CN110784315A - 基于区块链的摇号方法、装置、计算机设备及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种，本发明提供的一种基于区块链的摇号方法、装置、计算机设备及存储介质，属于区块链领域，该方法基于公有区块链执行；包括获取设定时间内新生成的区块或者设定数量新生的区块的哈希值；将获得哈希值通过约定算法计算得到一次号码；将特征信息通过公开算法计算得到特征值；一次号码通过公开算法进行二次计算得到二次号码，若二次号码具备该特征值，则该二次号码为中标号码；该方法利用公有区块链产生新的区块的随机性，保证了中标号码是随机的且无法作弊，同时利用区块链透明度高的特点实现整个摇号过程的公平，公正；将特征信息通过公开算法计算得到特征值；这样可以防止超强算力的团体控制摇号的结果。

Description

基于区块链的摇号方法、装置、计算机设备及存储介质
技术领域
本发明涉及区块链领域，尤其涉及一种基于区块链的摇号方法、装置、计算机设备及存储介质。
背景技术
区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。共识机制是区块链系统中实现不同节点之间建立信任、获取权益的数学算法。区块链是比特币的底层技术，像一个数据库账本，记载所有的交易记录。该系统的特点是有很多个分处与世界各地的节点，每个节点都会维护一套相同的数据库。这就导致了恶意篡改数据及其困难，数据丢失极为罕见，从而实现了一个公平透明，解决信任危机的平台。
计算机摇号技术在现代社会已得到广泛应用，例如我国高考就要用到电脑摇号派位来安排考生的考位，大城市的汽车上牌照也需要摇号决定那些申请人有资格进行汽车拍照登记，经济适用房的分配也往往需要借助电脑摇号做到尽量公平。
但是计算机摇号其随机数都是在计算机内部产生的，即随机数的产生过程并没有真正公开；监督者无法确认排位过程中所采用的随机数是舞弊者提供的还是计算机随机产生的，所以也无法对排位结果的公正性进行验证。因此摇号结果可能会被内部人员或者黑客篡改，存在可能不随机，且不公开、不公平的问题。
发明内容
针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种基于区块链的摇号方法、装置、计算机设备及介质；利用公有区块链的产生的不确定性以及区块链的透明性，保障中标号码的随机性、公开的、公平的；同时将特征信息通过公开计算后在区块链上公布，防止超强算力的人操控中标号码。
为实现上述目的，本发明提供一种基于区块链的摇号方法，该方法基于公有区块链执行；包括
获取设定时间内新生成的区块或者设定数量新生的区块的哈希值；
将获得哈希值通过约定算法计算得到一次号码；
将特征信息通过公开算法计算得到特征值；一次号码通过公开算法进行二次计算得到二次号码，若二次号码具备该特征值，则该二次号码为中标号码。
其中，在获取新生区块的哈希值时，按照第一规则协议获取哈希值；第一规则协议为获取n个新生区块的哈希值，其中n的值为1至m之间的整数；m为设定时间内新生区块的总数或者设定数量值。
其中，获取哈希值后，将每个哈希值生成一个数列组，并按照第二规则协议从各个数列组中生成一次号码。
其中，哈希值生成数列组时，先将区块原始哈希值利用 SHA256算法或者SHA512算法处理生成新的哈希值；再利用统计学原理验证新的哈希值的每个数位的数字具有独立均匀分布的特点；利用第三规则协议，将新的哈希值利用计算机生成数列。
其中，第二规则协议为从每个数列组中直接获取z个数字形成的数字块，并将z个数字块组合生成一次号码；其中，数字块的组合顺序按照数列对应得到原区块的生成时间先后顺序排列。
其中，第二规则协议为从最后一个数列组中获取的z个数字生成一次号码；其中最后一个数列组对应的哈希值为按时间顺序最后生成的区块的哈希值。
其中，公开算法为MD5加密算法。
为了实现上述目的，本发明还公开了一种基于区块链的摇号装置，该装置与公有区块链进行数据通讯；包括
接收装置，获取设定时间内新生成的区块或者设定数量新生的区块的哈希值；
处理装置，值通过约定算法计算得到一次号码；
生成装置，将特征信息通过公开算法计算得到特征值；一次号码通过公开算法进行二次计算得到二次号码；若二次号码具备该特征值，则该二次号码为中标号码。
为了实现上述目的，本发明还公开了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述基于区块链的摇号方法。
为了实现上述目的，本发明还公开了一种一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的基于区块链的摇号方法。
本发明的有益效果是：本发明提供的一种基于区块链的摇号方法，该方法基于公有区块链执行；包括获取设定时间内新生成的区块或者设定数量新生的区块的哈希值；将获得哈希值通过约定算法计算得到一次号码；将特征信息通过公开算法计算得到特征值；一次号码通过公开算法进行二次计算得到二次号码，若二次号码具备该特征值，则该二次号码为中标号码；
1、利用公有区块链产生新的区块的随机性，保证了中标号码是随机的且无法作弊，同时利用区块链透明度高的特点实现整个摇号过程的公平，公正；
2、将特征信息通过公开算法计算得到特征值；这样可以防止超强算力的团体控制摇号的结果。
附图说明
图1为本发明的整体流程图；
图2为本发明的哈希值处理流程图。
具体实施方式
为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。
请参阅图1和图2，一种基于区块链的摇号方法，该方法基于公有区块链执行；包括
S1:获取设定时间内新生成的区块或者设定数量新生的区块的哈希值；
S2:将获得哈希值通过约定算法计算得到一次号码；
S3:将特征信息通过公开算法计算得到特征值；一次号码通过公开算法进行二次计算得到二次号码，若二次号码具备该特征值，则该二次号码为中标号码。
公有区块链是指：世界上任何个体或者团体都可以发送交易，且交易能够获得该区块链的有效确认，任何人都可以参与其共识过程。公有区块链是最早的区块链，也是应用最广泛的区块链；目前约没10分钟左右将会产生一个新的区块。
新的区块包括区块头，区块头中包括有 父区块哈希值、难度、时间戳和nonce值以及Merkle树的根哈希；其中，在新的区块链诞生的过程中，就是找一个满足条件的数字nonce，这个数字与前一个区块的哈希值、时间戳等多个参数一起进行计算，计算的结果是一个数字，如果这个数字满足规定的条件，就认为找到了一个满足条件的数字；满足条件的数字有很多个，只有将抢先公布的数字才是新的区块的nonce值；例如规定条件是的前面有5 个 0的数字，具备这个条件的数字有很多个比如 0x00000012732423BAFE、0x00000012733323BAFE、0x00000012732963BAFE、0x00000012732423BADA、0x00000012732423EEEE；但是抢先公开的数字为0x00000012732423BAFE，则以该数字的区块作为新的区块；在新区块产生前任何人都无法预测到新区块中的nonce值和哈希值，新的区块是哈希值完全是随机的，难以被掌控的。
每一个新的区块的产生都是与前一个新产生的区块相互关联的，由于下一个未产生的区块是未知的，所以后续将要产生的新区块的哈希值均是无法预料的；因为摇号时，是依靠每个区块的哈希值为基础进行的，由于哈希是无法预料的，所以最终的摇号结果就是无法预料的，保证摇号的公平性。
在S1中，在获取新生区块的哈希值时，按照第一规则协议获取哈希值；第一规则协议为获取n个新生区块的哈希值，其中n的值为1至m之间的整数；m为设定时间内新生区块的总数或者设定数量值；例如摇号的周期为1个月，1月整新产生的区块的数量为4320个新的区块，所有新生的区块按照时间戳排序，若在该时间段内第一个新生的区块为公有区块中的第1232000个区块，并将其编号为1，最后一个新生区块为第1236320个区块，并将其编号为4320，中间区块按照时间戳的先后依次编号；第一规则协议为获取所有编号为20的倍数的区块的哈希值；在编号为1-4320之间20倍数的编号公有216个；本实施例中，m为4320，则n为216；第一规则协议还可以是，获取全部新生区块的哈希值，则n为4320；或者第一规则协议为仅获取编号为1和编号为4320的区块的哈希值；无论如何定义第一规则协议，第一规则协议应该是公开的，这样公示摇号结果后公众是可以验证摇号结果的，保证了摇号过程的透明性；同时由于每个新生区块的不可预见性，所以第一规则协议的具体定义形式并不会影响到整个摇号的公正。
在S2中，获取哈希值后，将每个哈希值生成一个数列组，并按照第二规则协议从各个数列组中生成一次号码。
在本实施例中，哈希值生成数列组时，先将区块原始哈希值利用 SHA256算法或者SHA512算法处理生成新的哈希值；原哈希值为一个64位16进制数，记做H原始＝g0g1g2…g63，其中gi∈[0，2，3，4，5，6，7，8，9，a，b，c，e，d，f]；公共区块链中原始hash值得前几位是零，为了最大化利用原始hash，需要将其进行二次处理；利用加密算法sha256、sha512等对其进行二次处理，将原始哈希经过一定规则转化成新的哈希值，记做Hnew＝Fhash，其中Fhash函数最后一步必须是sha的输出保证新的哈希值一定为64位的数值，
比如Fhash＝SHA512(SHA256(hash)*3+20)，含义是将输入hash先进行sha256处理，结果乘以3，再加20，最后在经过sha512处理输入得到一个128位16进制数；在本实施中一个系统的Fhash是统一的，也就是每次处理原始hash的方式是要绝对相同的，并且Fhash需要用户公开，用户是可以验证的。
在将原哈希值处理得到新的哈希值后，利用第三规则协议，将新的哈希值利用计算机生成数列；再利用统计学原理验证新的哈希值的每个数位的数字具有独立均匀分布的特点。
在汽车摇号中，可能在10000个号码中取出100个非重复的号码；经过研究，抽象的数学模型为三个参数(是否可重复性，抽取范围，抽取个数)，在本系统中，定义为取数参数Y(C,M,N)，其中C表示是否可重复性，M表示抽取范围，N表示抽取个数；10000非重复取100的组合表达式位Y＝[Y(非重复，10000，100)]，确定好Fhash函数和输出数字的组合表达式Y后，再确定输出算法函数G(Y ,hash)，即根据表达式Y和Fhash函数处理过的hash值得到一个数列，为了最大化利用hash值，G(Y ,hash)使用求余数取数法；例如最后生成的数列为：8b86b273ff3567819d6b804eff5a3f5747aee4eaa66f1d49c01e52ddb7875b4b的16进制的64位数，或者是：
aa735e3a265e16eee03f59718b9b5d03019c07d8b6931f90da3a666eec13ab35的16进制的64位数，与原哈希值相比，该数列的全几位数不为0，数字的利用率高，且各个数字具有独立均匀分布的特点，保证后续过程的公平公正性，也就保证了整个摇号过程的公平性。
再具体的实例中，需要统计区块链中的所有哈希值通过按照Fhash(hash)和G(Y ,hash)函数生成的结果中的数字出现的频率符合独立均匀分布的特点，统计的方法和结果在系统开始运行后向社会公开；在本实施中G(Y ,hash)是统一的确定的，并且需要向用户公开，用户是可验证的。
在S2中，第二规则协议为从每个数列组中直接获取z个数字形成的数字块，并将z个数字块组合生成一次号码；其中，数字块的组合顺序按照数列对应得到原区块的生成时间先后顺序排列；第二规则协议为从最后一个数列组中获取的z个数字生成一次号码；其中最后一个数列组对应的哈希值为按时间顺序最后生成的区块的哈希值。
例如编号为1的区块中的哈希值经过上述的处理后得到的数列1为：8b86b273ff3567819d6b804eff5a3f5747aee4eaa66f1d49c01e52ddb7875b4b；编号为4320的区块的哈希值经过上述的处理后生成的数列4320为：
aa735e3a265e16eee03f59718b9b5d03019c07d8b6931f90da3a666eec13ab35；第二规则协议为取数列1的第10位-12为和数列4320的第10位和第12位；并按照原哈希值对应区块的生成时间先后组成一个6位数形成一次号码；该一次号码为：f3565e；或者第二规则协议也可以为取所有哈希值生成的数列的首位按照原哈希值对应区块的生成时间先后组成一个n位数；其中n为开始获取的全部哈希值的个数；通过n的值和第二规则的定义可以控制一次号码的位数；在本实施例中，第二规则协议应该是公开的，这样公示摇号结果后公众是可以验证摇号结果的，保证了摇号过程的透明性；同时由于每个新生区块的不可预见性，所以第二规则协议的具体定义形式并不会影响到整个摇号的公正。
在S3中，公开算法为MD5加密算法；MD5加密算法一种被广泛使用的密码散列函数；其具有的特点为，从原文正向加密的计算量远远小于从密文方向推导出原文的计算量；因为从单个密文无法直接得到原文，所以只能通过对所有字符尝试的方式来判断是否为原文；由于字符的数量和种类庞大，再加上字符之间各种排列组合的方法众多，所以如果采用尝试的方式去破解一串较长的字符，计算量将是天文数字，基于目前的技术水平是不可能实现的！也就是可以保证密文是无法反推到原文的。
在本实施例中，摇号的中标号码是通过特征信息来确定的，由于参与摇号的号码众多，具有特征信息的一次号码将会定为中标号码；所以不直接公开特征信息，而是将特征信息通过公开算法计算得到特征值后，只公开特征值，这样摇号人可以通过MD5正向计算得到公开的特征值，验证特征值；但是通过特征值无法得到特征信息；这样是为了防止具有超强计算能力的人，抢先算出最后一个新生区块的nonce值后，抢先得知最后一个区块的哈希值，并利用抢先得知的时候推算出一次号码，通过设置特征值，即使超强算力的人抢先得到一次号码，仍不能知道中标号；且特征值时无法反推的，所以超强算力的人得不到特征信息，如果他再继续利用算力反推特性信息，其他人都已能算出了一次号码；超强算力的人也无法先选取中标号码；通过将特征信息通过公开算法计算得到特征值；一次号码通过公开算法进行二次计算得到二次号码，若二次号码具备该特征值，则该二次号码为中标号码；防止超强算力的团体控制摇号的结果。
为了实现上述目的，本发明还公开了一种基于区块链的摇号装置，该装置与公有区块链进行数据通讯；包括
接收装置，获取设定时间内新生成的区块或者设定数量新生的区块的哈希值；
处理装置，值通过约定算法计算得到一次号码；
生成装置，将特征信息通过公开算法计算得到特征值；一次号码通过公开算法进行二次计算得到二次号码；若二次号码具备该特征值，则该二次号码为中标号码。
为了实现上述目的，本发明还公开了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述基于区块链的摇号方法。
为了实现上述目的，本发明还公开了一种一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的基于区块链的摇号方法。
本实施例中的处理装置可以采用通用的CPU、微处理器、应用专用集成电路、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本说明书实施例所提供的技术方案。
本实施例中的装置可以应用在计算机设备上，例如服务器或智能终端，并通过软件实现，或者通过硬件或者软硬件结合的方式实现本发明的转账安全控制方法。
相应地，本说明书实施例还提供一种计算机存储介质，所述存储介质中存储有程序，所述程序被处理器执行时实现上述任一实施例中的方法。
相应地，本说明书实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述任一实施例中的方法。
本申请可采用在一个或多个其中包含有程序代码的存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。计算机可用存储介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体，可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括但不限于：相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器 (RAM) 、只读存储器 (ROM) 、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。
本发明的优势在于：
本发明提供的一种基于区块链的摇号方法，该方法基于公有区块链执行；包括获取设定时间内新生成的区块或者设定数量新生的区块的哈希值；将获得哈希值通过约定算法计算得到一次号码；将特征信息通过公开算法计算得到特征值；一次号码通过公开算法进行二次计算得到二次号码，若二次号码具备该特征值，则该二次号码为中标号码；
1、利用公有区块链产生新的区块的随机性，保证了中标号码是随机的且无法作弊，同时利用区块链透明度高的特点实现整个摇号过程的公平，公正；
2、将特征信息通过公开算法计算得到特征值；这样可以防止超强算力的团体控制摇号的结果。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于区块链的摇号方法，该方法基于公有区块链执行；其特征在于，包括
获取设定时间内新生成的区块或者设定数量新生的区块的哈希值；
将获得哈希值通过约定算法计算得到一次号码；
将特征信息通过公开算法计算得到特征值；一次号码通过公开算法进行二次计算得到二次号码，若二次号码具备该特征值，则该二次号码为中标号码。
2.根据权利要求1所述的基于区块链的摇号方法，其特征在于，在获取新生区块的哈希值时，按照第一规则协议获取哈希值；第一规则协议为获取n个新生区块的哈希值，其中n的值为1至m之间的整数；m为设定时间内新生区块的总数或者设定数量值。
3.根据权利要求1所述的基于区块链的摇号方法，其特征在于，获取哈希值后，将每个哈希值生成一个数列组，并按照第二规则协议从各个数列组中生成一次号码。
4.根据权利要求3所述的基于区块链的摇号方法，其特征在于，哈希值生成数列组时，先将区块原始哈希值利用 SHA256算法或者SHA512算法处理生成新的哈希值；利用第三规则协议，将新的哈希值利用计算机生成数列；再利用统计学原理验证新的哈希值的每个数位的数字具有独立均匀分布的特点。
5.根据权利要求3所述的基于区块链的摇号方法，其特征在于，第二规则协议为从每个数列组中直接获取z个数字形成的数字块，并将z个数字块组合生成一次号码；其中，数字块的组合顺序按照数列对应得到原区块的生成时间先后顺序排列。
6.根据权利要求4所述的基于区块链的摇号方法，其特征在于，第二规则协议为从最后一个数列组中获取的z个数字生成一次号码；其中最后一个数列组对应的哈希值为按时间顺序最后生成的区块的哈希值。
7.根据权利要求1所述的基于区块链的摇号方法，其特征在于，公开算法为MD5加密算法。
8.一种基于区块链的摇号装置，该装置与公有区块链进行数据通讯；其特征在于，包括
接收装置，获取设定时间内新生成的区块或者设定数量新生的区块的哈希值；
处理装置，值通过约定算法计算得到一次号码；
生成装置，将特征信息通过公开算法计算得到特征值；一次号码通过公开算法进行二次计算得到二次号码；若二次号码具备该特征值，则该二次号码为中标号码。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述基于区块链的摇号方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的基于区块链的摇号方法。
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