CN111144958B - 基于区块链的电子发票开具方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于区块链的电子发票开具方法、装置及系统，所述方法包括：第一客户端向全链广播身份验证请求，装有背书策略的客户端验证第一客户端的身份，当超过一定数量的客户端发布通过验证的信息，即可生成身份验证区块作为第一客户端的身份签章，然后，第一客户端全链广播携带身份签章和开票信息的发票开具请求，装有智能合约的客户端通过智能合约校验身份签章和开票信息，若超过一定数量的客户端发布通过校验的信息，表明开票信息合法有效，将开票信息存入区块链的主链中，供其他客户端或者税务局查询调用，大大优化电子发票开票流程，使得开票过程中的交易数据无法篡改、不可伪造，实现了更加安全可靠快捷的开票方式。

Description

基于区块链的电子发票开具方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及电子发票技术领域，尤其涉及一种基于区块链的电子发票开具方法、装置及系统。

背景技术

随着互联网的不断发展，网络购物逐渐取代传统的购物方式，应运而生的是电子发票这种购买凭证。电子发票是指一切单位和个人在购销商品、提供或接受服务以及从事其他经营活动中，所开具和收取的以电子形式存储和流转的业务凭证。电子发票不仅节约了印制成本，而且易于保管、查询和调阅。

电子发票的开具过程为：客户端发起发票开具请求，通过信道传递给税务局检验签名，再到51电子发票签章平台执行签章，最后才能接收到通过审核认证的电子发票。其中，开票端与税局服务端系统的开发、维护成本较高，且电子发票的开具流程繁琐，其中任何一个环节的脱节都会导致电子发票无法正常开具。另一个显著问题是，一旦税务局或签章平台的服务器遭到黑客的攻击，服务器中的开票数据极易被拦截、篡改，甚至遭到损毁。

发明内容

本发明实施例提供一种基于区块链的电子发票开具方法、装置、电子设备、系统及存储介质，以解决现有技术中电子发票的开具流程繁琐、安全性低的问题。

第一方面，本发明一实施例提供了一种基于区块链的电子发票开具方法，包括：

第一客户端向区块链中的第二客户端发送身份验证请求，身份验证请求中包括纳税人信息，第二客户端为区块链中除第一客户端以外的客户端；

第一客户端接收第二客户端反馈的身份验证结果，根据身份验证结果确定第一客户端是否通过身份验证，身份验证结果为第二客户端对纳税人信息进行验证后得到的；

第一客户端在确认通过身份验证后，将身份验证结果和纳税人信息封装到一个新的区块中得到身份验证区块，并向第二客户端发送发票开具请求，发票开具请求中包括开票信息和身份验证区块；

第一客户端接收第二客户端反馈的发票校验结果，根据发票校验结果确定开票信息是否合法，发票校验结果为第二客户端对开票信息和身份验证区块进行验证后得到的；

第一客户端在确认开票信息合法后，将发票校验结果和开票信息封装到一个新的区块中得到电子发票区块，并将身份验证区块和电子发票区块加入区块链的主链中。

第二方面，本发明一实施例提供了一种基于区块链的电子发票开具方法，包括：

第二客户端在收到第一客户端发送的身份验证请求后，根据预存在第二客户端中的纳税人信息表对身份验证请求中的纳税人信息进行验证，并将得到的身份验证结果发送给区块链中的其他客户端，纳税人信息表中包括已登记的客户端对应的纳税人信息，其他客户端为区块链中除第二客户端以外的客户端；

第二客户端接收第一客户端发送的发票开具请求，发票开具请求中包括开票信息和身份验证区块，身份验证区块为在根据身份验证结果确定第一客户端通过身份验证后生成的用于证明第一客户端身份的身份签章；

第二客户端根据身份验证区块确定第一客户端是否为合法终端，若第一客户端为合法终端，则根据预存在第二客户端中的智能合约校验开票信息，并将发票校验结果发送给其他客户端，以使第一客户端根据第二客户端反馈的发票校验结果确认该开票信息是否合法，智能合约包括电子发票的开具规则。

第三方面，本发明一实施例提供了一种基于区块链的电子发票开具系统，包括：组成区块链的多个客户端；

区块链中的任一客户端为第一客户端，第二客户端为区块链中除第一客户端以外的客户端；

第一客户端用于向第二客户端发送身份验证请求，身份验证请求中包括纳税人信息；

第二客户端用于在收到身份验证请求后，根据预存在第二客户端中的纳税人信息表对身份验证请求中的纳税人信息进行验证，并将得到的身份验证结果发送给区块链中的其他客户端，纳税人信息表中包括已登记的客户端对应的纳税人信息，其他客户端为区块链中除第二客户端以外的客户端；

第一客户端还用于接收第二客户端反馈的身份验证结果，根据身份验证结果确定第一客户端是否通过身份验证，在确认通过身份验证后，将身份验证结果和纳税人信息封装到一个新的区块中得到身份验证区块，并向第二客户端发送发票开具请求，发票开具请求中包括开票信息和身份验证区块；

第二客户端还用于接收第一客户端发送的发票开具请求，根据身份验证区块确定第一客户端是否为合法终端，若第一客户端为合法终端，则根据预存在第二客户端中的智能合约校验开票信息，并将发票校验结果发送给其他客户端，智能合约包括电子发票的开具规则；

第一客户端还用于接收第二客户端反馈的发票校验结果，根据发票校验结果确定开票信息是否合法，在确认开票信息合法后，将发票校验结果和开票信息封装到一个新的区块中得到电子发票区块，并将身份验证区块和电子发票区块加入区块链的主链中。

第四方面，本发明一实施例提供了一种基于区块链的电子发票开具装置，包括：

第一发送模块，用于向区块链中的第二客户端发送身份验证请求，身份验证请求中包括纳税人信息，第二客户端为区块链中除第一客户端以外的客户端；

第一接收模块，用于接收第二客户端反馈的身份验证结果；

身份验证区块生成模块，用于根据身份验证结果确定第一客户端是否通过身份验证，身份验证结果为第二客户端对纳税人信息进行验证后得到的，在确认通过身份验证后，将身份验证结果和纳税人信息封装到一个新的区块中得到身份验证区块；

第一发送模块还用于向第二客户端发送发票开具请求，发票开具请求中包括开票信息和身份验证区块；

第一接收模块还用于接收第二客户端反馈的发票校验结果；

电子发票区块生成模块，用于根据发票校验结果确定开票信息是否合法，发票校验结果为第二客户端对开票信息和身份验证区块进行验证后得到的，在确认开票信息合法后，将发票校验结果和开票信息封装到一个新的区块中得到电子发票区块，并将身份验证区块和电子发票区块加入区块链的主链中。

第五方面，本发明一实施例提供了一种基于区块链的电子发票开具装置，包括：

身份验证模块，用于在收到第一客户端发送的身份验证请求后，根据预存在第二客户端中的纳税人信息表对身份验证请求中的纳税人信息进行验证；

第二发送模块，用于将得到的身份验证结果发送给区块链中的其他客户端，纳税人信息表中包括已登记的客户端对应的纳税人信息，其他客户端为区块链中除第二客户端以外的客户端；

第二接收模块，用于接收第一客户端发送的发票开具请求，发票开具请求中包括开票信息和身份验证区块，身份验证区块为在根据身份验证结果确定第一客户端通过身份验证后生成的用于证明第一客户端身份的身份签章；

发票校验模块，用于根据身份验证区块确定第一客户端是否为合法终端，若第一客户端为合法终端，则根据预存在第二客户端中的智能合约校验开票信息；

第二发送模块还用于将发票校验结果发送给其他客户端，以使第一客户端根据第二客户端反馈的发票校验结果确认该开票信息是否合法，智能合约包括电子发票的开具规则。

第六方面，本发明一实施例提供了一种电子设备，包括收发机、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，其中，收发机用于在处理器的控制下接收和发送数据，处理器执行程序时实现上述任一种方法的步骤。

第七方面，本发明一实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该程序指令被处理器执行时实现上述任一种方法的步骤。

本发明实施例提供的技术方案具有如下优势：

(1)通过区块链技术构建了一个去中心化的电子发票开具系统，从开票请求到实施开票再到查询发票结果，整个过程不再依托于税局服务器或者51电子发票签章服务器，大大减少运维成本和系统开发成本，且去中心化的系统使得票源信息不再存储在固定设备，而是置于整个区块主链中，解决了现存诸多问题：如发票信息存放过于分散，一旦损毁不易恢复等；

(2)不再依托税局平台的状态，规避税局月初抄报清卡高峰期与升级维护系统时造成的停机，基于区块链的电子发票开具系统，可以实时校验纳税人身份并开具电子发票；

(3)区块链中的客户端均参与到纳税人的身份验证过程中，只有当大于一定比例的背书验证节点通过验证后，此身份验证请求才会被认可，通过背书策略实现全网校验身份，使得身份认证结果更加透明可靠，大大降低偷税漏税的风险，且每次开具发票前都会进行全网校验身份，确保安全性；

(4)通过执行智能合约实现了全网全节点共同监督开票过程，避免了黑客拦截可能造成的发票信息丢失或篡改的后果，同时减少了人工对账可出现的错误；

(5)基于区块链网络，使得电子发票的税收编码可以保持完全统一，确保开票规则的一致性，通过唯一的哈希值可以快速准确地查询电子发票，而不是需要输入发票代码、号码，流水号等信息来查询。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所介绍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为本发明实施例提供的基于区块链的电子发票开具方法的应用场景示意图；

图2为本发明一实施例提供的基于区块链的电子发票开具方法的流程示意图；

图3为本发明一实施例提供的身份验证区块的数据结构示意图；

图4为本发明一实施例提供的电子发票区块的数据结构示意图；

图5为本发明一实施例提供的基于区块链的电子发票开具装置的结构示意图；

图6为本发明一实施例提供的基于区块链的电子发票开具装置的结构示意图；

图7为本发明一实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

为了方便理解，下面对本发明实施例中涉及的名词进行解释：

智能合约(Smart contract)是一种旨在以信息化方式传播、验证或执行合同的计算机协议。智能合约允许在没有第三方的情况下进行可信交易，这些交易可追踪且不可逆转。

背书策略是一段程序代码，其能向区块链中的节点出具交易是否有效的背书。

附图中的任何元素数量均用于示例而非限制，以及任何命名都仅用于区分，而不具有任何限制含义。

传统的电子发票开具由客户端发起发票开具请求，通过信道传递给税务局检验签名，再到51电子发票签章平台执行签章，最后才能接收到通过审核认证的电子发票。首先，开票端与税局服务端系统的开发以及维护成本较高，且中心化的开票系统使得企业与个人大规模批量开票时严重占用网络带宽，导致响应速度慢；其次，电子发票的开具流程繁琐，任何一个环节的脱节都会导致电子发票无法正常开具；此外，另一个显著问题是中心化的签名签章与存储方式，所带来的问题是，税务局与平台间传递的开票数据极易被拦截，系统服务器存在被黑客攻破的风险，且存储于各个金税盘中的数据过于分散，一旦损毁，不易恢复，上述问题将导致开票数据被篡改或损毁。

为此，本发明的发明人考虑到，连接单位或个人用于开票的客户端形成一个区块链，客户端中装载了由税务局与所有区块链中的客户端共同参与制定背书策略和智能合约。首先，需要开具发票的客户端向全链广播身份验证请求，装有背书策略的客户端通过背书策略验证需要开具发票的客户端的身份，当超过一定数量的客户端发布通过验证的信息后，即可生成身份验证区块，作为该需要开具发票的客户端的身份签章。然后，需要开具发票的客户端全链广播携带身份签章和开票信息的发票开具请求，装有智能合约的客户端通过智能合约校验身份签章和开票信息，当超过一定数量的客户端发布通过校验的信息后，则该开票信息被视为合法有效，即可将开票信息存入区块链的主链中，供其他客户端或者税务局查询调用。因此，本发明基于区块链实现了电子发票签名签章与开具时的去中心化，减少中间环节，使得开票过程中的交易数据无法篡改、不可伪造，还能减少人工对账的出错概率和人力成本，大大优化电子发票开票流程，实现了更加安全可靠快捷的开票方式。

在介绍了本发明的基本原理之后，下面具体介绍本发明的各种非限制性实施方式。

首先参考图1，其为本发明实施例提供的基于区块链的电子发票开具方法的应用场景示意图。图1所示的基于区块链的电子发票开具系统是由客户端11、客户端12……客户端16等多个客户端连接而成的区块链，图1仅是一个示例，实际应用中接入区块链的客户端的数量不限。各个客户端中装有由税务局与所有区块链中的客户端共同参与制定背书策略和智能合约，以明确了区块链中各个客户端的权利与义务，也给出了电子发票的开具全流程的准则与标准，同意背书策略和智能合约的客户端即可加入该区块链中。当然并不是区块链中所有的客户端都必须安装背书策略和智能合约，安装了背书策略的客户端可以称为背书验证节点，只有背书验证节点会对进行身份验证并广播身份验证结果，安装了智能合约的客户端可以称为校验节点，只有校验节点会对开票信息进行校验并广播发票校验证结果。

图1的应用场景下，各个客户端之间通过网络进行通信连接，该网络可以为局域网、广域网等。客户端可以为便携设备(例如：手机、平板、笔记本电脑等)，也可以为个人电脑(PC，Personal Computer)。客户端也可以是公司部署的服务器，多个用户可通过与服务器连接的终端设备接入区块链，完成电子发票的开具。

图1所示的基于区块链的电子发票开具系统中，使用客户端的用户除了可以是需要开具发票或查验发票的公司或个人，还可以是税务局、工商局等政府部门，以便通过区块链更好地监管发票的整个开具及流转过程。

下面结合图1所示的应用场景，对本发明实施例提供的技术方案进行说明。

参考图2，本发明实施例提供一种基于区块链的电子发票开具方法，包括以下步骤：

S201、第一客户端向第二客户端发送身份验证请求，身份验证请求中包括纳税人信息。

本实施例中，第二客户端为区块链中除第一客户端以外的客户端。也就是说，第一客户端会在区块链中广播身份验证请求，以便区块链中的其它客户端能够对第一客户端的身份进行验证。例如，如图1所示，用户使用客户端11发起身份验证请求，则客户端11就是第一客户端，此时，而区块链中的其它客户端就是第二客户端。

需要说明的是，第一客户端和第二客户端仅仅是为了方便描述而对客户端作出名称上的区分。实际上，区块链中的任一客户端既可以是第一客户端，也是可以第二客户端，即当一客户端发起身份验证请求和开票请求时，其身份为第一客户端，而当该客户端对其他客户端发送的身份验证请求和开票请求进行验证时，其身份为第二客户端。

纳税人信息具体包括纳税人名称、纳税人识别号、地址、电话、开户行及账号、以及发票种类等信息。

S202、第二客户端在收到身份验证请求后，根据预存在第二客户端中的纳税人信息表对身份验证请求中的纳税人信息进行验证，并将得到的身份验证结果发送给区块链中的其他客户端。

纳税人信息表中包括已登记的客户端对应的纳税人信息。一个客户端名下可登记多个纳税人信息，用户在客户端上操作时，从多个纳税人信息中选择此次需要开具的发票对应的纳税人信息发送给第二客户端即可。

上述步骤S202中的其他客户端为区块链中除第二客户端以外的客户端，也就是说，当一个客户端在验证完第一客户端的身份后，会向全链广播身份验证结果，以使得所有的客户端都能收到并存储身份验证结果，以便后续任一用户能够对身份验证结果进行监督查验。

本实施例中，通过区块链中的背书策略实现对纳税人信息的验证。本实施例中，纳税人信息表存储在背书策略中，所有加入区块链的用户的纳税人信息都存储在纳税人信息表中，客户端安装背书策略时一同导入客户端，当有新的纳税人信息增加时，通过广播的方式更新各个客户端中的背书策略，以使各个客户端获取到新增的纳税人信息。安装有背书策略的客户端可以称为背书验证节点，背书验证节点在收到第一客户端广播的身份验证请求后，触发背书策略，以执行以下步骤：调用纳税人信息表对身份验证请求中的纳税人信息进行验证，若身份验证请求中的纳税人信息与税人信息表中登记的纳税人信息一致，表示第一客户端通过身份验证，向区块链中的所有客户端广播身份验证结果(即背书)。当区块链中大于一定比例(例如50％)的背书验证节点广播第一客户端通过身份验证的背书后，第一客户端的身份验证请求才会被认可。其中，背书策略可以被设置为通过身份验证时才广播身份验证结果，也可以被设置为无论是否通过身份验证都广播身份验证结果。

S203、第一客户端接收第二客户端反馈的身份验证结果，根据身份验证结果确定第一客户端是否通过身份验证，在确认通过身份验证后，将身份验证结果和纳税人信息封装到一个新的区块中得到身份验证区块，并向第二客户端发送发票开具请求，发票开具请求中包括开票信息和身份验证区块。

其中，开票信息包括电子发票中的商品名称、商品规格型号、单位、数量、单价、金额、商品税率、税额等信息。电子发票开具过程中需要用到的纳税人信息可以从身份验证区块中获取。当然，第一客户端也可以将纳税人信息加入发票开具请求中一并发送给第二客户端，此时，第二客户端可以利用身份验证区块中的纳税人信息验证发票开具请求中的纳税人信息的合法性。

在具体实施时，只有安装背书策略的第二客户端会广播身份验证结果，第一客户端统计背书验证节点反馈的身份验证结果，若身份验证结果为通过的背书数量占区块链中的背书验证节点总数量的比例超过预设比例(例如50％)，则该第一客户端通过身份验证，否则，第一客户端未通过身份验证。

上述步骤S203中，第一客户端将身份验证结果和纳税人信息封装到一个新的区块中得到身份验证区块的方法具体包括以下步骤：第一客户端利用Merkle树算法计算收到的所有身份验证结果对应的第一Merkle树，并计算第一Merkle树的Merkle根的第一哈希值，将纳税人信息、第一哈希值封装到一个新的区块中，得到身份验证区块，身份验证区块中还包括生成身份验证区块时的时间戳。封装得到的身份验证区块参见图3，将所有背书验证节广播的身份验证信息以Merkle树算法组装进区块体内，将第一哈希值、时间戳、纳税人信息等值组装进区块头中，区块头中还包括前一区块的哈希值等区块中必要的常规信息，在此不再一一列举。身份验证区块作为第一客户端在此次发票开具过程中的身份签章，以方便第二客户端验证第一客户端的身份，携带有合法的身份签章的发票开具请求才是合法的。

S204、第二客户端接收第一客户端发送的发票开具请求，根据身份验证区块确定第一客户端是否为合法终端，若第一客户端为合法终端，则根据预存在第二客户端中的智能合约校验开票信息，并将发票校验结果发送给其他客户端。

第二终端在根据身份验证区块确定第一客户端是否为合法终端时，除了根据身份验证区块中的纳税人信息校验税人名称、纳税人识别号、地址、电话、开户行及账号、以及发票种类等信息，还需要校验身份验证区块中的时间戳，只有时间戳与当前时间的差值小于预设时间差时，该身份验证区块才有效，以保证身份验证过程与发票校验过程的同步性，规避异步篡改纳税人信息再做开票的可能。身份验证区块中的时间戳精确到毫秒级别，可以保证纳税人身份的唯一性。

本实施例中的智能合约由税务局与所有区块链中的客户端共同参与制定，具体包括电子发票的开具规则，开票规则即为校验开票信息中的商品名称、商品规格型号、单位、数量、单价、金额、商品税率、税额等信息是否合法的规则。更具体地，智能合约中存储了商品编码表，该商品编码表中存储了各种商品的商品类别、商品名称、商品型号规格、商品税率、税率优惠政策以及营业税种类等信息，智能合约利用商品编码表中的信息对开票信息进行校验，确认该开票信息是否符合电子发票的开具规则，例如，根据开票信息中的商品的单位、数量、单价校验开票信息中的金额是否正确，根据开票信息中的商品名称在商品编码表中查找到对应的商品，从商品编码表获取该商品的商品税率、营业税种类以及优惠政策等信息，根据校验开票信息中的商品税率、税额等信息是否正确。

第一客户端在发送发票开具请求前，可利用智能合约中的商品编码表快捷地生成开票信息。例如，用户只需输入商品名称、单位、数量、单价等信息，第一客户端利用商品编码表查询到该商品的商品税率，根据用户输入的单位、数量、单价计算出金额，并根据金额和查询到的商品税率计算得到税额。第一客户端还可以在用户输入商品名称时通过商品编码表提供该商品对应的多种商品规格型号，以供用户选择。

税务局可通过区块链实时更新智能合约以及商品编码表，并广播给所有区块链中的客户端，保证开票规则的同步更新。

上述步骤S204中的其他客户端为区块链中除第二客户端以外的客户端，也就是说，当一个客户端在校验完第一客户端的开票信息后，会向全链广播发票校验结果，以使得所有的客户端都能收到并存储发票校验结果，以便后续任一用户能够对发票校验结果进行监督查验。

S205、第一客户端接收第二客户端反馈的发票校验结果，根据发票校验结果确定开票信息是否合法，在确认开票信息合法后，将发票校验结果和开票信息封装到一个新的区块中得到电子发票区块，并将身份验证区块和电子发票区块加入区块链的主链中。

在具体实施时，只有安装智能合约的客户端会校验第一客户端发送的开票信息，并反馈发票校验结果。第一客户端统计安装智能合约的客户端反馈的发票校验结果，若发票校验结果为合法的数量占区块链中安装智能合约的客户端的总数量的比例超过预设比例(例如50％)，则该第一客户端的开票信息合法，否则，该第一客户端的开票信息不合法。

上述步骤S205中，第一客户端将发票校验结果和开票信息封装到一个新的区块中得到电子发票区块的方法具体包括以下步骤：第一客户端利用Merkle树算法计算收到的所有发票校验结果对应的第二Merkle树，并计算第二Merkle树的Merkle根的第二哈希值，将开票信息、第一哈希值、第二哈希值封装到一个新的区块中，得到电子发票区块。封装得到的身份验证区块参见图4，将所有校验节点广播的发票校验信息以Merkle树算法组装进区块体内，将身份验证区块中的第一哈希值，第二哈希值、开票信息、时间戳等值组装进区块头中，由于电子发票区块紧跟在对应的身份验证区块后，所以电子发票中的前一区块的哈希值为身份验证区块中的第一哈希值。

可以将身份验证区块或电子发票区块中Merkle根的哈希值作为此电子发票的唯一标志，供其他客户端或者税局查询调用。将身份验证区块和电子发票区块添加到主链中后，任一用户可通过哈希值快速准确地查询电子发票，而不需要输入发票代码、号码、流水号等信息来查询。

进一步地，纳税人信息表中还包括客户端的机器标识，该机器标识是客户端的唯一身份标识，例如，可以是客户端的MAC地址，也可以是客户端加入区块链时分配给客户端的机器编号。第一客户端发送的身份验证请求中还包括第一客户端的机器标识。当第二客户端对第一客户端发送的身份验证请求中的述纳税人信息进行验证时，第二客户端还需要根据背书策略中的纳税人信息表验证身份验证请求中的机器标识与纳税人信息是否匹配，只有匹配时，第一终端的身份验证才算通过。因此，只有与纳税人信息匹配的客户端，才有权以该纳税人信息的名义开具发票，防止其他客户端随意冒用他人的纳税人信息开具发票。

与现有技术相比，本实施例的基于区块链的电子发票开具方法具有如下优势：

(1)通过区块链技术构建了一个去中心化的电子发票开具系统，从开票请求到实施开票再到查询发票结果，整个过程不再依托于税局服务器或者51电子发票签章服务器，大大减少运维成本和系统开发成本，且去中心化的系统使得票源信息不再存储在固定设备，而是置于整个区块主链中，解决了现存诸多问题：如发票信息存放过于分散，一旦损毁不易恢复等。

(2)不再依托税局平台的状态，规避税局月初抄报清卡高峰期与升级维护系统时造成的停机，基于区块链的电子发票开具系统，可以实时校验纳税人身份并开具电子发票；

(3)区块链中的客户端均参与到纳税人的身份验证过程中，只有当大于一定比例的背书验证节点通过验证后，此身份验证请求才会被认可，通过背书策略实现全网校验身份，使得身份认证结果更加透明可靠，大大降低偷税漏税的风险，且每次开具发票前都会进行全网校验身份，确保安全性；

(4)通过执行智能合约实现了全网全节点共同监督开票过程，避免了黑客拦截可能造成的发票信息丢失或篡改的后果，同时减少了人工对账可出现的错误。

(5)基于区块链网络，使得电子发票的税收编码可以保持完全统一，确保开票规则的一致性，通过唯一的哈希值可以快速准确地查询电子发票，而不是需要输入发票代码、号码，流水号等信息来查询。

如图1所示，基于与上述基于区块链的电子发票开具方法相同的发明构思，本发明实施例还提供了一种基于区块链的电子发票开具系统，包括：组成区块链的多个客户端。

区块链中的任一客户端为第一客户端，第二客户端为区块链中除第一客户端以外的客户端；

第一客户端用于向第二客户端发送身份验证请求，身份验证请求中包括纳税人信息；

第二客户端用于在收到身份验证请求后，根据预存在第二客户端中的纳税人信息表对身份验证请求中的纳税人信息进行验证，并将得到的身份验证结果发送给区块链中的其他客户端，纳税人信息表中包括已登记的客户端对应的纳税人信息，其他客户端为区块链中除第二客户端以外的客户端；

第一客户端还用于接收第二客户端反馈的身份验证结果，根据身份验证结果确定第一客户端是否通过身份验证，在确认通过身份验证后，将身份验证结果和纳税人信息封装到一个新的区块中得到身份验证区块，并向第二客户端发送发票开具请求，发票开具请求中包括开票信息和身份验证区块；

第二客户端还用于接收第一客户端发送的发票开具请求，根据身份验证区块确定第一客户端是否为合法终端，若第一客户端为合法终端，则根据预存在第二客户端中的智能合约校验开票信息，并将发票校验结果发送给其他客户端，智能合约包括电子发票的开具规则；

第一客户端还用于接收第二客户端反馈的发票校验结果，根据发票校验结果确定开票信息是否合法，在确认开票信息合法后，将发票校验结果和开票信息封装到一个新的区块中得到电子发票区块，并将身份验证区块和电子发票区块加入区块链的主链中。

可选地，第一客户端还用于利用Merkle树算法计算身份验证结果对应的第一Merkle树，并计算第一Merkle树的Merkle根的第一哈希值，将纳税人信息、第一哈希值封装到一个新的区块中，得到身份验证区块，身份验证区块中还包括生成身份验证区块时的时间戳。

相应地，第二客户端还用于通过校验身份验证区块中的时间戳确定第一客户端是否为合法终端。

可选地，第一客户端还用于利用Merkle树算法计算发票校验结果对应的第二Merkle树，并计算第二Merkle树的Merkle根的第二哈希值，将开票信息、第一哈希值、第二哈希值封装到一个新的区块中，得到电子发票区块。

可选地，第一客户端还用于将第一客户端的机器标识加入身份验证请求中，以使区块链中的第二客户端验证身份验证请求中的机器标识与纳税人信息是否匹配。

相应地，第二客户端还用于根据预存在第二客户端中的纳税人信息表验证身份验证请求中的机器标识与纳税人信息是否匹配，若匹配，则根据纳税人信息表验证纳税人信息，其中，纳税人信息表中还包括已登记的客户端的机器标识。

如图5所示，基于与上述基于区块链的电子发票开具方法相同的发明构思，本发明实施例还提供了一种基于区块链的电子发票开具装置50，包括：第一发送模块501、第一接收模块502、身份验证区块生成模块503以及电子发票区块生成模块504。

第一发送模块501，用于向区块链中的第二客户端发送身份验证请求，身份验证请求中包括纳税人信息，第二客户端为区块链中除第一客户端以外的客户端；

第一接收模块502，用于接收第二客户端反馈的身份验证结果；

身份验证区块生成模块503，用于根据身份验证结果确定第一客户端是否通过身份验证，身份验证结果为第二客户端对纳税人信息进行验证后得到的，在确认通过身份验证后，将身份验证结果和纳税人信息封装到一个新的区块中得到身份验证区块；

第一发送模块501还用于向第二客户端发送发票开具请求，发票开具请求中包括开票信息和身份验证区块；

第一接收模块502还用于接收第二客户端反馈的发票校验结果；

电子发票区块生成模块504，用于根据发票校验结果确定开票信息是否合法，发票校验结果为第二客户端对开票信息和身份验证区块进行验证后得到的，在确认开票信息合法后，将发票校验结果和开票信息封装到一个新的区块中得到电子发票区块，并将身份验证区块和电子发票区块加入区块链的主链中。

可选地，身份验证区块生成模块503具体用于利用Merkle树算法计算身份验证结果对应的第一Merkle树，并计算第一Merkle树的Merkle根的第一哈希值，将纳税人信息、第一哈希值封装到一个新的区块中，得到身份验证区块，身份验证区块中还包括生成身份验证区块时的时间戳。

可选地，电子发票区块生成模块504具体用于利用Merkle树算法计算发票校验结果对应的第二Merkle树，并计算第二Merkle树的Merkle根的第二哈希值，将开票信息、第一哈希值、第二哈希值封装到一个新的区块中，得到电子发票区块。

可选地，身份验证请求中还包括第一客户端的机器标识，以使区块链中的第二客户端验证身份验证请求中的机器标识与纳税人信息是否匹配。

本发明实施例提的基于区块链的电子发票开具装置与上述基于区块链的电子发票开具方法采用了相同的发明构思，能够取得相同的有益效果，在此不再赘述。

如图6所示，基于与上述基于区块链的电子发票开具方法相同的发明构思，本发明实施例还提供了一种基于区块链的电子发票开具装置60，包括：第二发送模块601、第二接收模块602、身份验证模块603以及发票校验模块604。

身份验证模块603，用于在收到第一客户端发送的身份验证请求后，根据预存在第二客户端中的纳税人信息表对身份验证请求中的纳税人信息进行验证；

第二发送模块601，用于将得到的身份验证结果发送给区块链中的其他客户端，纳税人信息表中包括已登记的客户端对应的纳税人信息，其他客户端为区块链中除第二客户端以外的客户端；

第二接收模块602，用于接收第一客户端发送的发票开具请求，发票开具请求中包括开票信息和身份验证区块，身份验证区块为在根据身份验证结果确定第一客户端通过身份验证后生成的用于证明第一客户端身份的身份签章；

发票校验模块604，用于根据身份验证区块确定第一客户端是否为合法终端，若第一客户端为合法终端，则根据预存在第二客户端中的智能合约校验开票信息；

第二发送模块601还用于将发票校验结果发送给其他客户端，以使第一客户端根据第二客户端反馈的发票校验结果确认该开票信息是否合法，智能合约包括电子发票的开具规则。

可选地，身份验证区块中还包括生成身份验证区块时的时间戳。

相应地，发票校验模块604具体用于根据身份验证区块确定第一客户端是否为合法终端，具体包括：通过校验身份验证区块中的时间戳确定第一客户端是否为合法终端。

可选地，身份验证请求中还包括第一客户端的机器标识。

相应地，发票校验模块604具体用于根据预存在第二客户端中的纳税人信息表验证身份验证请求中的机器标识与纳税人信息是否匹配，若匹配，则根据纳税人信息表验证纳税人信息，其中，纳税人信息表中还包括已登记的客户端的机器标识。

本发明实施例提的基于区块链的电子发票开具装置与上述基于区块链的电子发票开具方法采用了相同的发明构思，能够取得相同的有益效果，在此不再赘述。

基于与上述基于区块链的电子发票开具方法相同的发明构思，本发明实施例还提供了一种电子设备，该电子设备具体可以为桌面计算机、便携式计算机、智能手机、平板电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、服务器等。如图7所示，该电子设备70可以包括处理器701、存储器702和收发机703。收发机703用于在处理器701的控制下接收和发送数据。

存储器702可以包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)，并向处理器提供存储器中存储的程序指令和数据。在本发明实施例中，存储器可以用于存储基于区块链的电子发票开具方法的程序。

处理器701可以是CPU(中央处埋器)、ASIC(Application Specific IntegratedCircuit，专用集成电路)、FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)或CPLD(Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)处理器通过调用存储器存储的程序指令，按照获得的程序指令实现上述任一实施例中的基于区块链的电子发票开具方法。

本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，用于储存为上述电子设备所用的计算机程序指令，其包含用于执行上述基于区块链的电子发票开具方法的程序。

上述计算机存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或数据存储设备，包括但不限于磁性存储器(例如软盘、硬盘、磁带、磁光盘(MO)等)、光学存储器(例如CD、DVD、BD、HVD等)、以及半导体存储器(例如ROM、EPROM、EEPROM、非易失性存储器(NAND FLASH)、固态硬盘(SSD))等。

以上所述，以上实施例仅用以对本申请的技术方案进行了详细介绍，但以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明实施例的方法，不应理解为对本发明实施例的限制。本技术领域的技术人员可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种基于区块链的电子发票开具方法，其特征在于，包括：

第一客户端向区块链中的第二客户端发送身份验证请求，所述身份验证请求中包括纳税人信息，所述第二客户端为区块链中除第一客户端以外的客户端；

所述第一客户端接收所述第二客户端反馈的身份验证结果，根据所述身份验证结果确定所述第一客户端是否通过身份验证，所述身份验证结果为所述第二客户端对所述纳税人信息进行验证后得到的；

所述第一客户端在确认通过身份验证后，将所述身份验证结果和所述纳税人信息封装到一个新的区块中得到身份验证区块，并利用智能合约中的商品编码表生成开票信息，将包括所述开票信息和所述身份验证区块的发票开具请求发送给所述第二客户端，所述智能合约中的商品编码表包括各种商品的关联信息，所述关联信息包括商品类别、商品名称、商品型号规格、商品税率、税率优惠政策以及营业税种类；

所述第一客户端接收所述第二客户端反馈的发票校验结果，根据所述发票校验结果确定所述开票信息是否合法，所述发票校验结果为所述第二客户端利用预存的所述智能合约中的商品编码表对所述开票信息进行校验，以及根据所述身份验证区块对所述第一客户端进行身份验证后得到的；

所述第一客户端在确认所述开票信息合法后，将所述发票校验结果和所述开票信息封装到一个新的区块中得到电子发票区块，并将所述身份验证区块和所述电子发票区块加入所述区块链的主链中。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述身份验证结果和所述纳税人信息封装到一个新的区块中得到身份验证区块，具体包括：

利用Merkle树算法计算所述身份验证结果对应的第一Merkle树，并计算所述第一Merkle树的Merkle根的第一哈希值；

将所述纳税人信息、所述第一哈希值封装到一个新的区块中，得到身份验证区块，所述身份验证区块中还包括生成所述身份验证区块时的时间戳。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述发票校验结果和所述开票信息封装到一个新的区块中得到电子发票区块，具体包括：

利用Merkle树算法计算所述发票校验结果对应的第二Merkle树，并计算所述第二Merkle树的Merkle根的第二哈希值；

将所述开票信息、所述第一哈希值、所述第二哈希值封装到一个新的区块中，得到电子发票区块。

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述身份验证请求中还包括所述第一客户端的机器标识，以使所述区块链中的第二客户端验证所述身份验证请求中的机器标识与纳税人信息是否匹配。

5.一种基于区块链的电子发票开具方法，其特征在于，包括：

第二客户端在收到第一客户端发送的身份验证请求后，根据预存在所述第二客户端中的纳税人信息表对所述身份验证请求中的纳税人信息进行验证，并将得到的身份验证结果发送给所述区块链中的其他客户端，所述纳税人信息表中包括已登记的客户端对应的纳税人信息，所述其他客户端为所述区块链中除所述第二客户端以外的客户端；

所述第二客户端接收所述第一客户端发送的发票开具请求，所述发票开具请求中包括开票信息和身份验证区块，所述开票信息是所述第一客户端利用智能合约中的商品编码表生成的，所述身份验证区块为在根据所述身份验证结果确定所述第一客户端通过身份验证后生成的用于证明所述第一客户端身份的身份签章，所述智能合约中的商品编码表包括各种商品的关联信息，所述关联信息包括商品类别、商品名称、商品型号规格、商品税率、税率优惠政策以及营业税种类；

所述第二客户端根据所述身份验证区块确定所述第一客户端是否为合法终端，若所述第一客户端为合法终端，则根据预存在所述第二客户端中的所述智能合约中的商品编码表校验所述开票信息，并将发票校验结果发送给所述其他客户端，以使所述第一客户端根据所述第二客户端反馈的发票校验结果确认该开票信息是否合法。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述身份验证区块中还包括生成所述身份验证区块时的时间戳；

所述根据所述身份验证区块确定所述第一客户端是否为合法终端，具体包括：通过校验所述身份验证区块中的时间戳确定所述第一客户端是否为合法终端。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述身份验证请求中还包括所述第一客户端的机器标识；

根据预存在所述第二客户端中的纳税人信息表对所述身份验证请求中的述纳税人信息进行验证，具体包括：

根据预存在所述第二客户端中的纳税人信息表验证所述身份验证请求中的机器标识与所述纳税人信息是否匹配，若匹配，则根据所述纳税人信息表验证所述纳税人信息，其中，所述纳税人信息表中还包括所述已登记的客户端的机器标识。

8.一种基于区块链的电子发票开具系统，其特征在于，包括：组成区块链的多个客户端；

所述区块链中的任一客户端为第一客户端，第二客户端为区块链中除所述第一客户端以外的客户端；

所述第一客户端用于向所述第二客户端发送身份验证请求，所述身份验证请求中包括纳税人信息；

所述第二客户端用于在收到所述身份验证请求后，根据预存在所述第二客户端中的纳税人信息表对所述身份验证请求中的纳税人信息进行验证，并将得到的身份验证结果发送给所述区块链中的其他客户端，所述纳税人信息表中包括已登记的客户端对应的纳税人信息，所述其他客户端为所述区块链中除所述第二客户端以外的客户端；

所述第一客户端还用于接收所述第二客户端反馈的身份验证结果，根据所述身份验证结果确定所述第一客户端是否通过身份验证，在确认通过身份验证后，将所述身份验证结果和所述纳税人信息封装到一个新的区块中得到身份验证区块，并利用智能合约中的商品编码表生成开票信息，将包括所述开票信息和所述身份验证区块的发票开具请求发送给所述第二客户端，所述智能合约中的商品编码表包括各种商品的关联信息，所述关联信息包括商品类别、商品名称、商品型号规格、商品税率、税率优惠政策以及营业税种类；

所述第二客户端还用于接收所述第一客户端发送的发票开具请求，根据所述身份验证区块确定所述第一客户端是否为合法终端，若所述第一客户端为合法终端，则根据预存在所述第二客户端中的所述智能合约中的商品编码表校验所述开票信息，并将发票校验结果发送给所述其他客户端；

所述第一客户端还用于接收所述第二客户端反馈的发票校验结果，根据所述发票校验结果确定所述开票信息是否合法，在确认所述开票信息合法后，将所述发票校验结果和所述开票信息封装到一个新的区块中得到电子发票区块，并将所述身份验证区块和所述电子发票区块加入所述区块链的主链中。

9.一种基于区块链的电子发票开具装置，其特征在于，包括：

第一发送模块，用于向区块链中的第二客户端发送身份验证请求，所述身份验证请求中包括纳税人信息，所述第二客户端为区块链中除第一客户端以外的客户端；

第一接收模块，用于接收所述第二客户端反馈的身份验证结果；

身份验证区块生成模块，用于根据所述身份验证结果确定所述第一客户端是否通过身份验证，所述身份验证结果为所述第二客户端对所述纳税人信息进行验证后得到的，在确认通过身份验证后，将所述身份验证结果和所述纳税人信息封装到一个新的区块中得到身份验证区块；

所述第一发送模块还用于利用智能合约中的商品编码表生成开票信息，将包括所述开票信息和所述身份验证区块的发票开具请求发送给所述第二客户端，所述智能合约中的商品编码表包括各种商品的关联信息，所述关联信息包括商品类别、商品名称、商品型号规格、商品税率、税率优惠政策以及营业税种类；

所述第一接收模块还用于接收所述第二客户端反馈的发票校验结果；

电子发票区块生成模块，用于根据所述发票校验结果确定所述开票信息是否合法，所述发票校验结果为所述第二客户端利用预存的所述智能合约中的商品编码表对所述开票信息进行校验，以及根据所述身份验证区块对所述第一客户端进行身份验证后得到的，在确认所述开票信息合法后，将所述发票校验结果和所述开票信息封装到一个新的区块中得到电子发票区块，并将所述身份验证区块和所述电子发票区块加入所述区块链的主链中。

10.一种基于区块链的电子发票开具装置，其特征在于，包括：

身份验证模块，用于在收到第一客户端发送的身份验证请求后，根据预存在第二客户端中的纳税人信息表对所述身份验证请求中的纳税人信息进行验证；

第二发送模块，用于将得到的身份验证结果发送给所述区块链中的其他客户端，所述纳税人信息表中包括已登记的客户端对应的纳税人信息，所述其他客户端为所述区块链中除所述第二客户端以外的客户端；

第二接收模块，用于接收所述第一客户端发送的发票开具请求，所述发票开具请求中包括开票信息和身份验证区块，所述开票信息是所述第一客户端利用智能合约中的商品编码表生成的，所述身份验证区块为在根据所述身份验证结果确定所述第一客户端通过身份验证后生成的用于证明所述第一客户端身份的身份签章，所述智能合约中的商品编码表包括各种商品的关联信息，所述关联信息包括商品类别、商品名称、商品型号规格、商品税率、税率优惠政策以及营业税种类；

发票校验模块，用于根据所述身份验证区块确定所述第一客户端是否为合法终端，若所述第一客户端为合法终端，则根据预存在所述第二客户端中的所述智能合约中的商品编码表校验所述开票信息；

所述第二发送模块还用于将发票校验结果发送给所述其他客户端，以使所述第一客户端根据所述第二客户端反馈的发票校验结果确认该开票信息是否合法。

11.一种电子设备，包括收发机、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，其特征在于，所述收发机用于在所述处理器的控制下接收和发送数据，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至7任一项所述方法的步骤。

12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，该程序指令被处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述方法的步骤。

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