CN111669271A - 用于区块链的凭证管理方法、凭证验证方法以及相关装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于区块链的凭证管理方法、凭证验证方法以及相关装置，该凭证管理方法包括：接收并根据来自用户的凭证签发请求从预获取的素数文件中随机选取一个未使用的素数；基于选取的素数以及该凭证签发请求生成电子凭证；根据选取的素数与当前的累乘数得到更新的累乘数并将更新的累乘数发布到区块链上，以用于验证凭证。其中，根据凭证签发请求及选取的素数生成电子凭证，并将累乘数发布到区块链上，在验证凭证时利用累乘数除以凭证验证请求对应的素数的余数是否为0进行验证，当用户需要撤销凭证时，签发凭证者只需要将发布到区块链上的累乘数修改，即可使得凭证验证失败，使凭证申请者能根据自己的需求随时撤销凭证，防止电子凭证被滥用。

Description

用于区块链的凭证管理方法、凭证验证方法以及相关装置

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，尤其涉及一种用于区块链的凭证管理方法、凭证验证方法以及相关装置。

背景技术

当今社会，用户信息安全越来越被重视，然而信息泄露的现象时有发生。目前互联网技术中常用用户凭证标识用户的身份和权限。

在基于区块链的数字身份认证系统中，凭证申请者为了办理某项业务而向验证者提交相关电子凭证，虽然电子凭证可以经由加密等技术处理使验证方无法获取电子凭证内部信息，也可通过授权防止电子凭证被恶意转发，但是却无法保证电子凭证被重复使用。事实上，在办理完相关业务之后，提交的电子凭证就应该失效，防止电子凭证被再次使用。例如：A公司为张三开具了在职凭证，该凭证随着张三离职应该被撤销，而不是一直有效。再例如：张三为了办理购买贷款，需要向银行出示户籍证明凭证，张三办理完贷款后应该有权限随时撤销该户籍证明凭证，以防银行滥用该凭证。

现有技术一般通过过期时间的方案，预先规定好凭证的过期时间，来实现凭证撤销，但是，这种方案不能使凭证申请者不能根据自己的需求随时撤销凭证，不能有效解决电子凭证被滥用的问题。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供一种用于区块链的凭证管理方法、凭证验证方法以及相关装置，能够至少部分地解决现有技术中存在的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，提供一种用于区块链的凭证管理方法，包括：

接收来自用户的凭证签发请求，并根据该凭证签发请求从预获取的素数文件中随机选取一个未使用的素数；

基于选取的素数以及该凭证签发请求生成电子凭证；

根据选取的素数与当前的累乘数得到更新的累乘数并将更新的累乘数发布到区块链上，以用于验证所述电子凭证。

进一步地，该素数文件中的每个素数对应一索引值；

该基于选取的素数以及该凭证签发请求生成电子凭证，包括：

基于选取的素数对应的索引值以及该凭证签发请求生成电子凭证。

进一步地，用于区块链的凭证管理方法还包括：

接收来自用户的凭证撤销请求，并根据该凭证撤销请求获取对应的素数；

根据获取的素数与当前的累乘数得到更新的累乘数并将更新的累乘数发布到区块链上。

进一步地，该素数文件中的每个素数对应一索引值，用于区块链的凭证管理方法还包括：

根据该凭证撤销请求获取对应的索引值；

根据该索引值获取对应的素数。

进一步地，用于区块链的凭证管理方法还包括：

验证该凭证撤销请求对应的待撤销电子凭证的签发者身份。

第二方面，提供一种用于区块链的凭证管理装置，包括：

凭证签发请求获取模块，获取来自用户的凭证签发请求；

签发素数获取模块，根据该凭证签发请求从预获取的素数文件中随机选取一个未使用的素数；

电子凭证签发模块，基于选取的素数以及该凭证签发请求生成电子凭证；

签发累乘数更新模块，根据选取的素数与当前的累乘数得到更新的累乘数；

签发累乘数发布模块，将更新的累乘数发布到区块链上，以用于验证凭证。

第三方面，提供一种凭证验证方法，包括：

接收来自用户的凭证验证请求，并根据所述凭证验证请求从区块链上获取对应的累乘数；

根据该凭证验证请求获取对应的素数；

根据该累乘数以及该素数得到凭证验证结果。

第四方面，提供一种凭证验证装置，包括：

凭证验证请求获取模块，获取来自用户的凭证验证请求；

验证累乘数获取模块，根据该凭证验证请求从区块链上获取对应的累乘数；

验证素数获取模块，根据该凭证验证请求获取对应的素数；

验证模块，根据该累乘数以及该素数得到凭证验证结果。

第五方面，提供一种电子设备，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，该处理器执行该程序时实现上述的用于区块链的凭证管理方法或上述的凭证验证方法的步骤。

第六方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的用于区块链的凭证管理方法或上述的凭证验证方法的步骤。

本发明提供的用于区块链的凭证管理方法、凭证验证方法以及相关装置，该用于区块链的凭证管理方法包括：接收并根据来自用户的凭证签发请求从预获取的素数文件中随机选取一个未使用的素数；基于选取的素数以及该凭证签发请求生成电子凭证；根据选取的素数与当前的累乘数得到更新的累乘数并将更新的累乘数发布到区块链上，以用于验证凭证。其中，根据凭证签发请求及选取的素数生成电子凭证，并将累乘数发布到区块链上，在验证凭证时利用累乘数除以凭证验证请求对应的素数的余数是否为0进行验证，当用户需要撤销凭证时，签发凭证者只需要将发布到区块链上的累乘数修改，即可使得凭证验证失败，使凭证申请者能根据自己的需求随时撤销凭证，防止电子凭证被滥用。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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。在附图中：

图1为实施本发明提供的方法的系统架构示意图；

图2是本发明实施例中的用于区块链的凭证管理方法的流程示意图一；

图3是本发明实施例中的用于区块链的凭证管理方法的流程示意图二；

图4示出了本发明实施例中的凭证签发过程；

图5示出了本发明实施例中的凭证撤销过程；

图6示出了本发明实施例中的工作原理；

图7是本发明实施例中的用于区块链的凭证管理装置的结构框图；

图8是本发明实施例中的用于区块链的凭证验证方法的流程示意图；

图9是本发明实施例中的用于区块链的凭证验证装置的结构框图；

图10为本发明实施例电子设备的结构图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(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。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“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、系统、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它步骤或单元。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

在实现本发明的过程中，申请人发现如下相关技术：

人们在物理世界中会用身份证、驾驶证、护照等标识自己的身份，而在虚拟的网络世界中，用户则需要注册各种各样的账号，不同的应用会分配给用户一个id来标识用户。

在网络世界中，经常会使用一些第三方来登录某个应用。比如常用的微信授权登录、Google授权登录、Facebook授权登录等。用户使用这些第三方登录的诉求是减少账号的产生，用户只要有很少的几个账号就可以访问任意的应用了，不需要记住过多的账号和密码，但同时，第三方登录在给人们打开方便之门时，隐私也已经在到处流窜了，比如当用户拿着同一个账号在不同的应用之间切换的时候，用户的数据也在这些应用之间流动了，数据是用户的吗？答案是否定得，用户的数据属于那些应用背后的公司。用户今天想买一块手表，明天用户就能在别的地方看到手表的广告。用户信息可能已经是赤裸裸的了，只是取决于别人想不想挖掘。

去中心化身份标识(Decentralized Identifier，DID)是W3C小组提出的一份关于去中心化身份的草案，试图达到保护用户数据隐私、用户自己控制信息、可信数据交换等一系列问题。本发明可以看成是该标准的一种丰富后的实现方案。DID是为了保护用户的隐私而生的。首先DID一定是基于区块链的，用户的凭证不应该属于某个集中式的服务，它不应该属于任何人，只属于用户，区块链技术为这个目标的实现提供了很好的基础，用户的凭证分散在全球的任意节点上，而且只有用户自己能够管理他的凭证。

DID不需要向任何人申请，不会有任何第三方持有用户的DID，用户的DID只有用户自己能持有，用户持有的DID能够通过一些算法证明是其自身身份。

“基于区块链的数字身份”：是指利用区块链的去中心化特点，实现实体身份数字化，可很好的解决目前各业务系统间的实体数据不互通，即数据孤岛的问题。

凭证授权是指给凭证一个有效性权限，即证明该凭证有效。

凭证撤销是指凭证签发机构可以使得签发过的凭证过期，回收凭证的有效性，权限撤销后凭证无效。

现有基于区块链的数字身份系统极少有考虑电子凭证撤销的情形，所以无法保证用户提交的电子凭证被用于业务以外的其他操作。即便是考虑到了，一般也是通过过期时间的方案，预先规定好凭证的过期时间，来实现凭证撤销，但是，这种方案不能使凭证申请者(即用户)不能根据自己的需求随时撤销凭证，不能有效解决电子凭证被滥用的问题。

为至少部分解决现有技术中的上述技术问题，本发明实施例提供了一种用于区块链的凭证管理方法，根据凭证签发请求及选取的素数生成电子凭证，并将累乘数发布到区块链上，在验证凭证时利用累乘数除以素数的余数是否为0进行验证，当用户需要撤销凭证时，签发凭证者(也可称为凭证签发结构或者凭证签发节点)只需要将发布到区块链上的累乘数修改，即可使得凭证验证失败，使凭证申请者能根据自己的需求随时撤销凭证，防止电子凭证被滥用。

其中，凭证签发或授权是指给凭证一个有效性权限，即证明该凭证有效。凭证撤销是指回收凭证的有效性，权限撤销后凭证无效。

图1为实施本发明提供的方法的系统架构示意图，如图1所示，区块链上设有多个节点，区块链上的各节点既可以签发、撤销凭证，也可以验证凭证，即所有节点可以是凭证签发者的同时也是凭证验证者(也可称为凭证验证机构或者凭证验证节点)。首先，各节点需要注册成为区块链上成员，注册时为其分配公私钥对。私钥用于凭证的签发，由节点自己保管；公钥存储在区块链上，用于其他节点验证签名。

用户也需要注册才能使用节点进行业务，虽然普通用户不是区块链(或联盟链)上的成员，也需要为其分配公私钥对。因此，可通过设置访问区块链节点实现服务，主要服务包括：为用户注册区块链上的身份、申请凭证、提交凭证验证申请、提交凭证撤销申请等。

本发明提供的方法是运行在区块链(本发明指联盟链)之上，需要利用区块链一些特性。具体地，用户发出申请凭证的请求，通过凭证授权得到凭证，并获取返回的凭证，当用户发出撤销凭证的请求后，通过凭证撤销流程实现凭证撤销，用户提交凭证进行凭证验证时，调用凭证授权或凭证撤销后更新的累乘数，进行凭证验证。

值得说明的是，调用“凭证授权”时，机构会用自己的私钥为凭证签名并更新其在区块链的“累乘数”(见下文)，其对应公钥存在区块链上，可以通过机构唯一id在区块链查询到；调用“凭证权限撤销”时，机构直接更新其在区块链上的“累乘数”。

图2是本发明实施例中的用于区块链的凭证管理方法的流程示意图一；如图2所示，该用于区块链的凭证管理方法可以由区块链上任一节点执行，并将执行该步骤的节点称为凭证签发节点，具体可以包括以下内容：

步骤S100：接收并根据来自用户的凭证签发请求从预获取的素数文件中随机选取一个未使用的素数。

其中，所述素数文件中包括多个素数，每个所述素数具有一对应的使用标识，所述使用标识包括：使用中和空闲两种状态。未使用的素数为使用标识为空闲的素数；

另外，素数文件为预先发布至区块链上，全网广播，每个区块链节点上均存储有素数文件，但是，根据各节点签发凭证的数量的不同，各节点上的素数文件中各素数的使用标识不同。

步骤S200：基于选取的素数以及所述凭证签发请求生成电子凭证；

具体地，根据选取的素数以及凭证签发请求中承载的用户信息生成电子凭证；其中，电子凭证上承载了对应的素数。

步骤S300：根据选取的素数与当前的累乘数得到更新的累乘数并将更新的累乘数发布到区块链上。

具体地，当前累乘数是指当前节点所有当前已签发且未撤销(或称有效)的电子凭证对应的素数的乘积，也可以表述为当前累乘数为当前节点的素数文件中所有使用中的素数的乘积。

其中，将选取的素数与当前的累乘数相乘得到更新的累乘数。

本发明实施例提供的用于区块链的凭证管理方法，有效利用区块链数据无法篡改的特性，使得凭证签发和验证过程变得方便且可信，并且，根据所述凭证签发请求及所述素数生成电子凭证，并将累乘数发布到区块链上，在验证凭证时利用累乘数除以素数的余数是否为0进行验证，当用户需要撤销凭证时，签发凭证者只需要将发布到区块链上的累乘数修改，即可使得凭证验证失败，使凭证申请者能根据自己的需求随时撤销凭证，防止电子凭证被滥用，减少了信息泄露的风险，能很好的解决用户隐私泄露、可信数据交换困难、信息孤岛等问题。

在一个可选的实施例中，该用于区块链的凭证管理方法还可以包括：在将更新的累乘数发布到区块链上之前，对更新的累乘数利用私钥进行加密；

具体地，为了保证累乘数发送和使用过程的安全性，防止累乘数被篡改，将得到的累乘数利用凭证签发节点的私钥加密后发布到区块链上，若某一节点需要使用该累乘数时，利用预先发布到区块链上的凭证签发节点的公钥对该累乘数进行解密即可。

在一个可选的实施例中，该用于区块链的凭证管理方法还可以包括：对电子凭证进行签名后反馈给所述用户，并将选取的素数的使用标识修改为使用中。

具体地，将凭证反馈给用户后，凭证对应的素数被占用，因此，将所述电子凭证对应的所述素数的使用标识修改为使用中，后续凭证签发过程中将不会选取使用中的素数进行凭证签发。

在一个可选的实施例中，参见图3，该用于区块链的凭证管理方法还可以包括：

步骤S400：接收并根据来自用户的凭证撤销请求获取对应的素数；

其中，凭证撤销请求中包括了待撤销电子凭证，待撤销电子凭证上承载有凭证签发时选取的素数；

具体地，用户若想撤销凭证，则向凭证签发节点发送凭证撤销请求，所述凭证撤销请求中包含凭证、用户的标识等，获取凭证上承载的签发凭证时所选取的素数，用于撤销凭证。

步骤S500：根据获取的素数与当前的累乘数得到更新的累乘数并将更新的累乘数发布到区块链上。

具体地，将当前的累乘数除以获取的素数得到更新的累乘数；

另外，在将所述更新的累乘数利用私钥加密后发布到区块链上后，并获取的素数的使用标识修改为空闲。

当凭证签发节点对应的累乘数更新时，将新的累乘数利用私钥加密后发布到区块链上，以便区块链上的其他节点验证该凭证签发节点所签发的证书时使用，另外，在凭证被撤销或，其签发时所选用的素数也应该被释放，以用于后续凭证签发过程，因此，将素数的使用标识修改为空闲，标识该素数可使用。

在一个可选的实施例中，素数文件中的每个所述素数具有一对应的索引值；该步骤S200可以包括以下内容：

步骤I：根据所述素数文件获取选取的素数对应的索引值；

步骤II：基于选取的素数对应的索引值以及所述凭证签发请求生成电子凭证。

值得说明的是，对于数值较大的素数来说，位数比较长，为了减少承载在凭证中的素数的位数，每个素数具有一对应的索引值，利用索引值替代素数加载在电子凭证中，有效提高处理效率。

在一个进一步地实施例中，该用于区块链的凭证管理方法还可以包括：

步骤A：根据凭证撤销请求获取待撤销电子凭证对应的索引值；

具体地，凭证撤销请求包括：凭证以及凭证申请者标识等信息，根据凭证即可获得待撤销电子凭证上承载的索引值。

步骤B：根据所述素数文件获取所述索引值对应的素数；

根据索引值，在素数文件中检索该索引值对应的素数，而后，将凭证签发节点的当前的累乘数除以索引值对应的素数，以撤销凭证对应的素数对累乘数的贡献。

在一个可选的实施例中，该用于区块链的凭证管理方法还可以包括：

在接收到撤销请求后，验证所述凭证撤销请求对应的待撤销电子凭证的签发者身份，以便确认凭证是由本凭证签发节点所签发，以防将不是本签发节点签发的凭证撤销，导致凭证管理混乱。

在一个可选的实施例中，该用于区块链的凭证管理方法还可以包括：验证凭证撤销请求发送者的身份与待撤销凭证是否统一，并对凭证撤销请求发送者的身份进行验证，统一并验证合格后，方可进行凭证撤销流程，以防恶意撤销他人凭证的现象发生。

在一个可选的实施例中，该用于区块链的凭证管理方法还可以包括：生成公私钥对并将公钥发布到区块链上。

具体地，凭证签发节点需要预先生成公私钥对并将公钥发布到区块链上，私钥用于对其签发的凭证进行加密，公钥发布到区块链上，以便其他节点在收到该凭证签发节点签发的凭证时，对凭证进行解密使用。

值得说明的是，在其他节点获取凭证签发节点的公钥时，可通过节点唯一ID在区块链上查到。

在一个可选的实施例中，该素数文件中所包含的素数均大于预设阈值，比如大于10000，以将“大整数分解几乎不可能”原理运用到数字身份凭证的撤销中，其能有效保证凭证数据不被滥用，而不采用过期时间的方案，因为签发者可以更加灵活的决定凭证什么时候过期，而不是一开始就规定好过期时间。

值得说明的是，本发明实施例所有针对区块链的操作都是通过智能合约完成，包括：注册、注册时分配公私钥对、各种区块链上的信息查询、保存信息至区块链等等。算数基本定理中阐述了：任意大于1的整数a，如果a不是素数，则a可以表示为一系列素数的乘积，且这个表示是唯一的(不考虑顺序)。另外，在整数分解技术中，目前没有一个有效率的算法，对两个足够大的素数的乘积得到的半素数(semiprime)进行整数分解。因此，本发明实施例中利用了上述数学原理实现凭证撤销和签发中的计算过程，解决了可信数据交换过程中，信息在被业务方使用完毕后，不能及时失效的问题，用户能及时、精准的任意控制自身信息的有效期，进一步加强了用户隐私安全性，并利用区块链了的优点，达到了去中心化的目的，天然就是一种Dapps(去中心化应用)。

为了使本领域技术人员更好地理解本发明，下面举例对本发明实施例提供的凭证管理方法进行说明：

预先在区块链上公开一个大素数的文件，每个素数会有一个索引值，供所有节点使用。凭证签发者发行(即签发)一个凭证的时候，随机从这个大素数文件中选择一个未使用的素数，这个素数的索引值会作为这个凭证的属性之一。并把以往所有发行的未撤销的凭证的素数相乘，得到一个大数，即累乘数(每个凭证签发者会维护自己的累乘数)，并将这个累乘数公开到区块链上供所有接入方(或称凭证验证者或凭证验证节点)查询。参见图4，凭证授权详细步骤如下：

1.凭证签发者接收凭证签发申请；

2.凭证签发者颁发凭证，并调用凭证授权流程对凭证授权；

3.凭证授权流程从大素数文件中选取一个未使用的大素数；

4.凭证授权流程调用区块链智能合约更新当前累乘数，更新公式为：更新的累乘数＝当前累乘数*步骤3选取的大素数；

5.步骤3选取的大素数的索引值作为凭证的一个属性；

6.将凭证颁发给用户。

下面参数图5,，对本发明中涉及的凭证权限撤销过程进行详细的说明。

凭证签发者用这个凭证对应的素数去除签发者自己的累乘数，将结果更新为新的累乘数。凭证权限撤销详细步骤如下：

1.原凭证签发者收到凭证撤销请求；

2.原凭证签发者检测凭证是否是自己签发的；

3.调用凭证权限撤销流程，根据凭证索引找到对应的大素数；

4.调用智能合约更新累乘数，更新公式为：更新的额累乘数＝当前的累乘数除以步骤3找到的大素数；

下面对照图6，对本发明的凭证授权、凭证权限撤销、凭证权限验证进行详细的说明，按照凭证授权——凭证权限验证——凭证权限撤销——凭证权限验证的顺序阐述如下：

1.用户向凭证签发者申请凭证；

2.签发者为用户生成凭证，并调用凭证授权流程给该凭证授权。授权公式为：更新的累乘数＝(当前的累乘数)*(选取的大素数)；

3.签发者用私钥签名步骤2得到的累乘数，并保存至区块链；

4.签发者将授权后的凭证签名后颁发给用户，

5.用户将凭证提交给验证者验证；

6.验证者根据凭证中的签发者id在区块链上查询到签发者签名了的累乘数，然后用签发者的公钥解密得到签发者的累乘数；

7.验证者根据凭证中的大素数索引，从大素数文件中找到对应的大素数；

8.验证凭证的有效性，验证公式为：flag＝(步骤5的累乘数)mod(步骤6的大素数)；

9.判断凭证的有效性，因为flag＝0，所以凭证有效；

10.用户向凭证签发者申请凭证撤销；

11.签发者通过检测凭证的签名来判断是否签发过该凭证；

12.签发者根据凭证中的大素数索引找到对应的大数素；

13.签发机构撤销凭证，撤销公式为：更新的累乘数＝(当前的累乘数)/(步骤12找到的大素数)，重新用私钥签名后保存至区块链；

13.用户再次将凭证提交给验证者验证；

14.同步骤6，验证者根据凭证中的签发者id查询到签发者签名了的累乘数，然后用签发者的公钥解密得到签发者的累乘数；

15.同步骤7，验证者根据凭证中的大素数索引，从大素数文件中找到对应的大素数；

16.同步骤8，验证凭证的有效性，验证公式为：flag＝(步骤5的累乘数)mod(步骤6的大素数)；

17.同步骤9，判断凭证的有效性，因为flag！＝0，所以凭证无效。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种用于区块链的凭证管理装置，可以用于实现上述实施例所描述的方法，如下面的实施例所述。由于用于区块链的凭证管理装置解决问题的原理与上述方法相似，因此用于区块链的凭证管理装置的实施可以参见上述方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图7是本发明实施例中的用于区块链的凭证管理装置的结构框图。如图7所示，该用于区块链的凭证管理装置具体包括：凭证签发请求获取模块10、签发素数获取模块20、电子凭证签发模块30、签发累乘数更新模块40以及签发累乘数发布模块50。

凭证签发请求获取模块10获取来自用户的凭证签发请求；

签发素数获取模块20根据所述凭证签发请求从预获取的素数文件中随机选取一个未使用的素数；

电子凭证签发模块30基于选取的素数以及所述凭证签发请求生成电子凭证；

签发累乘数更新模块40根据选取的素数与当前的累乘数得到更新的累乘数；

签发累乘数发布模块50将更新的累乘数发布到区块链上。

本发明实施例提供的用于区块链的凭证管理装置，有效利用区块链数据无法篡改的特性，使得凭证签发和验证过程变得方便且可信，并且，根据所述凭证签发请求及所述素数生成电子凭证，并将累乘数发布到区块链上，在验证凭证时利用累乘数除以素数的余数是否为0进行验证，当用户需要撤销凭证时，签发凭证者只需要将发布到区块链上的累乘数修改，即可使得凭证验证失败，使凭证申请者能根据自己的需求随时撤销凭证，防止电子凭证被滥用，减少了信息泄露的风险，能很好的解决用户隐私泄露、可信数据交换困难、信息孤岛等问题。

本发明实施例还提供了一种凭证验证方法，用于区块链上的凭证验证节点，参见图8，该凭证验证方法可以包括以下内容：

步骤S1000：获取并根据来自用户的凭证验证请求从区块链上获取对应的累乘数；

具体地，凭证验证请求中包括待验证电子凭证，根据待验证电子凭证中的签发者标识及从区块链上获取的数据得到所述签发者的公钥及所述签发者发布的累乘数加密数据；利用所述公钥解密所述累乘数加密数据得到所述签发者发布的累乘数；

其中，在凭证申请者进行业务时，将电子凭证发送至凭证验证节点，作为待验证电子凭证，由于凭证签发者对电子凭证进行了签名，因此，凭证验证节点获取电子凭证上的签发者标识，比如签发者ID，根据签发者标识从区块链上获取签发者的公钥及所述签发者发布的累乘数加密数据，用于后续凭证验证过程。

步骤S2000：根据所述凭证验证请求获取对应的素数；

素数即为在签发电子凭证时凭证签发者所选取的素数。

具体地，凭证验证请求中的待验证电子凭证上承载有签发时所使用的素数或素数索引值。

步骤S3000：根据所述累乘数以及所述素数得到凭证验证结果；

具体地，判断所述累乘数除以所述素数的余数是否为0；

若是，验证成功，执行后续业务流程；若否，验证失败，返回验证结果。

通过采用上述技术方案，根据所述凭证签发请求及所述素数生成电子凭证，并将累乘数发布到区块链上，在验证凭证时利用累乘数除以素数的余数是否为0进行验证，当用户需要撤销凭证时，签发凭证者只需要将发布到区块链上的累乘数修改，即可使得凭证验证失败，使凭证申请者能根据自己的需求随时撤销凭证，防止电子凭证被滥用。

在一个可选的实施例中，该步骤S2000可以包括以下内容：

根据所述待验证电子凭证获取对应的索引值；

根据预获取的素数文件得到所述索引值对应的素数，其中，所述素数文件中包括多个素数，每个所述素数对应一索引值。

为了使本领域技术人员更好地理解本发明，下面举例对凭证签发和凭证验证的整个过程进行说明：

(1)区块链上的各节点在区块链上注册，验证身份，生成公私钥并将私钥自己存储，公钥发布到区块链上，并获取区块链上广播的素数文件；

(2)凭证申请者在需要签发凭证时向凭证签发节点发送凭证签发请求；

(3)凭证签发节点收到凭证签发请求后，在预获取的素数文件中随机选取一个使用标识为空闲的素数，所述素数文件中包括多个素数，每个所述素数具有一对应的使用标识，所述使用标识包括：使用中和空闲两种状态；另外，该素数文件为预先在区块链上广播的素数文件。

(4)凭证签发节点根据所述凭证签发请求及所述素数生成电子凭证；

(5)凭证签发节点将所述素数与所有已签发且未撤销的电子凭证对应的素数相乘得到累乘数；

(6)凭证签发节点将所述累乘数利用私钥加密后发布到区块链上；

(7)对所述电子凭证进行签名后反馈给所述凭证申请者，并将所述电子凭证对应的所述素数的使用标识修改为使用中。

(8)凭证申请者接收到电子凭证后，在需要验证的场合，将电子凭证发送给凭证验证节点；

(9)凭证验证节点根据待验证电子凭证中的签发者标识及从区块链上获取的数据得到所述签发者的公钥及所述签发者发布的累乘数加密数据；

(10)凭证验证节点利用所述公钥解密所述累乘数加密数据得到所述签发者发布的累乘数；

(11)凭证验证节点根据所述待验证电子凭证获取对应的素数；

(12)凭证验证节点将累乘数除以所述素数的余数为0，验证成功，进行后续业务处理。

(13)当凭证申请者需要撤销凭证时，向凭证签发者发送凭证撤销请求；

(14)凭证签发者接收到凭证撤销请求后验证所述待撤销电子凭证的签发者身份，若是自己签发的则进入下一步，否则向凭证申请者返回验证结果。

(15)凭证签发者根据凭证申请者发送的凭证撤销请求获取待撤销电子凭证对应的素数；

(16)凭证签发者将当前累乘数除以所述素数得到新的累乘数；

(17)将所述新的累乘数利用私钥加密后发布到区块链上，并将所述素数的使用标识修改为空闲，此时凭证失效。

(18)当该电子凭证再次被使用时，凭证验证节点根据待验证电子凭证中的签发者标识及从区块链上获取的数据得到所述签发者的公钥及所述签发者发布的累乘数加密数据；

(19)凭证验证节点利用所述公钥解密所述累乘数加密数据得到所述签发者发布的累乘数；

(20)凭证验证节点根据所述待验证电子凭证获取对应的素数；

(21)凭证验证节点将所述累乘数除以所述素数的余数不为0，则验证失败。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种凭证验证装置，可以用于实现上述实施例所描述的方法，如下面的实施例所述。由于凭证验证装置解决问题的原理与上述方法相似，因此凭证验证装置的实施可以参见上述方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图9是本发明实施例中的凭证验证装置的结构框图。如图9所示，该凭证验证装置可以包括：凭证验证请求获取模块100、验证累乘数获取模块200、验证素数获取模块300以及验证模块400。

凭证验证请求获取模块100获取来自用户的凭证验证请求；

验证累乘数获取模块200根据所述凭证验证请求从区块链上获取对应的累乘数；

验证素数获取模块300根据所述凭证验证请求获取对应的素数；

验证模块400根据所述累乘数以及所述素数得到凭证验证结果。

通过采用上述技术方案，根据所述凭证签发请求及所述素数生成电子凭证，并将累乘数发布到区块链上，在验证凭证时利用累乘数除以素数的余数是否为0进行验证，当用户需要撤销凭证时，签发凭证者只需要将发布到区块链上的累乘数修改，即可使得凭证验证失败，使凭证申请者能根据自己的需求随时撤销凭证，防止电子凭证被滥用。

上述实施例阐明的装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为电子设备，具体的，电子设备例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。

在一个典型的实例中电子设备具体包括存储器、处理器以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的用于区块链的凭证管理方法或上述的用于区块链的凭证验证方法。

下面参考图10，其示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备600的结构示意图。

如图10所示，电子设备600包括中央处理单元(CPU)601，其可以根据存储在只读存储器(ROM)602中的程序或者从存储部分608加载到随机访问存储器(RAM))603中的程序而执行各种适当的工作和处理。在RAM603中，还存储有系统600操作所需的各种程序和数据。CPU601、ROM602、以及RAM603通过总线604彼此相连。输入/输出(I/O)接口605也连接至总线604。

以下部件连接至I/O接口605：包括键盘、鼠标等的输入部分606；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分607；包括硬盘等的存储部分608；以及包括诸如LAN卡，调制解调器等的网络接口卡的通信部分609。通信部分609经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器610也根据需要连接至I/O接口605。可拆卸介质611，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器610上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装如存储部分608。

特别地，根据本发明的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明的实施例包括一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现下述步骤：上述的用于区块链的凭证管理方法或上述的用于区块链的凭证验证方法

在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分609从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质611被安装。

计算机可读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。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(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。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种用于区块链的凭证管理方法，其特征在于，包括：

接收来自用户的凭证签发请求，并根据所述凭证签发请求从预获取的素数文件中随机选取一个未使用的素数；

基于选取的素数以及所述凭证签发请求生成电子凭证；

根据选取的素数与当前的累乘数得到更新的累乘数并将更新的累乘数发布到区块链上，以用于验证所述电子凭证。

2.根据权利要求1所述的用于区块链的凭证管理方法，其特征在于，所述素数文件中的每个素数对应一索引值；

所述基于选取的素数以及所述凭证签发请求生成电子凭证，包括：

基于选取的素数对应的索引值以及所述凭证签发请求生成电子凭证。

3.根据权利要求2所述的用于区块链的凭证管理方法，其特征在于，还包括：

接收来自用户的凭证撤销请求，并根据所述凭证撤销请求获取对应的素数；

根据获取的素数与当前的累乘数得到更新的累乘数并将更新的累乘数发布到区块链上。

4.根据权利要求3所述的用于区块链的凭证管理方法，其特征在于，还包括：

根据所述凭证撤销请求获取对应的索引值；

根据所述索引值获取对应的素数。

5.根据权利要求2或4所述的用于区块链的凭证管理方法，其特征在于，还包括：

验证所述凭证撤销请求对应的待撤销电子凭证的签发者身份。

6.一种用于区块链的凭证管理装置，其特征在于，包括：

凭证签发请求获取模块，接收来自用户的凭证签发请求；

签发素数获取模块，根据所述凭证签发请求从预获取的素数文件中随机选取一个未使用的素数；

电子凭证签发模块，基于选取的素数以及所述凭证签发请求生成电子凭证；

签发累乘数更新模块，根据选取的素数与当前的累乘数得到更新的累乘数；

签发累乘数发布模块，将更新的累乘数发布到区块链上，以用于验证凭证。

7.一种凭证验证方法，其特征在于，包括：

获取来自用户的凭证验证请求，并根据所述凭证验证请求从区块链上获取对应的累乘数；

根据所述凭证验证请求获取对应的素数；

根据所述累乘数以及所述素数得到凭证验证结果。

8.一种凭证验证装置，其特征在于，包括：

凭证验证请求获取模块，接收来自用户的凭证验证请求；

验证累乘数获取模块，根据所述凭证验证请求从区块链上获取对应的累乘数；

验证素数获取模块，根据所述凭证验证请求获取对应的素数；

验证模块，根据所述累乘数以及所述素数得到凭证验证结果。

9.一种电子设备，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，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至5任一项所述的用于区块链的凭证管理方法或权利要求7所述的凭证验证方法的步骤。

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，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5任一项所述的用于区块链的凭证管理方法或权利要求7所述的凭证验证方法的步骤。

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