如，银行A和银行C两者都是已向维持用于以美元交易的池账户310的池实体存入的用户。分类账312记录银行A和银行C两者的存款，且还提供银行A和银行C两者的更新后个别账户值(例如，银行A为300万美元且银行C为100万美元)。然而，应注意，由于银行A和银行C的资金是被汇集到池账户310中，因此其实际上并不具有个别账户，且个别账户值实际上表示如果银行A或银行C具有个别账户(例如，如在传统设置中)，则其可用哪些资金。在此实例中，如果银行A和银行C进行了交易，导致从银行A净转账100万美元到银行C，则分类账312将被更新以记录所述交易，且银行A和银行C的新个别账户值为：由分类账312维持的银行A账户值将减少100万美元，变成200万美元，而由分类账312维持的银行C账户值将增大100万美元，变成200万美元。由于交易涉及的资金移动可以在无需进行额外存入的情况下结算，因此由分类账312维持的池账户310的池值将保持为1020万美元。因此，资金将在用户之间移动，就好像池实体是清算所一样。
然而，如果银行A和银行C进行了交易，导致从银行A净转账400万美元到银行C，则将存在不进行额外存入可能无法结算资金移动的情境。由于银行A的个别账户值为300万美元，因此没有足够的资金来支持从银行A的账户转账400万美元。在一些实施例中，将通知银行A需要存入额外的100万美元以便结算交易。接着，银行A可以至少将额外的100万美元存入池账户310中，且银行A的账户值将增大所述金额并记录在分类账312中，以允许进行交易。分类账312中记录的池账户310的池值也将增大所述金额(例如，100万美元的存入将导致池值增大到1120万美元)。因此，出于抑制系统风险的目的，可能要求每一用户向池账户预先融资并存入，以使每一用户处于净正头寸。每一用户可能需要预先融资的金额会基于实施方案而有所不同。在一些实施例中，可以向一些用户(例如，较小的金融机构)指示必须维持的特定余额金额。在一些实施例中，一些用户(例如，较大的金融机构)可能不具有必须维持的明确最小余额，只要它们的账户具有涵盖用户进行的任何交易的充分资金即可。
然而，在一些其它实施例中，分类账312的用户或参与者可以是可信的，且可以基于信任而扩展其信用。在此类实施例中，可以进行交易，且分类账312将简单地将银行A的账户值减少400万美元，变成-1百万美元。接着，将告知银行A稍后必须存入涵盖余额的充分资金。
如果用户具有如由与池账户相关联的分类账所记录的正个别账户余额，则任何用户在任何时间也可以从其存入的所述池账户取出资金。例如，如果银行A将300万美元存入池账户310，并与其它用户进行了交易，导致银行A的个别账户值为200万美元，则银行A至多可以从池账户310取出200万美元。例如，如果银行A从池账户310取出100万美元，则提供池账户310的池实体将使100万美元从池账户310转账到银行A。分类账312将被更新以将银行A的个别账户值减少100万美元，并将池账户310的池值减少相同金额，变成920万美元。在一些实施例中，在稍后的时间，池实体(例如，提供池账户310)将向银行A提供法定/数字货币的结算或交付。此过程允许使用分类账312的区块链以管理和记录用户之间的资金流，以供稍后在区块链的外部结算或将资金转换为法定/数字货币。
因此，通过将分类账的区块链实施到其自身的基础设施中，用户将能够随时将资金存入池账户中。用户也将能够基于其自身的规则或程序随时从其存入的池账户取出资金，只要存在涵盖那些取款的与所述用户相关联的充分余额即可。例如，用户可以指示其在池账户310内始终只需要100万美元的余额，且可以构造取款结构，从而使得高于所述金额的资金被定期取出。或如果账户余额降为低于X，则用户可以指示将额外资金存入池账户，或当账户余额变得大于Y时从池账户取出。换句话说，每一用户可能够将分类账连接到其融资机制以便建立其自身的规则和程序，所述规则和程序可以在区块链外部定义何时以及如何将资金从分类账转换成法定/数字货币。这也使用户更容易将资金移动到和移动出池实体(例如，中央银行)，且此资金移动将不必产生额外的电汇费用。
在一些实施例中，还可以存在由主分类账管理器维持的主分类账300。如将论述，主分类账300可以用于实施全球或多币种交易。如图式中所示，主分类账300可以用于记录跨越多个分类账(且在此情况下为多种货币)的交易、账户值和/或池值。例如，主分类账300可以维持池账户310、池账户320和池账户330的总计账户值的记录。在一些实施例中，主分类账300甚至可以维持与那些池账户的每一用户相关联的个别账户值的记录(例如，在存入之后，银行A的账户值为300万美元、100万加元和80万澳元)。
当发生交易、存款和取款时，主分类账300可以被更新以反映池值和任何个别账户值的变化。这可以以众多方式实施。例如，在一个实施例中，管理分类账312、322和332的节点可以在其更新分类账312、322、332的同时更新主分类账300。在一个实施例中，管理分类账312、322和332的节点可以替代地在分类账312、322和332被更新时告知管理主分类账300的节点。在一个实施例中，可以通过在分类账312、322和332已被更新之后从那些分类账提取或检索信息(例如，关于交易的信息)，并使用所述信息来更新主分类账300(例如，由管理主分类账300的节点)来更新主分类账300。因此，主分类账300将记录各种交易和资金移动，但主分类账管理器将不参与所述资金转账。相反，主分类账管理器促进资金的转账，而实际上并不物理地拥有资金。
在一些实施例中，主分类账300可以用于允许用户跨越其在各种池实体处可能具有的个别账户利用资金，以便实现多币种交易。例如，在所示的图式中，银行A可能希望使用加元与银行E进行交易。此交易可能涉及从银行A转账200万加元到银行E，且通常将由分类账322处理。然而，可以看到，银行A仅存入100万加元到池账户320，这不足以实现交易。在此情况下，可以从由分类账312维持的银行A的美元账户(含有300万美元)检索资金。为此，主分类账管理器(例如，主分类账300的节点)可以确定将实现交易的从美元到加元的当前兑换率。为简单起见，假定兑换率为1:1。因此，来自池账户310的银行A资金的100万美元将被转换成100万加元，并添加到池账户320的银行A资金。更具体来说，分类账312将利用银行A的账户值降低100万美元来更新，且池账户310的池值也将降低100万美元。分类账322将利用银行A的账户值增大100万加元来更新，且池账户320的池值也将增大100万加元。主分类账300也将利用这些变化来更新。可以各种方式实施此交易结算。在一些实施例中，在稍后的时间，可能存在与池账户310相关联的池实体将100万加元的物理货币发送到与池账户320相关联的池实体的物理交易结算。在一些实施例中，主分类账管理器可以维持各种货币池以涵盖这些种类的交易。例如，主分类账管理器可以维持加元货币池，以涵盖与池账户320相关联的池实体(例如，加拿大银行)的此交易和结算头寸。
因此，主分类账300可以用于执行跨境多币种交易和结算。主分类账300可以用于管理个别分类账之间(例如，区块链之间)的资金移动，如实例中提供的美国货币到加拿大货币的移动。随着池实体(例如，中央银行)移动数字货币，分类账管理器(例如，管理其分布式分类账的实体)可以利用其池实体的数字货币来实施此系统和架构，且由于交易都将记录在分类账的区块链上，因此交易的可见性将更大。这对于合规性要求(例如与了解客户需要(KYC)、客户标识计划(CIP)、外国资产控制办公室(OFAC)筛选和反洗钱法(AML)相关联的措施)尤其有用。作为实例，由于每一交易都将记录在分类账(例如主分类账300)的区块链中，因此过滤与不同国家或货币的特定用户相关联的所有交易，以便分析资金流来进行洗钱检测将很简单。
在一些实施例中，主分类账300可以用于允许在未存入同一池账户的用户之间发生交易。例如，在所示的图式中，银行B仅存入池账户310，而银行F仅存入池账户320。银行B仍然可能够使用主分类账300与银行F进行交易。例如，如果银行B与银行F进行交易以转账100万加元，则主分类账管理器(例如，主分类账300的节点)可以确定将实现交易的从美元到加元的当前兑换率。为简单起见，假定兑换率为1:1。因此，来自池账户310的银行B资金的100万美元将被转换成100万加元，并添加到池账户320的银行F资金。更具体来说，分类账312将利用银行B的账户值降低100万美元来更新，且池账户310的池值也将降低100万美元。分类账322将利用银行F的账户值增大100万加元来更新，且池账户320的池值也将增大100万加元。主分类账300也将利用这些变化来更新。在一些实施例中，在稍后的时间，可能存在与池账户310相关联的池实体将100万加元的物理货币发送到与池账户320相关联的池实体的物理交易结算。
可以看到，当分类账基于管辖区(例如按国家)进行划分时，此种涉及链接到主分类账300的分类账的分类账层级可以允许利用具有高可互换性的法定货币(例如，不仅过账到分布式分类账网络内的分类账，而且还可以轻松转换/存入中央银行处的账户，并用于需要即时资金的其它金融工具的资金)的国内交易(例如，存入同一池账户的用户之间)和跨境交易(例如，不同池的用户之间)的银行间结算较快。
在分类账是区块链分类账的情况下，对每一分类账内的各种数据类型的访问可以是阶层式的并由数据所有者管理。例如，可以将主分类账管理器视为主分类账300中记录的所有数据的数据所有者。如果主分类账300跟踪各种池账户(池账户310、320、330)的池值，但并不跟踪个别用户在池账户处的账户值，则主分类账管理器可以使由主分类账300记录的特定池账户的池值仅对某些实体可见。例如，主分类账管理器可以个别地启用或禁用美国中央银行、池账户310的池实体以及池账户310的用户(银行A、B、C和D)看到池账户310的总计池值为1020万美元的访问权限。因此，主分类账管理器可以允许美国中央银行看到池账户310的池值，而限制加拿大中央银行查看池账户310的池值。
由于在此实例中，主分类账300并不跟踪个别用户在池账户处的账户值，因此将由个别用户授予主分类账管理器对所述信息的访问权限。例如，银行A可以允许主分类账管理器在池账户310中查看银行A的300万美元个别账户余额，而银行B可以限制主分类账管理器在池账户310中查看银行B的400万美元个别账户余额。然而，银行A和银行B的个别账户余额仍将被计入池账户310的总计池值1020万美元，所述总计池值将被提供到主分类账管理器。在一些实施例中，主分类账管理器可以利用与不同的池账户相关联的池值，以便实时融资并促进交易(例如个别卡交易)。
在一些实施例中，分类账(池账户的分类账或主分类账300)可以捕获并记录与结算过程期间的存款、取款和每笔交易相关联的某些信息，包括付款人用户和收款人用户(例如，发送和接收银行)两者在进行交易情况下的更新后账户余额、交易金额、与交易相关联的货币信息、关于为何拒绝交易的任何信息(如果在结算过程期间交易被拒绝)、管辖区信息(例如，美国)，以及交易的日期和时间戳。在一些实施例中，分类账还可以捕获并记录由影响池账户的存款或取款引起的池值变化。记录在国家级别分类账中的任何或所有此信息也可以被传达到主分类账管理器。因此，主分类账300可以用于记录国家级别分类账中记录的一些或甚至所有信息。
在一些实施例中，主分类账300还可以捕获并记录与所有池账户的池值变化相关联的信息，诸如影响各种池账户的池值的存款或取款，以及与跨池交易相关联的某些信息。此信息可包括付款人用户和收款人用户两者在进行交易情况下的更新后账户余额(除非不准许主分类账可见个别用户账户余额)，或至少付款人用户和收款人用户的标识、与付款人用户和收款人用户相关联的池账户、交易金额、与交易相关联的货币信息、关于为何拒绝交易的任何信息(如果在结算过程期间交易被拒绝)、付款人用户和收款人用户的管辖区信息，以及交易的日期和时间戳。
在一些实施例中，可以经由数据访问和安全框架来容易地配置这些数据访问设置，主分类账管理器可以为所有实体和其相关联的个人建立数据访问和安全框架以在其内进行操作。此数据访问和安全框架可以允许实体执行与促进实时交易结算相关联的各种行政管理、配置文件管理和财务管理功能。
可以使用数据访问和安全框架执行的行政管理功能的一些实例包括管理和支持系统级别功能(包括软件升级、连接性等等)的能力。可能存在与安全相关联的行政管理功能，例如管理系统安全规则(例如，口令、登录超时等)、加密密钥和数字安全元素(例如，数字签名授权、口令重置等)。可能存在与审核相关联的行政管理功能，例如设置和访问系统日志、报告(例如，用于性能、配置文件管理、合规性等)、法规和法律合规性要求以及源数据。也可能存在与数据分类相关联的行政管理功能，例如在系统和组织级别处为交易和配置文件数据分配分类。对于数据分类，此可包括系统级别和个别组织级别的公开、机密、受限和受限个人信息。
可以使用数据访问和安全框架执行的配置文件管理功能的一些实例包括改变或配置适用于与实体相关联的不同个人的数据访问设置的能力，以便向公司内的不同角色提供不同的数据访问级别。然而，这些配置文件管理功能可能限于它们适用的与实体相关联的某些个人(例如，每一池实体仅可以访问其自身的配置文件，主分类账管理器仅可以访问其配置文件等)，且某些功能可能需要更高级别的访问权限和商业上合理的安全程序来完成配置文件管理功能。作为实例，池实体(例如，银行)或主分类账管理器可能够在其组织内建立地区、多地区和全球级别的角色。与角色处于地区级别的另一个人相比，角色处于全球级别的个人可以被允许访问更多的信息。在一些实施例中，实体自身可以在其组织内建立各种角色，并定义可以用于每一角色的数据类型。在一些实施例中，主分类账管理器必须建立新的角色并定义可以用于每一角色的数据类型。然而，其它实体可能够重命名那些角色以适应其对实体内的数据访问的需求。
还可能存在与实体内的角色相关联以管理实体内的其它个人的配置文件管理功能，例如在系统内添加、改变和删除个人并将角色分配给其它个人的能力。实体可以指定个人将访问什么级别的数据分类，以及其对于每一功能是否具有读取、改变、删除权限。一些功能可能需要更高级别的访问权限和商业上合理的安全程序来添加或改变个人。
还可能存在与金融交易监管角色相关联的用于金融监管的配置文件管理功能，例如建立与涉及实体的交易相关联的规则。此类规则可包括交易规模限制、公差率和警报(例如，当货币账户余额高于/低于阈值时，当达到速度阈值时，当执行大笔美元交易时，对充值/放款/资金转账的确认，当已超出外汇汇率信息更新时序阈值时等等)。规则还可以包括长期订单和结算金融交易(例如，充值、放款、资金转账、外汇负载等)的安排，以及融资账户(例如，货币账户)的链接和与那些融资账户相关联的任何规则。与融资账户相关联的此类规则可包括融资类型(充值、放款等)、一天中的什么时间执行融资、融资金额、相关联的产品类型(例如，为信用卡交易提供融资等)、撤销能力、指定货币类型等等。
还可能存在与实体内的角色相关联，以验证涉及金融交易(放款、充值、资金转账)或尝试执行特殊动作(例如，改变融资账户数据等)的个人的标识和权限的配置文件管理功能。这些配置文件管理功能可以使履行此角色的个人能执行商业上合理的安全程序，例如数字签名、公司决议和双重保管的链接。
还可能存在与实体内用于报告的角色相关联的配置文件管理功能，其可包括定义、访问和分发电子和纸质报告的能力。此包括对报告端点(内部和外部)、临时报告、分析结果以及数据分类和规则的分配的配置，以确保合规性(例如，确保对具有机密数据的报告/数据进行适当标记，需要特殊处理的数据以加密格式存储，且不会经由不安全的通道传递等等)。
可以使用数据访问和安全框架执行的财务管理功能的一些实例包括与报告相关联的功能，其可包括提供与池中的用户账户(例如，银行A的300万美元)和池账户(例如，池账户310)相关联的报告/数据。中央银行、结算代理、交易处理器或金融服务提供商的代表也可能会汇总用户账户。
还可能存在与预测相关联的财务管理功能，以允许货币账户的用户或保管人跟踪和预测其账户。此可包括导入和导出历史和日内账户余额，连同“后备注”预期余额/交易数据的能力。备注数据将类似于暂存区域，并在预定的时间到期。还可能存在与资金移动和执行与那些账户相关联的金融交易结算(例如，充值、放款、资金转账、外汇负载等)相关联的财务管理功能。例如，可能存在与外汇负载相关联的功能，所述功能允许捕获用于结算金融交易和/或个人支付交易的外汇汇率。主分类账管理器可能够限制哪些实体能够查看/添加/改变此数据，且可以频繁地在排定的时间或临时(在一个或多个结算融资交易时分配)更新数据。
在一些实施例中，主分类账管理器可能够为各种用户群组配置与实时支付结算系统相关联的不同规则和设置。例如，在池账户与不同国家相关联的实施例中，主分类账管理器可以在国家级别(例如，针对每一池账户和其相关联用户)基于多种参数配置个别交易的结算时序，所述参数例如支付类型、参与的用户、交易为星期几等等。例如，主分类账管理器可以将美国的所有威士卡(Visa)借记交易配置为每10分钟结算一次，而加拿大的所有威士卡直接交易都可以实时结算。此外，主分类账管理器可能够配置待应用于跨池(例如，跨境)和多币种交易的不同规则和设置。
最后，应注意，图3中描述的这些过程(用于国内支付或跨境、跨池交易)以及图4中论述的涉及货币账户的结算过程也适用于希望进行交易的用户的任何客户(例如，个人)。例如，Sam可能在美国与银行A进行银行业务，并希望向其朋友Joe进行500美元的转账，Joe在美国与银行C进行银行业务。Sam可以登录到银行A的线上门户网站并起始此交易。银行A可以对Sam进行认证，并从Sam的银行账户扣除500美元进行转账。银行A还可以发送将500美元转账到银行C的Joe账户的交易请求。此交易请求可以被发送到分类账312的分类账管理器和/或池账户310的池实体(例如，以稍后涉及分类账312的分类账管理器)。或在银行A能直接访问分类账312且不存在分类账312的单个分类账管理器的情况下(例如，如果分类账312是使用分布式区块链技术实施，且银行A操作分类账312的节点)，银行A甚至可以将交易请求提交到分类账312。
通常，分类账312的分类账管理器可以对照已在全球级别、国家级别、针对发送用户和针对接收用户建立的分类账312的规则和配置来验证和检查交易。这些规则和配置可以设置在分类账312或用于访问分类账312的框架内，因此验证可以自动化且高效。例如，分类账管理器可以确定银行A在池账户310中是否具有涵盖交易的充分资金。分类账管理器还可以确定交易是否在已在全球级别、国家级别(例如，对于美国交易)、针对银行A和针对银行C建立的交易规模限制内。在一些实施例中，分类账管理器可以检查交易是否具有如由银行A或分类账管理器分配的可接受的KYC支付交易风险评分。
如果交易通过了这些规则，则分类账管理器可以向银行C告知所述资金转账，且银行C将500美元存入Joe在银行C的账户。分类账管理器可以使分类账312将所述交易记录为从银行A在池账户310内的结算账户余额扣除500美元，并将500美元记入银行C在池账户310内的结算账户余额。
在一些实施例中，这些实例中的分类账可以是由多个节点托管的区块链分类账。例如，在从都将结算资金存入第一池账户(例如，池账户310)的第一组用户的第一用户(例如，银行A)到第二用户(例如，银行C)的第一交易中，托管第一区块链分类账(例如，分类账312)的第一多个节点中的节点(例如，与分类账管理器相关联)可以接收交易。第一区块链分类账记录这些第一组用户之间的交易，且还将需要记录可能为第一金额(例如，100万美元)的此第一交易。节点接着可以通过检查第一区块链分类账来验证交易是否能够进行。节点可以利用第一交易来更新第一区块链分类账，以包括具有与第一交易相关的数据的块。在一些情况下，对于第一组用户之间的每一交易，第一区块链分类账可以记录付款人、收款人和交易金额。
在一些实施例中，验证交易(例如，通过节点)包括检查第一区块链分类账(例如，分类账312)中与第一用户(例如，银行A)相关联的交易历史，或检查与第一用户相关联的账户值。在一些情况下，第一多个节点中的节点可以确定交易将与第一用户相关联的账户值(例如，银行A的余额)减少为低于第一阈值，并向第一用户发送将额外资金存入池账户(例如，池账户310)的通信。或第一多个节点中的节点可以确定交易将与第二用户相关联的账户值增大为高于第二阈值，并向第二用户(例如，银行C)发送从池账户(例如，池账户310)取出资金的通信。
在一些实施例中，托管第一区块链分类账(例如，分类账312)的第一多个节点中的节点(例如，与分类账管理器相关联)可以接收第一用户(例如，银行A)与未将结算资金存入第一池账户(例如，池账户310)的第三用户(例如，银行E)之间的第二交易。节点也可以通过检查第一区块链分类账，且接着向托管第二区块链分类账(例如，分类账322)的第二多个节点传达第二交易来验证此第二交易能够进行。
在跨池交易中，主分类账管理器可以接收第一用户(例如，银行A)与第二用户(例如，银行E)之间为第一金额的交易，第一用户将结算资金存入第一池账户(例如，池账户310)，第二用户将结算资金存入第二池账户(例如，池账户320)。主分类账管理器可以通过检查第一池账户处与第一用户相关联的账户值来验证交易能够进行，并向托管第一区块链分类账(例如，分类账312)的第一多个节点发送第一通信，所述第一通信记录将结算资金存入第一池账户(例如，池账户310)的用户之间的交易。第一通信可以指示第一多个节点更新第一区块链分类账，以包括第一池账户处与第一用户相关联的账户值降低第一金额。主分类账管理器还可以向托管第二区块链分类账(例如，分类账322)的第二多个节点发送第二通信，所述第二通信记录将结算资金存入第二池账户(例如，池账户320)的用户之间的交易。第二通信可以指示第二多个节点更新第二区块链分类账，以包括第二池账户处与第二用户相关联的账户值增大。
在一些实施例中，主分类账管理器可以确定与第二池账户相关联的货币(例如，加元)，并基于所确定货币将第一金额转换为第二金额，其中第二通信指示第二多个节点更新第二区块链分类账(例如，分类账322)，以包括第二池账户处与第二用户(例如，银行E)相关联的账户值增大第二金额。
在涉及如图4中所描述的货币账户的一些实施例中，第一通信可以指示第一多个节点更新第一区块链分类账(例如，分类账412)，以包括第一池账户处的货币账户值对应增大第一金额。在一些情况下，第二通信可以指示第二多个节点更新第二区块链分类账(例如，分类账422)，以包括第二池账户处的货币账户值对应降低第二金额。从这些货币账户的保管人的视角来看，保管人可以接收第一池账户(例如，池账户410)处的货币账户值高于第一阈值的通信，并从第一池账户处的货币账户取出资金以使货币账户值低于第一阈值。或保管人可以接收第二池账户(例如，池账户420)处的货币账户值低于第二阈值的通信，并将资金存入第二池账户处的货币账户以使货币账户值高于第二阈值。
图4说明根据本发明的实施例的分布式分类账结算系统的实例实施方案。
类似于图3，此图式也描绘分类账的划分是基于各种国家和货币的实例实施例。然而，图4说明还可以如何通过使用每一池账户内的预先融资货币账户来结算跨境多币种交易。仍然，除非另外指出，否则应假定与图4的实施例相关联的特征论述适用于图3中描绘的RTP结算系统。
池账户410、420和430分别与美元、加元和澳元相关联。池账户410与用于记录交易、账户值和池值(例如，池账户310的总计值)的分类账412相关联。池账户420与分类账422相关联，且池账户430与分类账432相关联。
各种用户(例如，银行A、银行B、银行C和银行D等等)可以将资金存入由池实体维持的每一池账户。例如，池账户410具有来自银行A、B、C和D的分别合计为300万、340万、100万和220万的美元存款。池账户410内还存在货币账户，货币账户的保管人已在其中存入260万美元。池账户420具有来自银行A、C、E和F的分别合计为100万、200万、50万和300万的加元存款。池账户420内还存在货币账户，货币账户的保管人已在其中存入250万加元。池账户430具有来自银行A、E、G和H的分别合计为80万、50万、120万和120万的澳元存款。池账户430内还存在货币账户，货币账户的保管人已在其中存入220万澳元。在一些实施例中，所有三个货币账户的保管人可以是同一实体。
如前所述，对于每一池账户，对应的分类账可以基于每一用户的存款、任何先前存款以及用户可能进行的任何交易，连续地记录与每一用户(包括货币账户)相关联的个别账户值。由用户存入池账户的资金是汇总的，但对应分类账仍将跟踪每一用户的账户余额，就好像那些用户已将资金存入由池实体提供的其自身的相应账户中一样。
当交易仅在与每一池账户相关联的用户之间进行时，所述池账户的池值通常将不会改变。例如，银行A和银行C都是已存入池账户410的用户。如果银行A和银行C进行了交易，导致从银行A净转账100万美元到银行C，则分类账412将被更新以记录所述交易，且银行A和银行C的新个别账户值为：由分类账412维持的银行A账户值将减少100万美元，变成200万美元，而由分类账312维持的银行C账户值将增大100万美元，变成200万美元。由于交易涉及的资金移动可以在无需进行额外存入的情况下结算，因此由分类账412维持的池账户410的池值将保持为1220万美元。
池值将仅在其用户从所述池账户存入或取出资金时，或当其用户与另一池中的用户进行交易时发生改变。跨池交易将涉及主分类账400，其由主分类账管理器维持以实施全球或多币种交易。主分类账400可以用于跨越多个分类账(且在此情况下为多种货币)记录交易、账户值和/或池值。例如，主分类账400可以维持池账户410、池账户420和池账户430的总计账户值的记录。尽管主分类账400也可以维持与那些池账户的每一用户相关联的个别账户值(例如，银行A在池账户410处的账户值)的记录，但其完全不必促进不同池账户的用户之间的交易，因为主分类账400始终可以向付款人的池账户的分类账请求对付款人的账户中具有充分资金的确认。此外，出于数据访问和安全的原因，用户可能希望对主分类账400和主分类账管理器隐藏其个别账户余额。
例如，美国的银行D可能希望将其在池账户410中的余额中的200万美元发送给加拿大的银行F，银行F在池账户420中具有资金。银行A将向维持主分类账400的主分类账管理器发送指令。主分类账管理器可以首先对照已利用那些池账户的分类账(例如，池账户410的分类账412和池账户420的分类账422)配置的任何规则检查并验证200万美元的转账。在一些实施例中，主分类账管理器可以直接与那些分类账通信(或甚至经由主分类账400间接通信)以检查和验证交易。
例如，主分类账管理器可以与分类账422通信，以确定银行D在池账户420中是否已具有加元RTP结算账户，以及其是否具有用于交易的充分余额。在所示的图式中，银行D在池账户420中并不具有加元RTP结算账户。然而，如果银行D在池账户420中确实具有有充分余额的账户，则甚至可能不必要进行跨池交易。主分类账管理器可以返回到银行D，以确定用于交易的结算账户，或验证银行D实际上确实想要使用其在池账户410中的结算账户来执行跨池、跨境交易。更通常地，主分类账管理器可以与分类账412通信以确定银行D在池账户410中是否具有充分余额以便执行转账。在此情况下，银行D在池账户410中具有220万美元，这足以涵盖200万美元的转账。
在一些实施例中，主分类账管理器可以例如通过使用美元到加元的当前外汇兑换率将交易金额转换成加元。例如，如果美元/加元的外汇汇率为0.78美元，则主分类账管理器将确定200万美元的转账等于156万加元的转账，这就是银行F将接收的金额。主分类账管理器还可以确定交易是否在已在全球级别(例如，通过查询主分类账400)、发起国家级别(例如，通过查询分类账410)、接收国家级别(例如，通过查询分类账420)、由付款人用户(例如，通过查询利用分类账410建立的银行D的规则)或由收款用户(例如，通过查询利用分类账420建立的银行F的规则)建立的交易规模限制内。在一些实施例中，在分类账420处建立的规则和交易限制可能涉及加元金额，因此主分类账管理器将使用等价的156万加元来执行验证。在一些实施例中，主分类账管理器可以检查交易是否具有如由银行D或主分类账管理器分配的可接受的KYC支付交易风险评分。在一些实施例中，主分类账管理器还可以检查交易是否符合跨境交易的法律和法规要求。
在使用货币账户执行结算的一些实施例中，主分类账管理器还可以检查收款用户的池账户处的货币账户是否具有涵盖交易的充分资金。在此情况下，池账户420处的货币账户具有250万加元，这足以涵盖所述交易。
如果交易通过所有这些验证，则主分类账管理器可以使用与池账户410和420相关联的货币账户来结算交易。换句话说，系统在执行实时清算和结算，且当交易被授权时，所述交易是在每交易基础上进行结算。例如，主分类账管理器可以向分类账422的分类账管理器(或托管分类账的节点之一)发送如下通信：将156万加元从池账户420中的货币账户余额转账到池账户420中的银行F余额。主分类账管理器或分类账422的分类账管理器接着可以告知银行F转账已完成且已支付。主分类账管理器还可以向分类账412的分类账管理器发送如下通信：将200万美元从池账户410中的银行D结算账户余额转账到池账户410中的货币账户。所得余额将包括池账户410中的银行D具有20万美元，池账户410中的货币账户具有460万美元，池账户420中的银行F具有456万加元，且池账户420中的货币账户具有94万加元。池账户410和池账户420的池值尚未改变。
在一些实施例中，每一池账户中的货币账户的用户和/或保管人可能已建立某些脚本、规则或配置，以使某些特征自动化或执行某些动作。这些脚本和规则可以与充值/放款相关联。例如，池账户410和池账户420中的货币账户的保管人可以分别利用分类账412和422建立某些规则或配置。例如，可能存在用于与那些货币账户相关联的充值/放款的预先建立的阈值。如果货币账户降为低于预定阈值或基于外汇头寸预测(例如，在即将到来的周末或假日期间，预期会进行众多比正常交易大的交易)预期会降为低于阈值，则分类账的分类账管理器可以向所述货币账户的保管人发送向货币账户添加额外资金(例如充值)的通信。在一些情况下，货币账户的保管人可能已建立融资来源且可以自动执行充值。对于放款，此过程将类似。如果货币账户超出预定阈值或基于外汇头寸预测预期会超出阈值，则分类账的分类账管理器可以向所述货币账户的保管人发送从货币账户取出资金(例如，放款)的通信，或如果建立有取出资金的账户，则可以自动地执行放款。向货币账户存入或取出资金将改变将记录在所述池账户的分类账中的池账户的池值，且在一些实施例中，还将被传达到主分类账管理器以记录在主分类账400上。
例如，池账户420中的货币账户的保管人可能已利用分类账422建立每当货币账户余额降为低于100万加元时生成警报的规则。由于池账户420中的货币账户最终为94万加元，因此此警报可以生成并发送到保管人(例如，保管人的财务管理部门中的个人接收到电子邮件)。接着，保管人可以例如通过从其在中央银行处的账户(未示出)转账到池账户420中的货币账户，起始向池账户420存入资金以使其账户余额高于阈值。一旦转账完成，可以告知分类账422的分类账管理器记录所述存入并更新保管人在池中的货币账户余额。
在一些实施例中，具有这些账户余额变化的一些或全部信息可以记录在主分类账400中。例如，在一些实施例中，主分类账400可以捕获付款人用户和收款人用户两者在进行交易情况下的更新后账户余额(除非不准许主分类账可见个别用户账户余额)，或至少付款人用户和收款人用户的标识。在此情况下，付款人是银行D，且收款人是银行F。记录的额外信息可包括与付款人用户和收款人用户相关联的池账户、交易金额、与交易相关联的货币信息(例如，美元/加元兑换率为0.78美元)、关于为何拒绝交易的任何信息(如果在结算过程期间交易被拒绝)、付款人用户和收款人用户的管辖区信息，以及交易的日期和时间戳。还记录的信息可能与池账户410和池账户420处的货币账户的保管人进行的后续放款和存入相关联，例如货币账户的标识、交易类型以及与池账户410和池账户420相关联的池值变化。
在国家级别下，分类账412和422也可以记录此信息中的一些或全部(例如，分类账412可以记录银行D向池账户420中的银行F进行转账)。然而，在此情况下，在银行D与银行F之间实际上未进行直接转账。在一些实施例中，分类账412可以仅记录银行D将一笔金额转账到池账户410中的货币账户，以及改变池账户410的池值的货币账户的任何后续放款，而分类账422可以仅记录银行F从池账户420中的货币账户接收一笔金额，以及改变池账户420的池值的货币账户的任何后续存入。这将允许国家级别下的分类账在无需了解另一池中的收款人用户的情况下记录交易。
RTP结算系统存在许多优点，如通过图4中所描绘的实施例所示。一个益处为监管。主分类账经理能够监督全球结算，并且可以建立，监视器，并为用户维护预先资助的结算要求(例如，银行)——甚至不需要了解这些用户的账户余额。同时，国家级别下的分类账的分类账管理器和/或池实体可以监管国内结算，且还可以为所述池账户的用户建立、监视和维持其自身的预先融资结算要求。由于可以将那些规则设置、配置或写入分类账和/或用于访问那些分类账的框架，因此法律和合规性相关业务规则和验证也具有更大的灵活性和可见性。甚至可以对照规则和验证自动进行法律和法规合规性检查，连同其它后台功能(例如流动性管理等)。
此外，此系统可以用于为其用户释放资金和抵押品。例如，在正常情况下，银行可能会进行其为收款人的多个交易，且也可能会进行其为付款人的多个交易。在典型的系统下，银行预期可能会在结算之前以至少足以涵盖其为付款人的所有预期交易的总计总和的资金来预先融资其账户。在本文中描述的RTP结算系统情况下，银行将需要存入较少的金额且如果账户需要充值，则银行将会接收到通信。类似地，货币账户保管人的流动性要求将会降低，因为其也将在需要时进行充值。作为特定实例，银行A可能预期连续十次向银行C进行100万美元，总计为1000万美元的一系列交易。在传统的预先融资系统中，银行A将需要向其账户预先融资至少1000万美元，以涵盖这些预期交易的总金额，即使其中一些交易没有发生。在结算在清算交易的同时发生的本文中描述的RTP结算系统情况下，银行A将仅需要在其账户中保留100万美元以执行第一交易。一旦发生交易且余额下降为低于阈值，银行A将收到通知，并将额外资金存入池中(或可以基于配置自动地执行此操作)，例如存入另一100万美元以执行下一交易。在此特定实例中，银行A在任何时间都仅需要在账户中保留100万美元。此系统还提供每一支付的结算最终性，消除系统性风险，且为所有参与者提供对个别和整体(例如，池账户)结算头寸的更大可见性。
另外，所述系统使数字分类账能够以集中式或分散式方式得到支持，此取决于哪种方法将更易于实施。所论述的许多实施例都涉及具有分布式分类账层级的分散式方法。然而，在一些实施例中，由主分类账管理器、分类账管理器和/或各种货币账户的保管人执行的角色可以由单个实体执行，这可以简化过程并减少发生的通信量。此外，如果将主分类账管理器和分类账管理器组合为一个实体，则所有分类账都可以有效地组合为集中式分类账。由于不再需要具有许多不同的分类账管理器(例如，用于每一国家)，这可以使一次性全部实施和建立系统更加容易。在解释分类账中的交易方面，这也可以提供一致性。
替代地，分散式方法并不需要一次性全部实施，且允许在每个国家基础上加以实施。国家可以建立其自身的池和分类账以实现国内实时支付，并向其用户提供远程管理其结算头寸的能力。分散式分类账的另一优点是，当预期使用不同的规则、许可和批准时，分类账能很好地起作用。例如，不同的国家有可能管理其自身的单独分类账和池(例如，可以经由直接或间接访问集成结算的中央银行)。这些不同的分类账和池可能具有其自身的框架、规则和控制。同时，可能需要通用的全球分类账，其功能不仅限于数据库。主区块链分类账可以用于促进旨在仅捕获国内交易的分类账的用户之间的跨境交易，同时还提供必要的基于许可的数据可见性和控制级别(例如，谁可以看到哪些数据，谁可以使用哪些数据)。
图5说明根据本发明的实施例的用于分布式分类账结算系统的区块链分类账中的块的实例图。具体地说，图5说明区块链500，以展现国家级别下的区块链分类账中的块的情况(例如，对于图3中的分类账312、322和332)。
区块链500在示范性区块链中示出为具有三个连续块：块502、块508和块514。区块链500可以是汇总用于包括在区块链500中的交易的数据结构。每一块可包括标头和一个或多个交易的列表，且块可能具有多个交易。出于清晰的目的，块502、508和514中的每一个示出为仅具有一个交易。例如，块502可包括标头504和交易506。块508可包括标头510和交易512。块514可包括标头516和交易518。
标头504、510、516可包括至少三组元数据：前一块标头散列、时间戳和merkle根。前一块标头散列可以将每一块连接到前一块。例如，在块508的标头510中，“00000fh5689”可以是块502的标头504的散列。换句话说，可以将加密散列算法(例如，SHA256)以任何次数应用于标头504以获得值“00000fh5689”，所述值可包括在块508的标头510中。时间戳可以是块的创建时间。例如，块508可能已创建于2018年4月1日下午5:43:36。merkle根可以是每一块的交易的merkle树的根的散列。merkle树可以是通过对节点对进行散列直到存在仅一个散列而构造的块中的所有交易的概述。最后剩余的散列是merkle根。
交易506、512和518可以并入一组交易，其中某些信息与每一交易相关联。交易506、512、518可以是对来自起源或源(例如，付款人)和目的地(例如，收款人)的交易进行编码的数据结构。如图5中所示，可能不存在由区块链500维持的累积数据。相反，可用数据可能分散在多个交易和多个块当中。例如，可以根据记录时间将与单个用户相关联的交易记录到整个区块链中的单独块。
例如，交易506可包括与从银行A到银行B的交易相关联的数据。所述数据可包括起源(例如，银行A)的标识符和目的地(例如，银行B)的标识符，但未必需要呈此处示出之明文形式。例如，标识符可以是与特定用户相关联的地址或唯一字符序列。数据可包括交易类型，例如转账、存款或取款。数据可以进一步包括交易金额和交易时间，因为块502的标头504仅指示何时记录了交易数据而非实际交易时间。数据还可以包括池值变化，但可以省略此数据，因为池值变化可以从交易自身推断出来，且当前池值可以通过查看记录在区块链中的所有交易历史来确定。数据还可以包括可以用于在区块链中搜索此特定交易的交易标识符，以及数字签名，在一些情况下，数字签名可以用于验证发起人(例如，银行A)的标识并认证交易。尽管未示出，但交易506可含有用于交易的额外数据(不必涉及银行A)。交易512和518也含有与其它交易相关联的类似种类的数据。
在各种实施例中，可以将与交易相关联的其它种类的信息存储在块中。一些此类数据可能被加密，且在未经适当许可的情况下将无法查看。例如，连同付款人和收款人的标识符，数据可包括付款人用户和收款人用户两者在进行交易情况下的更新后账户余额。还可以包括与交易相关联的货币信息、关于为何拒绝交易的任何信息(如果在结算过程期间交易被拒绝)、付款人和收款人的管辖区信息等等。在一些实施例中，国家级别下的区块链分类账也可以并入与跨池交易相关联的数据。除了上文列出的信息种类之外，还可能存在与付款人用户和收款人用户相关联的池账户的标识符。
在所公开的实施例中，代替传统数据库实施区块链500可以具有许多优点。区块链500是多路访问的，且许多实体都可以访问其中记录的数据。这可以允许对区块链的分散式和/或共享控制。此外，区块链模型具有系统固有的信任和冗余。每一参与实体可以验证多个相关或不相关交易的数字签名，这允许通过将所有交易添加到单个区块链来实现与交易相关联的透明性和生态系统简化。此去中心化还防止恶意攻击，因为区块链500并不具有中心故障点，且一旦写入区块链500，数据可能是不可变的，从而减少了欺诈和错误的可能性。区块链500也可以是基于许可的，使得基于许可，不同的数据对于不同的实体(以及与那些实体相关联的个人)可见。
图6说明根据本发明的实施例的用于分布式分类账结算系统的区块链分类账中的块的实例图。具体地说，图6说明区块链600，以展现全球级别下的区块链分类账中的块的情况(例如，对于图3中的主分类账300)。
区块链600在示范性区块链中示出为具有三个连续块：块602、块608和块614。区块链600可以是汇总用于包括在区块链600中的交易的数据结构。每一块可包括标头和一个或多个交易的列表，且块可能具有多个交易。例如，块602可包括标头604和交易606。块608可包括标头610和交易612。块614可包括标头616和交易618。
标头604、610、616可包括至少三组元数据：前一块标头散列、时间戳和merkle根。前一块标头散列可以将每一块连接到前一块。例如，在块608的标头610中，“00000rwr2342”可以是块602的标头604的散列。可以将加密散列算法(例如，SHA256)以任何次数应用于标头604以获得值“00000rwr2342”，所述值可包括在块608的标头610中。时间戳可以是块的创建时间。例如，块608可能已创建于2018年4月1日下午5:43:36。merkle根可以是每一块的交易的merkle树的根的散列。merkle树可以是通过对节点对进行散列直到存在仅一个散列而构造的块中的所有交易的概述。最后剩余的散列是merkle根。
交易606、612和618可以并入一组交易，其中某些信息与每一交易相关联。交易606、612、618可以是对来自起源或源(例如，付款人)和目的地(例如，收款人)的交易进行编码的数据结构。如图6中所示，可能不存在由区块链600维持的累积数据。相反，可用数据可能分散在多个交易和多个块当中。例如，可以根据记录时间将与单个用户相关联的交易记录到整个区块链中的单独块。
在例如图式中描绘的一些实施例中，区块链600中记录的交易可包括国家级别下的所有分类账中记录的大部分或全部信息，例如同池交易、存款和取款。区块链600还可以记录跨池交易。例如，交易606被示出为包括与从银行A到银行B的同池交易相关联的数据，所述两银行都是池A的用户。应注意，用户和池的标识符无需呈此处示出的明文形式，而是可以是与特定用户和/或池相关联的地址或唯一字符序列。此数据包括交易类型(例如，转账、存款或取款)，在此情况下为转账。数据可以进一步包括交易金额、交易时间和池值变化。数据还可以包括货币和管辖区信息，以及应用于交易的兑换率。另外，数据还可以包括可以用于在区块链中搜索此特定交易的交易标识符以及数字签名，在一些情况下，数字签名可以用于验证发起人(例如，银行A)的标识并认证交易。交易612和618也含有与其它交易相关联的类似种类的数据。例如，交易612包括银行A进行存入，这使池A的池值增大100万美元。交易618示出池A中的银行A到池B中的银行F的跨池交易，其中从银行A扣除金额100万美元，并将等价的78万加元(基于0.78的兑换率)记入银行F。
在一些其它实施例中，区块链600可以任选地记录同池交易，任选地记录到池账户的取款和存款，以及任选地记录池值变化。所有此类数据都可以记录在国家级别下的分类账中，并在需要时提出请求。然而，区块链600可以继续记录跨池交易，例如交易618中所示的交易。
图7说明根据本发明的实施例的如何在分布式分类账结算系统中验证交易的实例图。
更具体来说，图式说明如何可以基于区块链中记录的与所述用户相关联的交易历史来验证交易，以确保与付款人相关联的账户值足以涵盖交易。区块链中的个别块未必对应于特定用户，且甚至未必是按时间顺序的(块按其记录时间排序，但特定交易可能会在交易发生的稍后时间记录在块中)。然而，为了确保交易被准许并且交易资金可用且尚未由付款人使用(例如，双倍花费)，所述交易可以列出一组输入交易(例如，先前交易将等价的资金金额添加到付款人的账户)。这允许区块链提供所有交易历史，且可以用于确定随时间推移的资金流动。
例如，可以看到交易id为#b21的交易702涉及从银行A转账200万美元的资金到银行B。交易702列出两个输入：交易id#445(交易704)和交易#id aa8(交易706)。一旦交易被列为输入，则视为已花费。因此，任何新记录的交易都无法将那两个交易列为输入。此处，交易704涉及银行A向其账户存入100万美元，且交易706涉及银行C将100万美元转账到银行A的账户。因此，总计200万美元的资金流入银行A的账户，这足以涵盖从银行A到银行B的此200万美元交易。
图8说明根据本发明的实施例的使用分布式分类账结算系统的实例跨池交易的步骤图。
在图8中，假定池A的用户A正尝试进行跨池交易以便将资金转账到池B的用户B。在步骤802处，用户A可以将所述交易提交到与池A相关联的区块链A的分类账管理器。提交的交易将标识用户B以及交易金额。在步骤804处，区块链A的分类账管理器将此交易转发到主区块链的主分类账管理器。在一些实施例中，区块链A的分类账管理器可以首先确定这实际上为跨池交易(例如，通过确定用户B不在池A中)，且还确定用户A在池A中具有执行交易的充分余额。在其它实施例中，池A的用户A可以将交易请求直接提交到主区块链的主分类账管理器。
在步骤806处，主分类账管理器可以确定要转账到用户B的对应金额(例如，对于多币种交易)，并对照在主区块链中建立的规则来验证交易。例如，如果这是跨境交易，则主分类账管理器可以首先基于国际规则、与发起国相关联的规则以及与收款国相关联的规则来检查是否准许此交易。在步骤808处，主分类账管理器可以进一步对照利用区块链A建立的规则来验证交易。例如，可以确定用户A在池A中是否具有用于交易的充分余额，或交易是否在适用于用户A或池A的交易限制内。如果无法验证交易，则主分类账管理器将必须拒绝所述交易，且将必须告知用户A其余额不足或所述交易超出建立的限制。在步骤810处，主分类账管理器还可以对照利用区块链B建立的规则来进一步验证交易，以便确定交易是否超出适用于用户B或池B的建立的限制。
如果可以验证交易，则主区块链的主分类账管理器可以将交易记录在主区块链中。此外，在步骤812处，主分类账管理器可以向区块链A的分类账管理器发送准许并记录交易的通信。交易细节被记录在区块链A中，其中用户A的账户余额被扣除，且在步骤814处，区块链A的分类账管理器可以告知用户A其账户余额已被扣除。类似地，在步骤816处，主分类账管理器可以向区块链B的分类账管理器发送准许并记录交易的通信。此通信还可以包括基于与池A相关联的货币A和与池B相关联的货币B之间的兑换率来转换交易金额(例如，对于多币种交易)。交易细节被记录在区块链B中，其中用户B的账户余额记入转换后的金额，且在步骤818处，区块链B的分类账管理器可以告知用户B其账户余额已被记入。在一些实施例中，在步骤820处，在稍后的时间，可以通过使池A的池实体向池B的池实体提供资金来物理地结算交易。
计算机系统可以用于实施上文所描述的实体或组件中的任一个或全部。计算机系统的子系统可以经由系统总线互连。可以使用额外的子系统，例如打印机、键盘、固定磁盘(或包括计算机可读介质的其它存储器)、耦合到显示适配器的监视器及其它。耦合到I/O控制器(可以是处理器或其它合适的控制器)的外围设备和输入/输出(I/O)装置可以通过任何数目个本领域已知手段(例如串行端口)连接到计算机系统。例如，串行端口或外部接口可以用于将计算机设备连接到例如因特网的广域网、鼠标输入装置或扫描仪。经由系统总线的互连允许中央处理器与每一子系统通信，且控制来自系统存储器或固定磁盘的指令的执行以及子系统之间的信息交换。系统存储器和/或固定磁盘可以体现计算机可读介质。在一些实施例中，监视器可以是触敏显示屏。
计算机系统可以包括例如通过外部接口或通过内部接口连接在一起的多个相同组件或子系统。在一些实施例中，计算机系统、子系统或设备可以通过网络通信。在此类情况下，一个计算机可以被视为客户端，且另一计算机可以被视为服务器，其中每台计算机可以是同一计算机系统的部分。客户端和服务器可以各自包括多个系统、子系统或组件。
应理解，本发明的实施例中的任一个都可以使用硬件(例如专用集成电路或现场可编程门阵列)和/或使用计算机软件以控制逻辑的形式实施，其中通用可编程处理器是模块化的或集成的。如本文中所使用，处理器包括单核处理器、在同一集成芯片上的多核处理器，或在单个电路板上或联网的多个处理单元。基于本文中所提供的公开内容和教示内容，本领域的普通技术人员将知道并了解使用硬件及硬件与软件的组合来实施本发明的实施例的其它方式和/或方法。
本申请中所描述的任何软件组件或功能可以被实施为由处理器使用例如Java、C、C++、C#、Objective-C、Swift的任何合适计算机语言或例如Perl或Python的脚本语言并使用例如常规的或面向对象的技术执行的软件代码。软件代码可以作为一系列指令或命令存储在用于存储和/或传输的计算机可读介质上，合适的介质包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、诸如硬盘驱动器或软盘的磁介质或诸如光盘(CD)或DVD(数字通用光盘)的光学介质、闪存等等。计算机可读介质可以是此类存储或传输装置的任何组合。
此类程序还可以使用适于经由包括因特网的符合多种协议的有线、光学和/或无线网络进行传输的载波信号来编码和传输。因此，根据本发明的实施例的计算机可读介质可以使用用此类程序编码的数据信号来创建。以程序代码编码的计算机可读介质可以与兼容装置一起封装或与其它装置分开地提供(例如，经由因特网下载)。任何此类计算机可读介质可以驻存于单个计算机产品(例如，硬盘驱动器、CD或整个计算机系统)上或内，且可以存在于系统或网络内的不同计算机产品上或内。计算机系统可以包括用于将本文中所提及的任何结果提供给用户的监视器、打印机或其它合适的显示器。
上文描述是说明性的而不是限制性的。在阅读本发明后，本领域的技术人员将了解本发明的许多变化。因此，本发明的范围不应参考上文描述来确定，而是应参考待决的权利要求以及其完整范围或等效物来确定。
在不偏离本发明的范围的情况下，来自任何实施例的一个或多个特征可以与任何其它实施例的一个或多个特征组合。
除非专门指示相反情况，否则“一(a/an)”或“所述(the)”的叙述意在表示“一个或多个”。

Claims (25)

1.一种用于进行交易的方法，所述方法包括：
在托管第一区块链分类账的第一多个节点中的节点处接收第一交易，其中第一组用户中的每一用户将结算资金存入第一池账户中，使得所述第一池账户的总计总值将等于存入的资金的总和，其中所述第一交易是从第一用户到第二用户、涉及第一金额，且其中所述第一区块链分类账基于所述第一组用户中的每个用户存入的资金、任何先前存款、以及他们可能进行的任何交易来维持与所述第一组用户中的每个用户相关联的个别账户值的记录，并且记录包括所述第一用户和所述第二用户的所述第一组用户之间的交易以及基于所述交易更新他们的个别账户值；
由所述第一多个节点中的所述节点通过检查所述第一区块链分类账以确定与所述第一用户相关联的所述个别账户值包含足够的资金以支持所述第一金额的转账，从而验证所述第一交易能够发生；以及
由所述第一多个节点中的所述节点利用所述第一交易更新所述第一区块链分类账，以包括具有与所述第一交易相关的数据的块，其中在所述第一区块链分类账中维持所述第一池账户的所述总计总值，并且针对所述第一交易的资金移动在无需向所述第一池账户进行额外存入的情况下结算。
2.根据权利要求1所述的方法，其中对于所述第一组用户之间的每一交易，所述第一区块链分类账进一步记录：
付款人；
收款人；以及
交易金额。
3.根据权利要求1所述的方法，其中验证所述第一交易能够发生包括检查所述第一区块链分类账中与所述第一用户相关联的交易历史。
4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
在所述第一多个节点中的所述节点处接收所述第一用户与并不将结算资金存入所述第一池账户的第三用户之间的第二交易；
由所述第一多个节点中的所述节点通过检查所述第一区块链分类账来验证所述第二交易能够发生；以及
由所述第一多个节点中的所述节点向托管第二区块链分类账的第二多个节点传达所述第二交易。
5.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
由所述第一多个节点中的所述节点确定所述第一交易将与所述第一用户相关联的账户值减少为低于第一阈值；以及
由所述第一多个节点中的所述节点向所述第一用户发送将额外资金存入所述第一池账户的通信。
6.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
由所述第一多个节点中的所述节点确定所述第一交易将与所述第二用户相关联的账户值增大为高于第二阈值；以及
由所述第一多个节点中的所述节点向所述第二用户发送从所述第一池账户取出资金的通信。
7.一种计算系统，其包括：
处理器；
计算机可读存储器，其含有在由所述处理器执行时使所述处理器进行以下操作的程序指令：
接收从第一用户到第二用户、涉及第一金额的第一交易，其中所述第一用户和所述第二用户已将结算资金存入第一池账户中，使得所述第一池账户的总计总值将等于存入的资金的总和；
通过检查第一区块链分类账以确定与所述第一用户相关联的个别账户值包含足够的资金以支持所述第一金额的转账，从而验证所述第一交易能够发生，其中所述第一区块链分类账基于所述第一用户和所述第二用户存入的资金、任何先前存款、以及他们可能进行的任何交易来维持与所述第一用户和所述第二用户相关联的个别账户值的记录，并且
记录包括所述第一用户和所述第二用户的第一组用户之间的交易；以及
利用所述第一交易更新所述第一区块链分类账以包括具有与所述第一交易相关的数据的块，其中在所述第一区块链分类账中维持所述第一池账户的所述总计总值，并且针对所述第一交易的资金移动在无需向所述第一池账户进行额外存入的情况下结算。
8.根据权利要求7所述的计算系统，其中对于所述第一组用户之间的每一交易，所述第一区块链分类账进一步记录：
付款人；
收款人；以及
交易金额。
9.根据权利要求7所述的计算系统，其中验证所述第一交易能够发生包括检查所述第一区块链分类账中与所述第一用户相关联的交易历史。
10.根据权利要求7所述的计算系统，其中验证所述第一交易能够发生包括检查与所述第一用户相关联的账户值。
11.根据权利要求7所述的计算系统，其中所述程序指令在由所述处理器执行时进一步使所述处理器：
接收所述第一用户与并不将结算资金存入所述第一池账户的第三用户之间的第二交易；
通过检查所述第一区块链分类账来验证所述第二交易能够发生；以及
将所述第二交易传达到托管第二区块链分类账的第二多个节点。
12.根据权利要求7所述的计算系统，其中所述程序指令在由所述处理器执行时进一步使所述处理器：
确定所述第一交易将与所述第一用户相关联的账户值减少为低于第一阈值；以及
向所述第一用户发送将额外资金存入所述池账户的通信。
13.根据权利要求7所述的计算系统，其中所述程序指令在由所述处理器执行时进一步使所述处理器：
确定所述第一交易将与所述第二用户相关联的账户值增大为高于第二阈值；以及
向所述第二用户发送从所述池账户取出资金的通信。
14.一种用于进行交易的方法，所述方法包括：
接收第一用户到第二用户之间涉及第一金额的交易，其中所述第一用户将结算资金存入第一池账户且所述第二用户将结算资金存入第二池账户；
通过检查所述第一池账户处与所述第一用户相关联的账户值来验证所述交易能够发生；
向托管第一区块链分类账的第一多个节点发送第一通信，其中所述第一区块链分类账记录将结算资金存入所述第一池账户的用户之间的交易，且其中所述第一通信指示所述第一多个节点更新所述第一区块链分类账，以包括所述第一池账户处与所述第一用户相关联的所述账户值降低所述第一金额；以及
向托管第二区块链分类账的第二多个节点发送第二通信，其中所述第二区块链分类账记录将结算资金存入所述第二池账户的用户之间的交易，且其中所述第二通信指示所述第二多个节点更新所述第二区块链分类账，以包括所述第二池账户处与所述第二用户相关联的账户值增大。
15.根据权利要求14所述的方法，其进一步包括：
确定与所述第二池账户相关联的货币；以及
基于所确定的货币将所述第一金额转换成第二金额，且其中所述第二通信进一步指示所述第二多个节点更新所述第二区块链分类账，以包括所述第二池账户处与所述第二用户相关联的所述账户值增大所述第二金额。
16.根据权利要求14所述的方法，其中所述第一通信进一步指示所述第一多个节点更新所述第一区块链分类账，以包括所述第一池账户处的货币账户值对应增大所述第一金额。
17.根据权利要求15所述的方法，其中所述第二通信进一步指示所述第二多个节点更新所述第二区块链分类账，以包括所述第二池账户处的货币账户值对应降低所述第二金额。
18.根据权利要求16所述的方法，其进一步包括：
接收所述第一池账户处的所述货币账户值高于第一阈值的通信；以及
从所述第一池账户处的货币账户取出资金，以使所述货币账户值低于所述第一阈值。
19.根据权利要求17所述的方法，其进一步包括：
接收所述第二池账户处的所述货币账户值低于第二阈值的通信；以及
将资金存入所述第二池账户处的货币账户，以使所述货币账户值高于所述第二阈值。
20.根据权利要求14所述的方法，其中所述第一区块链分类账是基于私人许可的分类账，且其中验证所述交易能够发生进一步包括：
基于具有数据访问许可，检查所述第一区块链分类账中所述第一池账户处与所述第一用户相关联的所述账户值；
对照与所述第一区块链分类账相关联的第一组规则检查所述交易，规则中的第一个包括由所述第一用户配置且与所述第一区块链分类账集成的规则；以及
对照与所述第二区块链分类账相关联的第二组规则检查所述交易，规则中的第二个包括由所述第二用户配置且与所述第二区块链分类账集成的规则。
21.一种计算系统，其包括：
处理器；
计算机可读存储器，其含有在由所述处理器执行时使所述处理器进行以下操作的程序指令：
接收第一用户到第二用户之间涉及第一金额的交易，其中所述第一用户将结算资金存入第一池账户且所述第二用户将结算资金存入第二池账户；
通过检查所述第一池账户处与所述第一用户相关联的账户值来验证所述交易能够发生；
向托管第一区块链分类账的第一多个节点发送第一通信，其中所述第一区块链分类账记录将结算资金存入所述第一池账户的用户之间的交易，且其中所述第一通信指示所述第一多个节点更新所述第一区块链分类账，以包括所述第一池账户处与所述第一用户相关联的所述账户值降低所述第一金额；以及
向托管第二区块链分类账的第二多个节点发送第二通信，其中所述第二区块链分类账记录将结算资金存入所述第二池账户的用户之间的交易，且其中所述第二通信指示所述第二多个节点更新所述第二区块链分类账，以包括所述第二池账户处与所述第二用户相关联的账户值增大。
22.根据权利要求21所述的计算系统，其中所述程序指令在由所述处理器执行时进一步使所述处理器：
确定与所述第二池账户相关联的货币；以及
基于所确定的货币将所述第一金额转换成第二金额，且其中所述第二通信进一步指示所述第二多个节点更新所述第二区块链分类账，以包括所述第二池账户处与所述第二用户相关联的所述账户值增大所述第二金额。
23.根据权利要求21所述的计算系统，其中所述第一通信进一步指示所述第一多个节点更新所述第一区块链分类账，以包括所述第一池账户处的货币账户值对应增大所述第一金额。
24.根据权利要求22所述的计算系统，其中所述第二通信进一步指示所述第二多个节点更新所述第二区块链分类账，以包括所述第二池账户处的货币账户值对应降低所述第二金额。
25.根据权利要求21所述的计算系统，其中所述程序指令在由所述处理器执行时进一步使所述处理器：
接收所述第一池账户处的货币账户值高于第一阈值的通信；以及
从所述第一池账户处的货币账户取出资金，以使所述货币账户值低于所述第一阈值。
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