CN110766543A - 一种基于区块链的防数据泄露的公益善款监控追踪方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种基于区块链的防数据泄露的公益善款监控追踪方法，包括：S1、监管方接收捐款信息，所述捐款信息包括捐款方以及捐款方向银行汇款的善款金额；S2、所述监管方在区块链上为捐款方开设账户，并产生一对同态加密密钥，所述监管方在该区块链上记录捐款方向银行汇款的善款金额的加密代币；S3、根据银行的服务费比例，通过混合乘法同态计算所述金额密文的手续费，并通过加法同态计算扣除手续费后的实际捐款总和，并在链上记录；S4、根据线下的善款流转动态，所述监管方在每一个流转节点处记录流转对象和流转金额；S5、当接收到该善款完成捐赠的信息后，所述监管方将各个节点处的流转金额之和与所述实际捐款总和进行一致性比较，并在链上记录。

Description

一种基于区块链的防数据泄露的公益善款监控追踪方法

技术领域

本发明涉及捐款监控领域，尤其涉及一种基于区块链的防数据泄露的公益善款监控追踪方法。

背景技术

传统公益行业的捐款平台如红十字会存在一些问题，比如：

首先，捐赠方存在欺诈问题。近年来，屡屡爆出出现明星诈捐事件，均是由于捐款方捐款行为的信息不透明，导致公众被蒙骗的现象也时有发生。

其次，公益组织存在善款流转无法落实问题。对于善款的流转信息与落实，公益组织对善款的使用是否合法，一直是公众最关心，也是最容易存在问题的地方，这也让公众对公益组织的信任受到了影响。

现如今区块链技术蓬勃发展，区块链具有公开性，防篡性，利用区块链的这些特性和加密算法可以很好的应用于公益行业，从而实现捐款的善款可追踪，信息公开透明，便于公众和监管机构对公益机构的监督。

虽然现有技术中出现了利用区块链对公益捐款及善款流转进行监督的技术，但是完全透明开放地对捐款进行显示造成数据泄露的风险却不曾有人防范，现有技术中缺少一种防范数据泄露的善款流转监控机制。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种基于区块链的防数据泄露的公益善款监控追踪方法，以监管方为基础建立监管机制，在区块链的数据保密与提高公众参与度之间建立平衡关系，所述技术方案如下：

本发明提供了一种基于区块链的防数据泄露的公益善款监控追踪方法，包括以下步骤：

S1、监管方接收捐款信息，所述捐款信息包括捐款方以及捐款方向银行汇款的善款金额；

S2、所述监管方在区块链上为捐款方开设账户，并产生一对同态加密密钥，所述监管方在该区块链上记录捐款方向银行汇款的善款金额的加密代币，所述加密代币为通过同态加密公钥加密后的金额密文；

S3、根据银行的服务费比例，通过混合乘法同态计算所述金额密文的手续费，并通过加法同态计算扣除手续费后的实际捐款总和，以使所述监管方在该区块链上记录银行扣除的手续费及剩余的实际捐款总和；

S4、根据线下的善款流转动态，对所述账户中的加密代币进行追踪，包括：每一个善款流转动态包括流转对象和流转金额，所述监管方对每一个流转对象生成区块链的一个节点，并在区块链上每一个节点处记录流转对象和流转金额；

S5、当接收到该善款完成捐赠的信息后，所述监管方将各个节点处的流转金额之和与所述实际捐款总和进行一致性比较，并将比较结果记录在该区块链上，所述比较结果为一致或不一致。

进一步地，所述混合乘法同态计算方法为：

E(Y*y)＝E(Y)*y，其中，Y为善款金额，E(Y)为同态加密后的善款金额，y为服务费的比率，Y*y为手续费，E(Y*y)为同态加密后的手续费。

进一步地，所述加法同态计算方法为：

E(Y*y)+E(Y1)＝E(Y)，其中，Y为善款金额，E(Y)为同态加密后的善款金额，Y*y为手续费，E(Y*y)为同态加密后的手续费，Y1为扣除手续费后的实际捐款总和，E(Y1)为同态加密后的实际捐款总和。

进一步地，所述基于区块链的防数据泄露的公益善款监控追踪方法还包括：

在接收到捐款方授权代理方的信息后，所述监管方产生转换密钥，所述转换密钥用于将用监管方的同态加密公钥加密后的金额密文转换为用所述代理方的公钥加密的密文；所述代理方能够根据自己的私钥查看该金额密文的明文金额。

进一步地，步骤S4之后还包括：根据流转对象的受捐方线下银行账户收到相应流转金额的捐款后，所述监管方在区块链上相应节点处记录流转对象已收到捐款的信息。

进一步地，公众通过区块链浏览器能够查看监管方在区块链上的任意一个记录信息。

进一步地，公众通过区块链浏览器查看的记录信息中的善款金额信息为通过监管方的同态加密公钥加密后的金额密文。

进一步地，所述基于区块链的防数据泄露的公益善款监控追踪方法还包括：

若捐款方选择公开善款金额明文，则所述监管方下放同态加密私钥的授权，使区块链浏览器中显示善款流转金额的明文信息。

本发明提供的基于区块链的防数据泄露的公益善款监控追踪方法具有以下技术效果：

a.监管方采用密钥对善款金额进行加密，确保捐款方隐私安全，捐款人可以选择是否公开捐款金额的明文，保障隐私权限或者完全公开的选择权就交给了捐款者自己；

b.采取同态加密方式加密善款金额，使用密文完成金额在链上记录和计算，各节点可以不用考虑用户转了多少钱，只需要知道最终总的捐款数是正确的即可；

c.利用区块链的公开性，防篡改性，将善款的流转记录都存在区块链上，公众可以通过区块链浏览器查看任意善款的流转信息，参与善款的监督工作；

d.区块链与现实世界结合，作为公益捐款行业中，监管机构的监管和公众的监督的辅助工具，让善款信息更加公开透明的同时，便于但是不会脱离现实的监管。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中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是本发明实施例提供的基于区块链的防数据泄露的公益善款监控追踪方法的流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

本发明公开了一种在公益领域的捐款平台所使用结合区块链技术和同态加密技术来对公益善款进行监控追踪的技术方案。

在本发明的一个实施例中，提供了一种基于区块链的防数据泄露的公益善款监控追踪方法，参见图1，所述追踪方法包括以下步骤：

S1、监管方接收捐款信息，所述捐款信息包括捐款方以及捐款方向银行汇款的善款金额；

S2、所述监管方在区块链上为捐款方开设账户，并产生一对同态加密密钥，即Pub_A和Priv_A，所述监管方在该区块链上记录捐款方向银行汇款的善款金额的加密代币，所述加密代币为通过同态加密公钥加密后的金额密文。

利用区块链技术的不可篡改和公开透明的特性，让捐款信息上链。比如当捐款人Alice发起捐款，向公益组织红十字会发起汇款，汇款成功后，区块链会根据Alice的捐款金额，为Alice对应链上的账户中，产生相应数量的代币。

S3、根据银行的服务费比例，通过混合乘法同态计算所述金额密文的手续费，并通过加法同态计算扣除手续费后的实际捐款总和，以使所述监管方在该区块链上记录银行扣除的手续费及剩余的实际捐款总和；

结合同态加密技术，可以对捐款人的捐款金额进行数据隐私保护：由于区块链上的信息都是公开透明的，公众可以查阅任何一位捐款者的捐款信息，比如捐款金额。对于一些捐款人，他们并不想要公众可以查看到自己的捐款金额的实际数目，这种情况下，我们就可以在区块链中结合同态加密技术，捐款人使用同态加密算法的公钥对自己的捐款金额通过算法加密后，将善款金额的密文数据上传至区块链。善款在流转过程中，各节点可以直接对密文数据进行运算，因为同态加密技术，先运算后加密的结果与先加密后运算的结果是相同的，所以各节点可以不用考虑用户转了多少钱，只需要知道最终总的捐款数是正确的即可，这样既保障了捐款者希望保护自己的合法数据的隐私的权益，又能实现对善款的流转的监管。

具体地，所述混合乘法同态计算方法为：

E(Y*y)＝E(Y)*y，其中，Y为善款金额，E(Y)为同态加密后的善款金额，y为服务费的比率，Y*y为手续费，E(Y*y)为同态加密后的手续费。

进一步地，所述加法同态计算方法为：

E(Y*y)+E(Y1)＝E(Y)，其中，Y为善款金额，E(Y)为同态加密后的善款金额，Y*y为手续费，E(Y*y)为同态加密后的手续费，Y1为扣除手续费后的实际捐款总和，E(Y1)为同态加密后的实际捐款总和。

S4、根据线下的善款流转动态，对所述账户中的加密代币进行追踪，包括：每一个善款流转动态包括流转对象和流转金额，所述监管方对每一个流转对象生成区块链的一个节点，并在区块链上每一个节点处记录流转对象和流转金额；

善款在线下所有操作、流转和消耗，都会对应到链上代币的流转与消耗。链上的世界树中记录的账户金额为通过同态加密公钥Pub_A加密后的金额密文。

S5、当接收到该善款完成捐赠的信息后，所述监管方将各个节点处的流转金额之和与所述实际捐款总和进行一致性比较，并将比较结果记录在该区块链上，所述比较结果为一致或不一致。

综上所述，在金额的操作和流转过程中，通过加法同态和混合乘法同态来完成代币在每一步操作中的计算。每一步的操作会对应记录在链上，包括：

1)Alice在链上账户记录的金额为Y，实际善款到账银行机构BANK时，银行BANK的链上账户则进行代币的加法同态，得到增加善款后的金额。E(X+Y)＝E(X)+E(Y)，其中，X为银行账户原有的金额，Y为善款金额，E为同态加密方法，即E(X)为银行账户原有金额的同态加密值，E(Y)为善款金额的同态加密值。则在链上记录操作：Alice向银行BANK转账金额Y元。

2)银行BANK收到善款金额后，会收取一定的服务费，假设服务费的比率为y。银行BANK的链上账户会进行代币的混合乘法同态和加法同态，计算扣除手续费后的善款金额。其中：

手续费(密文)，通过混合乘法同态计算：E(Y*y)＝E(Y)*y；

扣除手续费后的金额Y1，满足加法同态：E(Y*y)+E(Y1)＝E(Y)

链上记录操作：银行BANK扣除手续费Y*y元；捐款余额为Y1元。

3)银行将扣去服务费后的捐款金额，汇款至受捐者的账户，链上记录操作：银行BANK向比如受捐者Bob转账Y1元。监管机构，可以核对链上记录的金额Y1与受捐者Bob的实际银行账户的金额Y2是否一致。监管机构使用同态加密密钥中的公钥，加密Bob银行账户实际收到的金额Y2，将得到的密文与链上Bob账户中的金额(密文)Y1做比较，最终判断金额是否一致。

或者，银行BANK向第一受捐者Bob转账Y2元，向第二受捐者Jim转账Y3元。对于这种情况，需要对所有受捐人的转账总和与所述捐款余额进行一致性比较。由于采用同态加密算法和混合乘法同态和加法同态计算方法，因此，即使不对Y1、Y2、Y3进行解密，在密文形态下，如果Y1＝Y2+Y3，则也可以判定其对应的解密金额之间的关系是一致的。

链上记录操作：监管机构金额核对一致/不一致。

在本发明一个优选实施例中，步骤S4之后还包括：根据流转对象的受捐方线下银行账户收到相应流转金额的捐款后，所述监管方在区块链上相应节点处记录流转对象已收到捐款的信息。即受捐者Bob线下银行账户收到善款后，增加链上记录：受捐者Bob已收到捐款。

由于善款每一次的操作都会在链上留下流转记录，这也让捐款人善款的实际捐款时间和捐款记录可视化，公众或者捐款人都可以随时查阅善款的流转信息，让捐款信息的流转有迹可循，便于公众和监管平台对善款的监督；也可以有效避免诈捐、腐败现象的发生。

进一步地，所述基于区块链的防数据泄露的公益善款监控追踪方法还包括：

在接收到捐款方授权代理方的信息后，所述监管方产生转换密钥，所述转换密钥用于将用监管方的同态加密公钥加密后的金额密文转换为用所述代理方的公钥加密的密文；所述代理方能够根据自己的私钥查看该金额密文的明文金额。

即捐款人授权公开捐款金明文的过程，可以使用代理重加密的方式，授权给某个公众用户，该用户可以输入自己的私钥查看区块链记录中金额的明文。

代理重加密是密文间的一种密钥转换机制，在代理重加密中，一个半可信代理人通过代理授权人产生的转换密钥Rk把用授权人Alice的公钥Pub_A加密的密文转化为用被授权人Bob的公钥Pub_B加密的密文，在这个过程中，代理人得不到数据的明文信息，从而降低了数据泄露风险。

这样，一旦捐款人Alice授权给某个用户Bob查看明文金额，监管机构可以产生转换密钥Rk，把用监管机构的公钥Pub_A加密的金额密文，转换为用被授权人Bob的公钥加密的密文，Bob可以输入自己的私钥，在浏览器中查看记录中的明文金额。这个过程中，其他机构得不到数据的明文信息，降低了数据泄漏的风险。

在本发明的一个实施例中，公众通过区块链浏览器能够查看监管方在区块链上的任意一个记录信息，公众通过区块链浏览器查看的记录信息中的善款金额信息为通过监管方的同态加密公钥加密后的金额密文。

进一步地，所述基于区块链的防数据泄露的公益善款监控追踪方法还包括：

捐款人可以选择是否公开捐开金额的明文。若捐款方选择公开善款金额明文，则可以获得监管部门的同态加密私钥Priv_A的授权，区块链浏览器中显示出善款流转的明文数据。这样保障隐私权限或者完全公开的选择权就交给了捐款者自己。

本发明以监管方为基础建立监管机制，在区块链的数据保密与提高公众参与度之间建立平衡关系，监管方采用密钥对善款金额进行加密，确保捐款方隐私安全；若捐款方选择公开捐款金额，监管方可以下放私钥授权实现区块链浏览器明文显示；还可以实现代理重加密，即授权某第三方代理对授权范围的善款金额查看其明文；采用同态密钥加密方法，结合加法同态和混合乘法同态，可以在不解密的情况下作出善款出入是否一致的判断。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于区块链的防数据泄露的公益善款监控追踪方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、监管方接收捐款信息，所述捐款信息包括捐款方以及捐款方向银行汇款的善款金额；

S2、所述监管方在区块链上为捐款方开设账户，并产生一对同态加密密钥，所述监管方在该区块链上记录捐款方向银行汇款的善款金额的加密代币，所述加密代币为通过同态加密公钥加密后的金额密文；

S3、根据银行的服务费比例，通过混合乘法同态计算所述金额密文的手续费，并通过加法同态计算扣除手续费后的实际捐款总和，以使所述监管方在该区块链上记录银行扣除的手续费及剩余的实际捐款总和；

S4、根据线下的善款流转动态，对所述账户中的加密代币进行追踪，包括：每一个善款流转动态包括流转对象和流转金额，所述监管方对每一个流转对象生成区块链的一个节点，并在区块链上每一个节点处记录流转对象和流转金额；

S5、当接收到该善款完成捐赠的信息后，所述监管方将各个节点处的流转金额之和与所述实际捐款总和进行一致性比较，并将比较结果记录在该区块链上，所述比较结果为一致或不一致。

2.根据权利要求1所述的基于区块链的防数据泄露的公益善款监控追踪方法，其特征在于，所述混合乘法同态计算方法为：

E(Y*y)＝E(Y)*y，其中，Y为善款金额，E(Y)为同态加密后的善款金额，y为服务费的比率，Y*y为手续费，E(Y*y)为同态加密后的手续费。

3.根据权利要求1所述的基于区块链的防数据泄露的公益善款监控追踪方法，其特征在于，所述加法同态计算方法为：

E(Y*y)+E(Y1)＝E(Y)，其中，Y为善款金额，E(Y)为同态加密后的善款金额，Y*y为手续费，E(Y*y)为同态加密后的手续费，Y1为扣除手续费后的实际捐款总和，E(Y1)为同态加密后的实际捐款总和。

4.根据权利要求1所述的基于区块链的防数据泄露的公益善款监控追踪方法，其特征在于，还包括：

在接收到捐款方授权代理方的信息后，所述监管方产生转换密钥，所述转换密钥用于将用监管方的同态加密公钥加密后的金额密文转换为用所述代理方的公钥加密的密文；所述代理方能够根据自己的私钥查看该金额密文的明文金额。

5.根据权利要求1所述的基于区块链的防数据泄露的公益善款监控追踪方法，其特征在于，步骤S4之后还包括：根据流转对象的受捐方线下银行账户收到相应流转金额的捐款后，所述监管方在区块链上相应节点处记录流转对象已收到捐款的信息。

6.根据权利要求1或5所述的基于区块链的防数据泄露的公益善款监控追踪方法，其特征在于，公众通过区块链浏览器能够查看监管方在区块链上的任意一个记录信息。

7.根据权利要求6所述的基于区块链的防数据泄露的公益善款监控追踪方法，其特征在于，公众通过区块链浏览器查看的记录信息中的善款金额信息为通过监管方的同态加密公钥加密后的金额密文。

8.根据权利要求1所述的基于区块链的防数据泄露的公益善款监控追踪方法，其特征在于，还包括：

若捐款方选择公开善款金额明文，则所述监管方下放同态加密私钥的授权，使区块链浏览器中显示善款流转金额的明文信息。

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