CN110852886A - 基于联盟链的二手交易与物品借还系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了基于联盟链的二手交易与物品借还系统，通过对前端登录用户进行链上权限认证，降低了前端和后端以及后端与联盟链之间的耦合性，同时通过四层架构模式，有效减轻联盟链在系统当中的负担，减轻系统物理硬件需求；使用户注册成为联盟链用户更为简单，门槛更低，并且系统管理者们可直接操控系统中使用联盟链的用户数量；进而自动规范所有记录的上链与查询，降低确权成本，实现物品借还信用记录的透明化和买卖双方交易信息的真实可信。

Description

基于联盟链的二手交易与物品借还系统

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，尤其涉及基于联盟链的二手交易与物品借还系统。

背景技术

对于二手交易来说，现在的二手交易软件普遍存在商家、买家互相坑骗的情况，出现此类情况，管理者的调查成本高，取证难，大多情况都是不了了之，损害了消费者和卖家的基本利益，因此将用户购买时的每一步操作都记录在区块链上，利用区块链本身的防伪溯源和不可篡改等特性，降低调查成本，可使每一个调查结果都真实可信。

对于物品借还来说，目前国内征信系统只针对于房贷，税收，信用借贷等大额信用登记，但是对于像朋友借钱，或是物品借还这种低价值的借用诚信行为，征信系统是没有记录或者保障的，但是依靠于诚信，往往会面临很多问题，利用区块链技术不可篡改的特性和其去中心化的特质融合进入物品借还的信用系统，利于实现物品借还信用记录的透明化，使用智能合约，可以自动规范所有记录的上链与查询，降低确权成本。

但是应用联盟区块链技术实现上述二手交易和物品借还的信息记录，还存在系统负担大，物理硬件需求较高等问题，不管是个人还是企业单位，在建立独立联盟组织的物力成本和共享资源造成信息泄露的平衡中，始终存在一定的矛盾；而且联盟链智能合约与软件功能开发的耦合性极大降低了应用实现的场景和需求；而更大的问题在于多用户接入联盟链时，证书配置效率较低，区块链具有分布式、共识机制、安全性高、生存能力强、去中心化、信任建立等优点，可以有效地避免单点失败问题、提高证书配置效率、解决多CA互信问题；但是其带来的缺陷也是显而易见，第一：使区块链与用户的耦合性极具上增；第二：使用户使用区块链的门槛也极具上增；第三：将大大增加区块链网络环境的计算机资源，即使许多应用场景并不需要。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出基于联盟链的二手交易与物品借还系统，包括：

二手交易模块：用于将用户所属联盟组织内的卖家发货和买家收货过程所产生的交易信息以及收货信息进行保存并上链；

物品借还模块：用于将用户所属联盟组织内的商品借用和商品收发货过程所产生的交易信息以及收发货信息进行保存并上链；

信息查询模块：用于向用户或管理者展示二手交易模块和物品借还模块的交易信息和收发获信息。

优选的，系统对联盟组织成员赋予相应信用的信誉积分；所述二手交易模块对卖家发布的商品信息进行保存，并根据卖家信誉积分对商品进行排序。

优选的，在商品交易结束后系统根据买家评论判断是否扣除卖家信誉积分，或在卖家举报买家恶意评论后，核实并扣除买家信誉积分。

优选的，所述物品借还模块的借还操作由借用者向被借者发起，并在每次借还操作发起时输入相应的借还信息；系统在每次还操作结束后判断借还时间是否超过借还信息中的借还时间，如果超时，则扣除借用者的信誉积分。

优选的，系统包括多个联盟组织，且采用四层架构模式，其数据存储层分为保存业务逻辑数据的外围数据存储层和保存安全重要信息以及联盟组织之间共识协议的中心数据存储链码协议层。

优选的，还包括用于普通用户和联盟管理者注册并登录系统的注册登录模块。

一种链上权限认证方法，用于基于联盟链的二手交易与物品借还系统，所述认证方法由智能合约自行完成；所述智能合约为根据后端存储的对应联盟组织某个节点的ca认证文件访问该节点，并利用所述节点在保存有所有联盟组织成员身份信息且可更改的隐藏链中获取对应用户节点的秘钥，从而完成前端登录用户的权限认证。

优选的，所述秘钥由链产秘钥方法生成，所述链产秘钥方法为在联盟组织节点共同维护的通道上生成所述保存有所有联盟组织成员身份信息且可更改的隐藏链，所述隐藏链保存所有对应用户的秘钥后形成链码，所有生成及用户绑定秘钥的过程均由链码自动完成，所述链码可获取对应用户及联盟链管理成员的秘钥并发送给所述节点，所述秘钥不可查询。

优选的，当用户加入联盟组织时，由链码进行自动认证；对于不同的联盟组织，需要不同的ca文件进行认证。

优选的，所述前端登录用户得到链码认证后才可访问联盟组织，并通过ca认证文件访问对应联盟组织某个节点，通过所述节点更改或查询链上数据。

本发明的有益效果：本系统数据存储方面采用了联盟链技术，采用数据分布式存储，有效增加了整个系统的安全性能，并且直接提高了网络的可靠性能，只要有一个节点保存有全部数据，就可立刻恢复系统所有数据；采用四层架构模式，减少了各技术框架的耦合性，降低了开发者和用户门槛，并提供了比传统型数据库更优的安全性能，直接降低了系统中联盟链的负载，提供给管理身份用户更多的选择可能。

采用了链上权限认证方法，保留并结合了传统的证书认证方法，利用联盟链本身的保密特性，大大降低了算力节点与个体单位的耦合性，并降低了创建或加入联盟的成本；采用链产秘钥方法，保留了原生联盟链的安全认证条件，又将传统的可称为节点认证的模式改为了链码自行认证权限的方式，这样的方式，既保证了系统的基本安全，也使用户注册成为联盟链用户更为简单，门槛更低，并且系统管理者们可直接操控系统中使用联盟链的用户数量。

将用户的购买时的每一步操作都记录在区块链上，降低调查成本，并使每一个调查结果都真实可信；利用区块链技术不可篡改的特性和其去中心化的特质融合进入了物品借还的信用系统，利于实现物品借还信用记录的透明化；使用智能合约，可以自动规范所有记录的上链与查询，降低确权成本。

附图说明

图1是本发明系统总体框架图；

图2是本发明系统业务流程图；

图3是本发明注册登录模块用户注册登录程序流程图；

图4是本发明注册登录模块联盟管理者注册登录程序流程图；

图5是本发明二手交易模块程序流程图；

图6是本发明物品借还模块程序流程图；

图7是本发明信息查询模块程序流程图；

图8是本发明传统的联盟链架构图；

图9是本发明联盟链架构图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

本实施例中，基于联盟链的二手交易与物品借还系统，在此系统中抛弃了传统的三层架构模式，而是采用了四层架构模式，分别是应用展示层、逻辑实现层、外围数据存储层与中心数据存储与链码协议层，分别实现数据展示与参数收集、业务逻辑设计与封装等功能，在此将数据存储层分为外围数据存储层与中心数据存储链码协议层，其中，外围数据存储层主要是保存应用业务逻辑方面的实现而需要保存的数据，而中心数据存储层主要是保存与信息调查相关的安全重要信息，和联盟组织之间的共识协议需要保存的数据，该四层架构可以有效减轻联盟链在系统当中的负担，减轻系统物理硬件需求，并且提升整个系统的安全性能；将中心存储层与外围存储层分开，也可以有效降低联盟链当中智能合约与软件功能开发的耦合性，大大扩展应用实现的场景与需求。

基于联盟链的二手交易与物品借还系统，如图1所示是系统总体框架，该框架说明了联盟组织与用户关系的一种情况，其实在本系统当中，联盟组织的选择是多样性的，每一个组织可以拥有自己的算力节点群，而每一个联盟管理者也可以自己拥有自己的算力节点。

如图2所示是本系统业务流程图，在该业务流程中，注册用户将分为两种不同类别进行注册，登录后，普通用户能实现二手交易、物品借还等功能，联盟管理者可以实现包括审核，管理用户等管理功能，整个系统架构可以分为几个模块，这些模块对应着不同的系统功能；由此，按功能划分，本系统主要包括注册登录模块、二手交易模块、物品借还模块以及信息查询模块。

所述注册登录模块用于普通用户、联盟管理者注册并登录系统；

注册登录模块在普通用户注册或登录时可执行如下步骤：

S11：保存用户注册信息至外围存储层，并提示选择绑定联盟组织；

S12：将注册信息提交并保存至区块链；

S13：删除外围存储层用户注册信息；

S14：在用户下次登录时暂时保存用户登录信息至外围存储层；

注册登录模块在联盟管理者注册或登录时可执行如下步骤：

S21：检索网络环境部署情况，并提示选择创建联盟组织或加入联盟组织；

S22：当用户选择创建联盟组织时，提示选择共享算力节点，或创建算力节点；否则直接进入步骤S25；

S23：当用户选择创建算力节点时，提示手动生成各算力节点，否则忽略并进入下一步骤；

S24：生成联盟组织的通道文件和创世区块，并提示输入参数，完成创建并结束；

S25：提供可选择联盟组织供用户选择；

S26：提交加入请求至联盟组织管理者审核；

S27：联盟组织所有管理者审核通过时，提示注册成功。

具体的，如图3所示，对于第一次使用该系统的用户，需要进行账号注册，用户需要输入自己的真实信息，包括身份证号、手机号、邮箱等，注册时第一步会把数据提交保存到外围存储层，这里采用的是mysql数据库，之后需要进行选择绑定联盟组织，这一步尤为重要，不同的联盟组织提供的数据信息是不一样的，如联盟A上的用户就只能看到联盟A上发布的商品信息，而联盟B上的用户只能看到联盟B上的信息，不同联盟上的信息互不干扰，且也只由自己联盟上的管理人员进行管理；用户绑定完联盟组织过过后才会将信息提交并保存于区块链，而外围数据库上的用户信息会在一段时间过后删除，而在下一次登录时又会暂时保存于外围数据库。

如图4所示，联盟管理者注册分为两种模式，一是创建联盟组织、二是加入别人的联盟组织，这两者首先都需要拥有自己的fabric网络环境，注册登录模块首先检索网络环境部署情况，并提示用户进行创建或加入选择，创建联盟组织首先需要选择是与别人共享算力节点，还是自己创建算力节点，如果是自己创建算力节点需要手动生成各算力节点；如果是与别人共享，则此操作省略，之后两者都需要手动生成一下自己的通道文件与创世区块，然后在本系统上输入参数，点击注册联盟组织即可，注册成功之后，注册用户将自动成为联盟组织的管理者；加入联盟组织首先需要选择自己想加入的联盟组织，然后提交加入请求至联盟组织内部进行审核，这里默认是所有联盟组织管理成员审核通过才可注册成功。

如图5所示的二手交易模块，用于将用户所属联盟组织内的卖家发货和买家收货过程所产生的交易信息以及收获信息进行保存并上链。

具体的，该模块分为普通用户应用模块和管理员应用模块，普通用户的应用模块是基于微信小程序端的，其又分为二手交易和物品借还；对于二手交易，所有用户可发布闲置商品，而发布商品只会在所属联盟组织内有效，系统会对联盟组织成员赋予相应信用的信誉积分，在所有界面，商品排序都是以卖家的信誉积分进行排行，在这里每个闲置商品都必须有自己的商品图片，交易结束后买家可发表评论，经过评论系统会判断是否扣除卖家信誉积分，但是经卖家举报买家恶意评论的，经过核实也会扣除买家信誉积分。

发布一件闲置商品的功能，用户按照顺序填写完成商品内容之后，点击发布按钮，就会将商品提交至数据库，在界面予以展示，此处所有内容不能为空，否则发布失败；发布成功后，用户将可以在我发布的界面看到自己所发布的商品，并且可以继续选择删除此商品，联盟内所有人员将可以看到用户所发布的商品内容；如果发布商品的用户信誉积分够高，还有可能在信誉推荐首页界面得到展示；用户可以在商城首页或者商品分类页面看到已发布的商品，点击商品图片即可进入商品详情界面，在购买之前可以在商品下方为卖家留言，咨询商品情况，然后可选择购买；卖家可以在我卖出的，待发货界面查看卖出商品情况，然后点击发货，即可进入发货状态，并会更新此交易在区块链上的状态，之后商家可以在待收货中看到自己已发货但用户（买家）未收货的商品。

如图6所示的物品借还模块，用于将用户所属联盟组织内的商品借用和商品收发货过程所产生的交易信息以及收发货信息进行保存并上链。

具体的，对于物品借操作应是由借用者向被借者发起，物品还操作也是由借用者主动发起，发起借还时应输入相应的借还信息，包括借还时间，物品名称，或金钱价值，还应有一张物品照片，借还结束之后系统会进行判断此次借还是否超时，若超时，则会扣除借用者相应信誉积分。

用户可以在物品借还界面发起借还活动，用户点击借按钮之后即可进入借用界面，填写相应信息之后，可以在我借到的，已申请界面查看，此时被借者也同理可在我借出的，待确认界面进行确认此次借还，确认之后两者都可以在进行中看到此次借还记录，等待借用者归还，借用者归还之后，两者都可已在已完成界面看到自己的借还记录，并且这些所有活动都会在区块链上进行记录，用户点击归还按钮，即可开始此次归还，同上，点击归还之后，被借者在收到物品之后，即可点击确认归还按钮，此次借还结束，之后可在已完成界面看到所有借还记录。

如图7所示的信息查询模块，用于向用户或管理者展示二手交易模块和物品借还模块的的交易信息和收发获信息。

信息查询模块总结了所有查询的方式，其图7中只举例了查询一个用户的方式，其他查询与此类似。

在此系统当中也并未采用传统的联盟链证书安全认证方法，转而采用了链上权限认证方法，此方法保留并结合了传统的证书认证方法，利用联盟链本身的保密特性，大大降低了算力节点与个体单位的耦合性，并降低了创建或加入联盟的成本，加入联盟组织时，即可选择增加算力节点，也可选择不增加算力节点，为联盟组成单位提供了更多的选择，由此方法不仅联盟内各单位成员可以共享算力资源，不同联盟组织也可以共享算力，算力节点也由分散管理变为了统一管理，方便维护，节省计算机空间资源，并使算力节点的操控变得更为简单。

对于用户访问，也采用了链产秘钥方法，保留了原生联盟链的安全认证条件，又将传统的可称为节点认证的模式改为了链码自行认证权限的方式，这样的方式，既保证了系统的基本安全，也使用户注册成为联盟链用户更为简单，门槛更低，并且系统管理者们可直接操控系统中使用联盟链的用户数量。

传统的联盟链架构如图8所示，可以看出每一个组织成员都必须有自己的节点，而每一个节点都包含自己的ca证书，这样的网络环境无疑是最安全的，但是在某些应用环境当中用户没有这样的硬件基础，也不需要这样更安全但却跟复杂的网络环境，这无疑提高了联盟链用户的门槛；并且，每一个节点对应一个用户，每一个用户对应一个证书，在这对于软件开发层面耦合性也相当的巨大。

首先完整的联盟链的相应软件认证步骤应该是，一个后端拥有ca文件对应一个联盟链节点，一个前端网页也必须要拥有一个ca文件对应一个后端ca文件，这样网页才能有资格访问到链上的数据，这样复杂的操作无疑对于联盟链组织成员、用户，还是软件开发者都是一次挑战，但是在针对于不同的应用场景，应该可以有不同的解决方案。

链产秘钥及链上认证权限方法的思想就是，尽量降低传统联盟链的认证的复杂度，也尽量不减少其安全功能。

本实施例中，链产秘钥方法从用户的角度考虑，减去前端页面必须拥有ca文件才可得到链码认证的特性，既然后端已经需要ca文件才能访问到区块链的数据了，只需要让后端知道前端页面登录的成员是某个联盟组织的成员即可，联盟链当中的组织成员互相共享链码信息都是靠通道技术来实现的，每个联盟组织节点共同维护一条通道，也就是channel，因此，在channel上生成一条隐藏链码，在此称为key链，也就是所说的秘钥，key链上保存了所有的秘钥，而每一个用户不再是对应一个ca文件了，而是对应于key链当中的一条秘钥。

链产秘钥方法为在channel上生成一条隐藏链，并保存所有联盟组织成员身份信息，即对应用户的秘钥，隐藏链保存所有对应用户的秘钥后形成链码，而所述链码可生成及获取对应用户及联盟链管理成员的秘钥，却不可查询秘钥。

所有生成及用户绑定秘钥的过程都是由链码自动完成，在此基础上前端页面向后端请求权限再不与节点及其ca证书有关，而直接和channel，也就是和联盟组织有关；这样不仅降低了用户的使用门槛、降低了前端页面及区块链的耦合性，也保留了原先前端页面需要得到链码认证才可访问的功能。

如图9所示，为降低后端及联盟链的耦合性，后端已经使用了联盟当中的ca文件才能访问联盟链的所有数据，而一个联盟当中的数据又是在联盟当中共享且公开的，那么可以只使用一个ca文件，访问一个节点，而这个节点是拥有更改并查询链上数据的节点，这样就可以用一个节点作为一个联盟的代表而来用后端进行操控，并且这样的方法也可以直接避免联盟组织成员的加入需要重新部署网络，重新在后端添加ca文件的问题。

因此采用与链产秘钥相似的方法，即链上权限认证方法，在channel中建立了一条隐藏链，它具有所有联盟组织成员的身份信息，它可以更改，但不可以查询，所有认证方法都是由智能合约自行完成，所述智能合约为根据后端存储的对应联盟组织某个节点的ca认证文件访问该节点，并利用所述节点在保存有所有联盟组织成员身份信息且可更改的隐藏链中获取对应用户节点的秘钥，从而完成前端登录用户的权限认证；在此之后，同样联盟组织的成员加入时，不再需要有ca认证文件，只需要让链码自动认证即可；但是不同的联盟组织，仍需要不同的ca文件进行认证。

前端登录用户得到链码认证后才可访问联盟组织，并通过ca认证文件访问对应联盟组织某个节点，通过所述节点更改或查询链上数据。

本方案通过对前端登录用户进行链上权限认证，降低了前端和后端以及后端与联盟链之间的耦合性，同时通过四层架构模式，有效减轻联盟链在系统当中的负担，减轻系统物理硬件需求；使用户注册成为联盟链用户更为简单，门槛更低，并且系统管理者们可直接操控系统中使用联盟链的用户数量；进而自动规范所有记录的上链与查询，降低确权成本，实现物品借还信用记录的透明化和买卖双方交易信息的真实可信。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书界定。

Claims (10)

1.基于联盟链的二手交易与物品借还系统，其特征在于，包括：

二手交易模块：用于将用户所属联盟组织内的卖家发货和买家收货过程所产生的交易信息以及收货信息进行保存并上链；

物品借还模块：用于将用户所属联盟组织内的商品借用和商品收发货过程所产生的交易信息以及收发货信息进行保存并上链；

信息查询模块：用于向用户或管理者展示二手交易模块和物品借还模块的交易信息和收发获信息。

2.根据权利要求1所述的基于联盟链的二手交易与物品借还系统，其特征在于，系统对联盟组织成员赋予相应信用的信誉积分；所述二手交易模块对卖家发布的商品信息进行保存，并根据卖家信誉积分对商品进行排序。

3.根据权利要求2所述的基于联盟链的二手交易与物品借还系统，其特征在于，在商品交易结束后系统根据买家评论判断是否扣除卖家信誉积分，或在卖家举报买家恶意评论后，核实并扣除买家信誉积分。

4.根据权利要求2所述的基于联盟链的二手交易与物品借还系统，其特征在于，所述物品借还模块的借还操作由借用者向被借者发起，并在每次借还操作发起时输入相应的借还信息；系统在每次还操作结束后判断借还时间是否超过借还信息中的借还时间，如果超时，则扣除借用者的信誉积分。

5.根据权利要求1所述的基于联盟链的二手交易与物品借还系统，其特征在于，系统包括多个联盟组织，且采用四层架构模式，其数据存储层分为保存业务逻辑数据的外围数据存储层和保存安全重要信息以及联盟组织之间共识协议的中心数据存储链码协议层。

6.根据权利要求5所述的基于联盟链的二手交易与物品借还系统，其特征在于，还包括用于普通用户和联盟管理者注册并登录系统的注册登录模块。

7.一种链上权限认证方法，用于权利要求1所述的基于联盟链的二手交易与物品借还系统，其特征在于，所述认证方法由智能合约自行完成；所述智能合约为根据后端存储的对应联盟组织某个节点的ca认证文件访问该节点，并利用所述节点在保存有所有联盟组织成员身份信息且可更改的隐藏链中获取对应用户节点的秘钥，从而完成前端登录用户的权限认证。

8.根据权利要求7所述的一种链上权限认证方法，其特征在于，所述秘钥由链产秘钥方法生成，所述链产秘钥方法为在联盟组织节点共同维护的通道上生成所述保存有所有联盟组织成员身份信息且可更改的隐藏链，所述隐藏链保存所有对应用户的秘钥后形成链码，所有生成及用户绑定秘钥的过程均由链码自动完成，所述链码可获取对应用户及联盟链管理成员的秘钥并发送给节点，所述秘钥不可查询。

9.根据权利要求8所述的一种链上权限认证方法，其特征在于，当用户加入联盟组织时，由链码进行自动认证；对于不同的联盟组织，需要不同的ca文件进行认证。

10.根据权利要求7所述的一种链上权限认证方法，其特征在于，所述前端登录用户得到链码认证后才可访问联盟组织，并通过ca认证文件访问对应联盟组织某个节点，通过所述节点更改或查询链上数据。

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