CN112187788B - 基于区块链的多级资产流转方法、系统及溯源方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了基于区块链的多级资产流转方法、系统及溯源方法，包括：多级资产流转系统后端采用树状结构保存数字映射，在智能合约建立数字映射的二维账户；多级资产流转系统前端转让预设数字映射时，拆分并计算当前转让数字映射二维账户的变化量，并发送第一报文给多级资产流转系统后端；多级资产流转系统后端接收第一报文后，转发第一报文到智能合约；智能合约接收第一报文后，智能合约验证用户私钥对所转让的数字映射的二维账户的变化量的数字签名，并以数字签名对应的持有者的公开用户公钥为第一维索引，查找用户数字映射的二维账户，使用二维账户的变化量计算用户数字映射的二维账户的最新值；本发明加快了交易处理速度，提高了链的吞吐量。

Description

基于区块链的多级资产流转方法、系统及溯源方法
技术领域
本发明涉及区块链技术领域，具体地，涉及一种基于区块链的多级资产流转方法、系统及溯源方法。
背景技术
区块链技术，也被称之为分布式账本技术，是一种由若干台计算设备共同参与“记账”，共同维护一份完整的分布式数据库的新兴技术。由于区块链技术具有去中心化、公开透明、每台计算设备可以参与数据库记录、并且各计算设备之间可以快速的进行数据同步的特性，使得区块链技术已在众多的领域中广泛的进行应用。
当供应链上每家企业的付款方只有一个时，追踪这条供应链各企业的资金交易路径，只要使用现有分布式账本技术生成的企业两两之间的账本即可。但一家企业往往有多个付款方，经过多级流转之后，在追踪各企业的资金交易路径时，仅依靠企业两两之间的账本无法确定每笔资金是从哪个原始付款方流入的。基于上述问题，UTXO模型可以做到流转和溯源。UTXO除了第一次交易之外，所有input均连在某个UTXO的后面，交易无法被重放，交易先后顺序容易验证，但当交易涉及多个UTXO时，需对所有UTXO签名，查询时也要遍历所有关联UTXO，交易计算量会随着交易涉及UTXO的数量增加而增加，效率较低，且交易逻辑固定、无状态，不能满足复杂的定制化交易。因此UTXO模型还不够完善，需要一种新技术能够满足可定制的交易流程，同时高效率地实现资产流转及溯源。
专利文献CN109272394A(申请号：201810898399.8)公开了一种基于分布式账本管理应收账款信息的方法，具体包括：接收债务方对应的第一用户设备发送的应收账款记录信息，其中，所述应收账款记录信息包括关于所述债务方的应收账款对应的债权方信息；根据所述债权方信息确定接收所述应收账款记录信息的第二用户设备；将所述应收账款记录信息发送至所述第二用户设备；在分布式账本中记录所述应收账款记录信息。这种方法针对应收账款做分布式账本，只能做企业之间两两的账本，难以实现整个流转过程的资金穿透式追溯，
专利文献CN110020948A(申请号：201910004154.0)公开了一种基于区块链的资产溯源方法，应用于基于区块链搭建的资产流转系统；资产流转系统包括资产发布方和多级资产持有方；多级资产持有方中的第一级资产持有方，持有基于资产发布方与第一级资产持有方之间的第一应付账款创建的第一资产对象；第一资产对象基于第一级资产持有方与下级资产持有方之间的应付账款进行拆分后向下级资产持有方转移；包括：接收针对多级资产持有方中的任一级资产持有方持有的目标资产对象的溯源请求；查询区块链上存证的与目标资产对象相关的资产创建记录和资产流转记录；基于查找到的资产创建记录和资产流转记录对目标资产对象进行溯源处理，确定拆分出目标资产对象的源资产对象和与该源资产对象对应的应付账款。该方法中的资产流转记录中记录了资产对象、从该资产对象中拆分出的资产对象、以及持有拆分出的资产对象的各级供应商之间的对应关系，因此按照拆分顺序向上进行查找追溯，就可以确定出拆分出上述目标资产对象的源资产对象。同时，基于查找到的与该源资产对象对应的资产创建记录，就可以明确与该源资产对象对应的应付账款。但是这种一级一级按照拆分顺序向上进行查找追溯，效率较低。
专利文献CN110009489A(申请号：201910004339.1)公开了一种基于区块链的资产转移方法，应用于资产流转系统；资产流转系统包括资产发布方和多级资产持有方；多级资产持有方中的第一级资产持有方，持有基于资产发布方与第一级资产持有方之间的第一应付账款创建的第一资产对象；包括:接收第一级资产持有方发送的第一交易；第一交易包括第一级资产持有方与第二级资产持有方之间的第二应付账款；响应于第一交易，将第一应付账款与第二应付账款进行匹配，并在第二应付账款的金额不大于第一应付账款的金额时，调用智能合约中声明的资产拆分逻辑，从第一资产对象中拆分出与第二应付账款匹配的第二资产对象；将拆分出的第二资产对象转移给第二级资产持有方进行持有。将生成的资产创建记录、资产流转记录发布至区块链进行存证，不断的对持有的资产对象进行拆分，只能将大额的一笔资产不断拆分成小额的资产，不能在一笔交易中使用多笔资产进行拆分，对于单笔资产不够支付，需要多笔资产合并才能支付的场景无法处理，交易不够灵活。
本发明采用树状结构来保存数字映射，每一个数字映射均具有指向根节点和父节点的两个索引，且每个数字映射均携带持有者的公开用户公钥、发行者的公开用户公钥、数字映射的数额。将所有可使用的数字映射保存在数据库可用数字映射池中，当该笔数字映射被使用后，将其移到不可用数字映射池中。在数据库建立可用数字映射池的高速缓存，在智能合约保存所有数字映射，并在智能合约建立数字映射的二维账户，以持有者的公开用户公钥为第一维，以发行者的公开用户公钥为第二维，记录持有者所有可用的不同发行者的数字映射的数额之和。当用户使用数字映射交易时，利用数据库中数字映射池的高速缓存，快速进行数字映射的拆分，预计算数字映射二维账户的变化量，并以用户私钥对二维账户的变化量进行数字签名，将所述二维账户的变化量、所述数字签名打包成交易数据报文发送到智能合约，同时在数据库建立用户交易缓存池，记录用户交易上链状态。区块链解析交易数据报文后，智能合约验证所述数字签名，并以所述数字签名对应的公开用户公钥为第一维索引，查找用户数字映射的二维账户，使用所述二维账户的变化量计算用户数字映射的二维账户的最新值。通过对数字映射的二维账户的计算和校验，可以达到几乎等同处理一个数字映射的计算量来处理多个数字映射，大大减少了直接处理每个数字映射的计算量，加快了交易处理速度，提高了链的吞吐量。
扫描模块定时扫描可用数字映射池，以持有者的公开用户公钥为第一索引，以发行者的公开用户公钥为第二索引，分组汇总持有者所有可用的不同发行者的数字映射的数额之和，记为dbUserSumInfo。扫描模块定时以持有者的公开用户公钥为第一索引，从智能合约获取持有者所有可用的不同发行者的数字映射的数额之和，记为contrastUserSumInfo。扫描模块对比dbUserSumInfo和contrastUserSumInfo，如果一致，说明数据库缓存和智能合约数据一致；否则，扫描模块定时扫描该用户交易池，将未上链成功的交易重新上链。通过上述扫描模块的对比校验，保证了数据库缓存数据和智能合约数据的一致，保证了交易的可靠性。
通过筛选数据库高速缓存中的可用数字映射池和不可用数字映射池，取出具有相同根节点的数字映射，即可一次性获得同根节点的全量数字映射。通过一次遍历同根节点的全量数字映射中每个数字映射的父节点索引，可以快速确定数字映射的前后顺序，得到同根节点数字映射的全量流转路径，解决了溯源查询效率低的问题。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于区块链的多级资产流转方法、系统及溯源方法。
根据本发明提供的一种基于区块链的多级资产流转方法，包括：
步骤M1：多级资产流转系统后端采用树状结构保存数字映射，在智能合约建立数字映射的二维账户；
步骤M2：多级资产流转系统前端转让预设数字映射时，拆分并计算当前转让数字映射二维账户的变化量，并发送第一报文给多级资产流转系统后端；
步骤M3：多级资产流转系统后端接收第一报文后，将第一报文中所转让的数字映射从可用数字映射池中移到不可用数字映射池中，第一报文中所拆分的数字映射插入可用数字映射池中，转发第一报文到智能合约，同时在数据库用户交易缓存池中记录第一报文及区块链的交易回执；
步骤M4：智能合约接收第一报文后，智能合约验证用户私钥对所转让的数字映射的二维账户的变化量的数字签名，并以数字签名对应的公开用户公钥为第一维索引，查找用户数字映射的二维账户，使用二维账户的变化量计算用户数字映射的二维账户的最新值；
步骤M5：扫描模块定时扫描可用数字映射池及智能合约数字映射的二维账户，保证一致性；
所述数字映射包括资产剥离敏感数据后，映射生成的公开数据结构，每个数字映射均具有指向根节点和父节点的两个索引，每个数字映射均携带持有者的公开用户公钥、发行者的公开用户公钥和数字映射的数额；将所有可使用的数字映射保存在数据库的可用数字映射池中；
所述数字映射的二维账户包括：以持有者的公开用户公钥作为第一维，以发行者的公开用户公钥为第二维；记录持有者所有可用的不同发行者的数字映射的数额之和；
所述第一报文包括：所转让的数字映射、所拆分的数字映射、所转让的数字映射的二维账户的变化量、用户私钥对所转让的数字映射的二维账户的变化量的数字签名。
优选地，所述步骤M2包括：
步骤M2.1：遍历待转让的数字映射，对每个待转让的数字映射，拆分出新的数字映射，新的数字映射继承待转让的数字映射的根节点和发行者的公开用户公钥；
步骤M2.2：多级资产流转系统前端计算待转让的数字映射二维账户的变化量；
步骤M2.3：多级资产流转系统前端以用户私钥对待转让的数字映射二维账户的变化量进行数字签名，将包括所转让的数字映射、所拆分的数字映射、所转让的数字映射的二维账户的变化量和用户私钥对所转让的数字映射的二维账户的变化量的数字签名的第一报文发送给多级资产流转系统后端。
优选地，所述步骤M2.1包括：每一个待转让的数字映射，当全额转让时，则拆分出一个新的数字映射给接收方，新的数字映射的金额等于待转让的数字映射的数额，新的数字映射的持有者为接收方；当部分转让时，拆分出两个新的数字映射分别给接收方和原持有方，拆分出的两个新的数字映射的数额之和等于待转让的数字映射的数额。
优选地，所述步骤M2.2包括：以持有者的公开用户公钥为第一索引，以发行者的公开用户公钥为第二索引，分组汇总持有者所转让的不同发行者的数字映射的数额之和为转让的数字映射二维账户的变化量。
优选地，所述步骤M5包括：
步骤M5.1：扫描模块定时扫描可用数字映射池，以持有者的公开用户公钥为第一索引，以发行者的公开用户公钥为第二索引，分组汇总持有者所有可用的不同发行者的数字映射的数额之和，记为D1；
步骤M5.2：扫描模块定时以持有者的公开用户公钥为第一索引，从智能合约数字映射的二维账户获取持有者所有可用的不同发行者的数字映射的数额之和，记为D2；
步骤M5.3：扫描模块对比D1和D2，当一致时，则数据库可用数字映射池和智能合约数字映射的二维账户一致；否则，扫描模块定时扫描用户交易缓存池，根据区块链的交易回执查询智能合约的执行结果，根据智能合约执行结果决定等待或重发第一报文给智能合约。
根据本发明提供的一种基于区块链的多级资产流转系统，包括：
模块M1：多级资产流转系统后端采用树状结构保存数字映射，在智能合约建立数字映射的二维账户；
模块M2：多级资产流转系统前端转让预设数字映射时，拆分并计算当前转让数字映射二维账户的变化量，并发送第一报文给多级资产流转系统后端；
模块M3：多级资产流转系统后端接收第一报文后，将第一报文中所转让的数字映射从可用数字映射池中移到不可用数字映射池中，第一报文中所拆分的数字映射插入可用数字映射池中，转发第一报文到智能合约，同时在数据库用户交易缓存池中记录第一报文及区块链的交易回执；
模块M4：智能合约接收第一报文后，智能合约验证用户私钥对所转让的数字映射的二维账户的变化量的数字签名，并以数字签名对应的公开用户公钥为第一维索引，查找用户数字映射的二维账户，使用二维账户的变化量计算用户数字映射的二维账户的最新值；
模块M5：扫描模块定时扫描可用数字映射池及智能合约数字映射的二维账户，保证一致性；
所述数字映射包括资产剥离敏感数据后，映射生成的公开数据结构，每个数字映射均具有指向根节点和父节点的两个索引，每个数字映射均携带持有者的公开用户公钥、发行者的公开用户公钥和数字映射的数额；将所有可使用的数字映射保存在数据库的可用数字映射池中；
所述数字映射的二维账户包括：以持有者的公开用户公钥作为第一维，以发行者的公开用户公钥为第二维；记录持有者所有可用的不同发行者的数字映射的数额之和；
所述第一报文包括：所转让的数字映射、所拆分的数字映射、所转让的数字映射的二维账户的变化量、用户私钥对所转让的数字映射的二维账户的变化量的数字签名。
优选地，，所述模块M2包括：
模块M2.1：遍历待转让的数字映射，对每个待转让的数字映射，拆分出新的数字映射，新的数字映射继承待转让的数字映射的根节点和发行者的公开用户公钥；
模块M2.2：多级资产流转系统前端计算待转让的数字映射二维账户的变化量；
模块M2.3：多级资产流转系统前端以用户私钥对待转让的数字映射二维账户的变化量进行数字签名，将包括所转让的数字映射、所拆分的数字映射、所转让的数字映射的二维账户的变化量和用户私钥对所转让的数字映射的二维账户的变化量的数字签名的第一报文发送给多级资产流转系统后端；
所述模块M5包括：
模块M5.1：扫描模块定时扫描可用数字映射池，以持有者的公开用户公钥为第一索引，以发行者的公开用户公钥为第二索引，分组汇总持有者所有可用的不同发行者的数字映射的数额之和，记为D1；
模块M5.2：扫描模块定时以持有者的公开用户公钥为第一索引，从智能合约数字映射的二维账户获取持有者所有可用的不同发行者的数字映射的数额之和，记为D2；
模块M5.3：扫描模块对比D1和D2，当一致时，则数据库可用数字映射池和智能合约数字映射的二维账户一致；否则，扫描模块定时扫描用户交易缓存池，根据区块链的交易回执查询智能合约的执行结果，根据智能合约执行结果决定等待或重发第一报文给智能合约。
优选地，，所述模块M2.1包括：每一个待转让的数字映射，当全额转让时，则拆分出一个新的数字映射给接收方，新的数字映射的金额等于待转让的数字映射的数额，新的数字映射的持有者为接收方；当部分转让时，拆分出两个新的数字映射分别给接收方和原持有方，拆分出的两个新的数字映射的数额之和等于待转让的数字映射的数额；
所述模块M2.2包括：以持有者的公开用户公钥为第一索引，以发行者的公开用户公钥为第二索引，分组汇总持有者所转让的不同发行者的数字映射的数额之和为转让的数字映射二维账户的变化量。
根据本发明提供的一种基于区块链的多级资产流转的溯源方法，包括：
步骤M1：筛选数据库中的基于区块链的多级资产流转维护可用数字映射池和不可用数字映射池，取出具有相同根节点的数字映射；
步骤M2：通过一次遍历所有同根节点的全量数字映射中每个数字映射的父节点索引，确定数字映射的前后顺序，得到同根节点数字映射的全量流转路径。
根据本发明提供的一种基于区块链的多级资产流转的溯源方法，包括：
步骤M1：根据数字映射的父节点索引和根节点索引，确定筛选条件；
步骤M2：根据筛选条件，筛选数据库中的基于区块链的多级资产流转维护可用数字映射池和不可用数字映射池，得到目标数字映射。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明通过对数字映射的二维账户的计算和校验，可以达到对同一个发行者发行的多个数字映射，几乎等同处理单个数字映射的计算量来处理多个数字映射，大大减少了直接处理每个数字映射的计算量，加快了交易处理速度，提高了链的吞吐量，同时可以在一笔交易中使用多个数字映射，打破了每一级数字映射流转的数额都必须比上一级数字映射流转的数额更小的限制，提高了流转的灵活度；
2、本发明通过上述扫描模块的对比校验，保证了数据库可用数字映射池和智能合约数字映射的二维账户数据的最终一致性，保证了交易的可靠性。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为一种基于区块链的多级资产流转方法的流程图；
图2为一种基于区块链的多级资产溯源方法的流程图；
图3为一种基于区块链的多级资产部分流程溯源方法的流程图；
图4为一种基于区块链的多级资产流转溯源系统的框图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
在数据库建立可用数字映射池的高速缓存，在智能合约保存所有数字映射，并在智能合约建立数字映射的二维账户，使用所述二维账户的变化量计算用户数字映射的二维账户的最新值。通过对数字映射的二维账户的计算和校验，可以达到几乎等同处理一个数字映射的计算量来处理多个数字映射，大大减少了直接处理每个数字映射的计算量，加快了交易处理速度，提高了链的吞吐量。
通过筛选数据库高速缓存中的可用数字映射池和不可用数字映射池，取出具有相同根节点的数字映射，即可一次性获得同根节点的全量数字映射。通过一次遍历同根节点的全量数字映射中每个数字映射的父节点索引，可以快速确定数字映射的前后顺序，得到同根节点数字映射的全量流转路径，解决了溯源查询效率低的问题。
实施例1
根据本发明提供的一种基于区块链的多级资产流转方法，包括：
步骤M1：多级资产流转系统后端采用树状结构保存数字映射，在智能合约建立数字映射的二维账户；
步骤M2：多级资产流转系统前端转让预设数字映射时，拆分并计算当前转让数字映射二维账户的变化量，并发送第一报文给多级资产流转系统后端；
步骤M3：多级资产流转系统后端接收第一报文后，将第一报文中所转让的数字映射从可用数字映射池中移到不可用数字映射池中，第一报文中所拆分的数字映射插入可用数字映射池中，转发第一报文到智能合约，同时在数据库用户交易缓存池中记录第一报文及区块链的交易回执；
步骤M4：智能合约接收第一报文后，智能合约验证用户私钥对所转让的数字映射的二维账户的变化量的数字签名，并以数字签名对应的公开用户公钥为第一维索引，查找用户数字映射的二维账户，使用二维账户的变化量计算用户数字映射的二维账户的最新值；
步骤M5：扫描模块定时扫描可用数字映射池及智能合约数字映射的二维账户，保证一致性；
所述多级资产流转系统是说明书如图4中的一种基于区块链的多级资产流转溯源系统。该系统使用了多级资产流转方法来处理资产的流转。可以基于该系统使用多级资产溯源方法对资产进行溯源。多级资产流转系统框架图如图4。
每个模块之间的工作流程如图4的附图说明。主要是：P401系统前端，转让一批数字映射时，拆分并计算这批数字映射二维账户的变化量，并以用户私钥对二维账户的变化量进行数字签名，生成转让数字映射的第一报文，并发送第一报文给管理模块。
P402：管理模块，接收系统前端发来的第一报文，将第一报文中所转让的数字映射从可用数字映射池中移到不可用数字映射池中，将第一报文中所拆分的数字映射插入可用数字映射池中，转发第一报文到智能合约，同时在数据库用户交易缓存池中记录第一报文及区块链的交易回执。
P403：智能合约，接收管理模块发来的第一报文。
P404：扫描模块，定时扫描管理模块的可用数字映射池及智能合约数字映射的二维账户，保证二者数据一致。
多级资产流转系统前端是指图4系统中的P401系统前端。
多级资产流转系统后端是指图4系统中的P402管理模块。
所述数字映射包括资产剥离敏感数据后，映射生成的公开数据结构，每个数字映射均具有指向根节点和父节点的两个索引，每个数字映射均携带持有者的公开用户公钥、发行者的公开用户公钥和数字映射的数额；将所有可使用的数字映射保存在数据库的可用数字映射池中；
所述数字映射的二维账户包括：以持有者的公开用户公钥作为第一维，以发行者的公开用户公钥为第二维；记录持有者所有可用的不同发行者的数字映射的数额之和；
所述第一报文包括：所转让的数字映射、所拆分的数字映射、所转让的数字映射的二维账户的变化量、用户私钥对所转让的数字映射的二维账户的变化量的数字签名。
具体地，所述步骤M2包括：
步骤M2.1：遍历待转让的数字映射，对每个待转让的数字映射，拆分出新的数字映射，新的数字映射继承待转让的数字映射的根节点和发行者的公开用户公钥；
步骤M2.2：多级资产流转系统前端计算待转让的数字映射二维账户的变化量；
步骤M2.3：多级资产流转系统前端以用户私钥对待转让的数字映射二维账户的变化量进行数字签名，将包括所转让的数字映射、所拆分的数字映射、所转让的数字映射的二维账户的变化量和用户私钥对所转让的数字映射的二维账户的变化量的数字签名的第一报文发送给多级资产流转系统后端。
具体地，所述步骤M2.1包括：每一个待转让的数字映射，当全额转让时，则拆分出一个新的数字映射给接收方，新的数字映射的金额等于待转让的数字映射的数额，新的数字映射的持有者为接收方；当部分转让时，拆分出两个新的数字映射分别给接收方和原持有方，拆分出的两个新的数字映射的数额之和等于待转让的数字映射的数额。
具体地，所述步骤M2.2包括：以持有者的公开用户公钥为第一索引，以发行者的公开用户公钥为第二索引，分组汇总持有者所转让的不同发行者的数字映射的数额之和为转让的数字映射二维账户的变化量。
具体地，所述步骤M5包括：
步骤M5.1：扫描模块定时扫描可用数字映射池，以持有者的公开用户公钥为第一索引，以发行者的公开用户公钥为第二索引，分组汇总持有者所有可用的不同发行者的数字映射的数额之和，记为D1；
步骤M5.2：扫描模块定时以持有者的公开用户公钥为第一索引，从智能合约数字映射的二维账户获取持有者所有可用的不同发行者的数字映射的数额之和，记为D2；
步骤M5.3：扫描模块对比D1和D2，当一致时，则数据库可用数字映射池和智能合约数字映射的二维账户一致；否则，扫描模块定时扫描用户交易缓存池，根据区块链的交易回执查询智能合约的执行结果，根据智能合约执行结果决定等待或重发第一报文给智能合约。
根据本发明提供的一种基于区块链的多级资产流转系统，包括：
模块M1：多级资产流转系统后端采用树状结构保存数字映射，在智能合约建立数字映射的二维账户；
模块M2：多级资产流转系统前端转让预设数字映射时，拆分并计算当前转让数字映射二维账户的变化量，并发送第一报文给多级资产流转系统后端；
模块M3：多级资产流转系统后端接收第一报文后，将第一报文中所转让的数字映射从可用数字映射池中移到不可用数字映射池中，第一报文中所拆分的数字映射插入可用数字映射池中，转发第一报文到智能合约，同时在数据库用户交易缓存池中记录第一报文及区块链的交易回执；
模块M4：智能合约接收第一报文后，智能合约验证用户私钥对所转让的数字映射的二维账户的变化量的数字签名，并以数字签名对应的公开用户公钥为第一维索引，查找用户数字映射的二维账户，使用二维账户的变化量计算用户数字映射的二维账户的最新值；
模块M5：扫描模块定时扫描可用数字映射池及智能合约数字映射的二维账户，保证一致性；
所述数字映射包括资产剥离敏感数据后，映射生成的公开数据结构，每个数字映射均具有指向根节点和父节点的两个索引，每个数字映射均携带持有者的公开用户公钥、发行者的公开用户公钥和数字映射的数额；将所有可使用的数字映射保存在数据库的可用数字映射池中；
所述数字映射的二维账户包括：以持有者的公开用户公钥作为第一维，以发行者的公开用户公钥为第二维；记录持有者所有可用的不同发行者的数字映射的数额之和；
所述第一报文包括：所转让的数字映射、所拆分的数字映射、所转让的数字映射的二维账户的变化量、用户私钥对所转让的数字映射的二维账户的变化量的数字签名。
具体地，所述模块M2包括：
模块M2.1：遍历待转让的数字映射，对每个待转让的数字映射，拆分出新的数字映射，新的数字映射继承待转让的数字映射的根节点和发行者的公开用户公钥；
模块M2.2：多级资产流转系统前端计算待转让的数字映射二维账户的变化量；
模块M2.3：多级资产流转系统前端以用户私钥对待转让的数字映射二维账户的变化量进行数字签名，将包括所转让的数字映射、所拆分的数字映射、所转让的数字映射的二维账户的变化量和用户私钥对所转让的数字映射的二维账户的变化量的数字签名的第一报文发送给多级资产流转系统后端；
所述模块M5包括：
模块M5.1：扫描模块定时扫描可用数字映射池，以持有者的公开用户公钥为第一索引，以发行者的公开用户公钥为第二索引，分组汇总持有者所有可用的不同发行者的数字映射的数额之和，记为D1；
模块M5.2：扫描模块定时以持有者的公开用户公钥为第一索引，从智能合约数字映射的二维账户获取持有者所有可用的不同发行者的数字映射的数额之和，记为D2；
模块M5.3：扫描模块对比D1和D2，当一致时，则数据库可用数字映射池和智能合约数字映射的二维账户一致；否则，扫描模块定时扫描用户交易缓存池，根据区块链的交易回执查询智能合约的执行结果，根据智能合约执行结果决定等待或重发第一报文给智能合约。
具体地，所述模块M2.1包括：每一个待转让的数字映射，当全额转让时，则拆分出一个新的数字映射给接收方，新的数字映射的金额等于待转让的数字映射的数额，新的数字映射的持有者为接收方；当部分转让时，拆分出两个新的数字映射分别给接收方和原持有方，拆分出的两个新的数字映射的数额之和等于待转让的数字映射的数额；
所述模块M2.2包括：以持有者的公开用户公钥为第一索引，以发行者的公开用户公钥为第二索引，分组汇总持有者所转让的不同发行者的数字映射的数额之和为转让的数字映射二维账户的变化量。
根据本发明提供的一种基于区块链的多级资产流转的溯源方法，包括：
步骤M1：筛选数据库中的基于区块链的多级资产流转维护可用数字映射池和不可用数字映射池，取出具有相同根节点的数字映射；
步骤M2：通过一次遍历所有同根节点的全量数字映射中每个数字映射的父节点索引，确定数字映射的前后顺序，得到同根节点数字映射的全量流转路径。
根据本发明提供的一种基于区块链的多级资产流转的溯源方法，包括：
步骤M1：根据数字映射的父节点索引和根节点索引，确定筛选条件；
步骤M2：根据筛选条件，筛选数据库中的基于区块链的多级资产流转维护可用数字映射池和不可用数字映射池，得到目标数字映射。
实施例2
实施例2是实施例1的变化例
图1是一示例性实施例提供的一种基于区块链的多级资产流转方法的流程图。
P101:管理模块维护可用数字映射池、不可用数字映射池,在智能合约建立数字映射的二维账户。管理模块采用树状结构来保存数字映射，每一个数字映射均具有指向根节点和父节点的两个索引，且每个数字映射均携带持有者的公开用户公钥、发行者的公开用户公钥、数字映射的数额。将所有可使用的数字映射保存在数据库的可用数字映射池中。在智能合约建立数字映射的二维账户，以持有者的公开用户公钥为第一维，以发行者的公开用户公钥为第二维，记录持有者所有可用的不同发行者的数字映射的数额之和。
P102：系统前端转让一批数字映射时，拆分并计算这批数字映射二维账户的变化量，生成转让数字映射的第一报文，并发送第一报文给管理模块。系统前端转让一批数字映射时，拆分并计算这批数字映射二维账户的变化量，并以用户私钥对二维账户的变化量进行数字签名，生成转让数字映射的第一报文，并发送第一报文给管理模块。第一报文包含：所转让的数字映射、所拆分的数字映射、所转让的数字映射的二维账户的变化量、用户私钥对所转让的数字映射的二维账户的变化量的数字签名。
P103：管理模块根据第一报文处理数字映射，转发第一报文到智能合约。管理模块接收第一报文后，将第一报文中所转让的数字映射从可用数字映射池中移到不可用数字映射池中，第一报文中所拆分的数字映射插入可用数字映射池中，转发第一报文到智能合约，同时在数据库用户交易缓存池中记录第一报文及区块链的交易回执。
P104：智能合约处理第一报文，使用所述二维账户的变化量计算用户数字映射的二维账户的最新值。智能合约接收第一报文后，智能合约验证用户私钥对所转让的数字映射的二维账户的变化量的数字签名，并以所述数字签名对应的公开用户公钥为第一维索引，查找用户数字映射的二维账户，使用所述二维账户的变化量计算用户数字映射的二维账户的最新值。通过对数字映射的二维账户的计算和校验，可以达到对同一个发行者发行的多个数字映射，几乎等同处理单个数字映射的计算量来处理多个数字映射，大大减少了直接处理每个数字映射的计算量，加快了交易处理速度，提高了链的吞吐量，同时可以在一笔交易中使用多个数字映射，打破了每一级数字映射流转的数额都必须比上一级数字映射流转的数额更小的限制，提高了流转的灵活度。
P105：扫描模块定时扫描可用数字映射池及智能合约数字映射的二维账户，保证二者数据一致。扫描模块定时扫描该用户交易缓存池，根据区块链的交易回执查询智能合约执行结果，根据智能合约执行结果决定等待或重发该笔交易报文给智能合约。通过上述扫描模块的对比校验，保证了数据库可用数字映射池和智能合约数字映射的二维账户数据的最终一致性，保证了交易的可靠性。
图2是一示例性实施例提供的一种基于区块链的多级资产全流程溯源方法的流程图。
如图2所示，P201：通过筛选数据库中的可用数字映射池和不可用数字映射池，取出具有相同根节点的数字映射。这里的可用数字映射池和不可用数字映射池为所述多级资产流转方案中维护的。每一个数字映射均具有指向根节点和父节点的两个索引，且每个数字映射均携带持有者的公开用户公钥、发行者的公开用户公钥、数字映射的数额。通过P201的操作，即可一次性获得同根节点的全量数字映射。
P202：通过一次遍历所述同根节点的全量数字映射中每个数字映射的父节点索引，可以快速确定数字映射的前后顺序，得到同根节点数字映射的全量流转路径，解决了溯源查询效率低的问题。
图3是一示例性实施例提供的一种基于区块链的多级资产部分流程溯源方法的流程图。
如图3所示，如果是部分流程的溯源查询，只需要呈现根数字映射、父数字映射及数字映射这样的三层关系，则
P301：根据数字映射的父节点索引和根节点索引，确定筛选条件。每一个数字映射均具有指向根节点和父节点的两个索引，且每个数字映射均携带持有者的公开用户公钥、发行者的公开用户公钥、数字映射的数额。根据数字映射的数据结构，可以看到数字映射天然携带了父节点索引、根节点索引。如果要查找某个数字映射dm的根数字映射dmRoot、父数字映射dmParent这样的三层关系，只需要编写类似筛选条件：where xin(dm,dmRoot,dmParent)即可找到3个符合条件的数字映射。
P302：根据筛选条件，筛选数据库中的可用数字映射池和不可用数字映射池,得到目标数字映射。这里的可用数字映射池和不可用数字映射池为所述多级资产流转方案中维护的。通过数字映射的根节点和父节点索引，可以快速找到根数字映射、父数字映射。
图4是一示例性实施例提供的一种基于区块链的多级资产流转溯源系统的框图。
P401系统前端，转让一批数字映射时，拆分并计算这批数字映射二维账户的变化量，并以用户私钥对二维账户的变化量进行数字签名，生成转让数字映射的第一报文，并发送第一报文给管理模块。第一报文包含：所转让的数字映射、所拆分的数字映射、所转让的数字映射的二维账户的变化量、用户私钥对所转让的数字映射的二维账户的变化量的数字签名。系统前端转让一批数字映射时，拆分这批数字映射。对每一张待转让的数字映射，拆分出新的数字映射，新的数字映射继承待转让的数字映射的根节点、发行者的公开用户公钥。
如果是全额转让，则拆分出一张新的数字映射给接收方，这张新的数字映射的数额等于待转让的数字映射的数额，这张新的数字映射的持有者为接收方。如果是部分转让，则拆分出二张新的数字映射，一张给接收方，一张给自己，这两张新的数字映射的数额之和等于待转让的数字映射的数额，给接收方的数字映射的持有者为接收方，给自己的数字映射的持有者为自己。系统前端计算待转让的这批数字映射二维账户的变化量。以持有者的公开用户公钥为第一索引，以发行者的公开用户公钥为第二索引，分组汇总持有者所转让的不同发行者的数字映射的数额之和，即为这批数字映射二维账户的变化量。系统前端以用户私钥对这批数字映射二维账户的变化量进行数字签名，将所转让的数字映射、所拆分的数字映射、所转让的数字映射的二维账户的变化量、用户私钥对所转让的数字映射的二维账户的变化量的数字签名组装成第一报文，并发送第一报文给管理模块。
P402：管理模块，接收系统前端发来的第一报文，将第一报文中所转让的数字映射从可用数字映射池中移到不可用数字映射池中，将第一报文中所拆分的数字映射插入可用数字映射池中，转发第一报文到智能合约，同时在数据库用户交易缓存池中记录第一报文及区块链的交易回执。管理模块采用树状结构来保存数字映射，每一个数字映射均具有指向根节点和父节点的两个索引，且每个数字映射均携带持有者的公开用户公钥、发行者的公开用户公钥、数字映射的数额。将所有可使用的数字映射保存在数据库的可用数字映射池中。
P403：智能合约，接收管理模块发来的第一报文，验证用户私钥对所转让的数字映射的二维账户的变化量的数字签名，并以所述数字签名对应的公开用户公钥为第一维索引，查找用户数字映射的二维账户，使用所述二维账户的变化量计算用户数字映射的二维账户的最新值。在智能合约建立数字映射的二维账户，以持有者的公开用户公钥为第一维，以发行者的公开用户公钥为第二维，记录持有者所有可用的不同发行者的数字映射的数额之和。智能合约计算出的用户数字映射的二维账户的最新值在区块链的共识区块中可查询。
P404：扫描模块，定时扫描管理模块的可用数字映射池及智能合约数字映射的二维账户，保证二者数据一致。定时扫描可用数字映射池，以持有者的公开用户公钥为第一索引，以发行者的公开用户公钥为第二索引，分组汇总持有者所有可用的不同发行者的数字映射的数额之和，记为dbUserSumInfo。扫描模块定时以持有者的公开用户公钥为第一索引，从智能合约获取持有者所有可用的不同发行者的数字映射的数额之和，记为contrastUserSumInfo。扫描模块对比dbUserSumInfo和contrastUserSumInfo，如果一致，说明数据库缓存和智能合约数据一致；否则，扫描模块定时扫描该用户交易池，将未上链成功的交易重新上链。通过上述扫描模块的对比校验，保证了数据库缓存数据和智能合约数据的一致，保证了交易的可靠性。
通过筛选数据库高速缓存中的可用数字映射池和不可用数字映射池，取出具有相同根节点的数字映射，即可一次性获得同根节点的全量数字映射。通过一次遍历同根节点的全量数字映射中每个数字映射的父节点索引，可以快速确定数字映射的前后顺序，得到同根节点数字映射的全量流转路径，解决了溯源查询效率低的问题。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统、装置及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以，本发明提供的系统、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种基于区块链的多级资产流转方法，其特征在于，包括：
步骤M1：多级资产流转系统后端采用树状结构保存数字映射，在智能合约建立数字映射的二维账户；
步骤M2：多级资产流转系统前端转让预设数字映射时，拆分并计算当前转让数字映射二维账户的变化量，并发送第一报文给多级资产流转系统后端；
步骤M3：多级资产流转系统后端接收第一报文后，将第一报文中所转让的数字映射从可用数字映射池中移到不可用数字映射池中，第一报文中所拆分的数字映射插入可用数字映射池中，转发第一报文到智能合约，同时在数据库用户交易缓存池中记录第一报文及区块链的交易回执；
步骤M4：智能合约接收第一报文后，智能合约验证用户私钥对所转让的数字映射的二维账户的变化量的数字签名，并以数字签名对应的公开用户公钥为第一维索引，查找用户数字映射的二维账户，使用二维账户的变化量计算用户数字映射的二维账户的最新值；
步骤M5：扫描模块定时扫描可用数字映射池及智能合约数字映射的二维账户，保证一致性；
所述数字映射包括资产剥离敏感数据后，映射生成的公开数据结构，每个数字映射均具有指向根节点和父节点的两个索引，每个数字映射均携带持有者的公开用户公钥、发行者的公开用户公钥和数字映射的数额；将所有可使用的数字映射保存在数据库的可用数字映射池中；
所述数字映射的二维账户包括：以持有者的公开用户公钥作为第一维，以发行者的公开用户公钥为第二维；记录持有者所有可用的不同发行者的数字映射的数额之和；
所述第一报文包括：所转让的数字映射、所拆分的数字映射、所转让的数字映射的二维账户的变化量、用户私钥对所转让的数字映射的二维账户的变化量的数字签名。
2.根据权利要求1所述的基于区块链的多级资产流转方法，其特征在于，所述步骤M2包括：
步骤M2.1：遍历待转让的数字映射，对每个待转让的数字映射，拆分出新的数字映射，新的数字映射继承待转让的数字映射的根节点和发行者的公开用户公钥；
步骤M2.2：多级资产流转系统前端计算待转让的数字映射二维账户的变化量；
步骤M2.3：多级资产流转系统前端以用户私钥对待转让的数字映射二维账户的变化量进行数字签名，将包括所转让的数字映射、所拆分的数字映射、所转让的数字映射的二维账户的变化量和用户私钥对所转让的数字映射的二维账户的变化量的数字签名的第一报文发送给多级资产流转系统后端。
3.根据权利要求2所述的基于区块链的多级资产流转方法，其特征在于，所述步骤M2.1包括：每一个待转让的数字映射，当全额转让时，则拆分出一个新的数字映射给接收方，新的数字映射的金额等于待转让的数字映射的数额，新的数字映射的持有者为接收方；当部分转让时，拆分出两个新的数字映射分别给接收方和原持有方，拆分出的两个新的数字映射的数额之和等于待转让的数字映射的数额。
4.根据权利要求2所述的基于区块链的多级资产流转方法，其特征在于，所述步骤M2.2包括：以持有者的公开用户公钥为第一索引，以发行者的公开用户公钥为第二索引，分组汇总持有者所转让的不同发行者的数字映射的数额之和为转让的数字映射二维账户的变化量。
5.根据权利要求1所述的基于区块链的多级资产流转方法，其特征在于，所述步骤M5包括：
步骤M5.1：扫描模块定时扫描可用数字映射池，以持有者的公开用户公钥为第一索引，以发行者的公开用户公钥为第二索引，分组汇总持有者所有可用的不同发行者的数字映射的数额之和，记为D1；
步骤M5.2：扫描模块定时以持有者的公开用户公钥为第一索引，从智能合约数字映射的二维账户获取持有者所有可用的不同发行者的数字映射的数额之和，记为D2；
步骤M5.3：扫描模块对比D1和D2，当一致时，则数据库可用数字映射池和智能合约数字映射的二维账户一致；否则，扫描模块定时扫描用户交易缓存池，根据区块链的交易回执查询智能合约的执行结果，根据智能合约执行结果决定等待或重发第一报文给智能合约。
6.一种基于区块链的多级资产流转系统，其特征在于，包括：
模块M1：多级资产流转系统后端采用树状结构保存数字映射，在智能合约建立数字映射的二维账户；
模块M2：多级资产流转系统前端转让预设数字映射时，拆分并计算当前转让数字映射二维账户的变化量，并发送第一报文给多级资产流转系统后端；
模块M3：多级资产流转系统后端接收第一报文后，将第一报文中所转让的数字映射从可用数字映射池中移到不可用数字映射池中，第一报文中所拆分的数字映射插入可用数字映射池中，转发第一报文到智能合约，同时在数据库用户交易缓存池中记录第一报文及区块链的交易回执；
模块M4：智能合约接收第一报文后，智能合约验证用户私钥对所转让的数字映射的二维账户的变化量的数字签名，并以数字签名对应的公开用户公钥为第一维索引，查找用户数字映射的二维账户，使用二维账户的变化量计算用户数字映射的二维账户的最新值；
模块M5：扫描模块定时扫描可用数字映射池及智能合约数字映射的二维账户，保证一致性；
所述数字映射包括资产剥离敏感数据后，映射生成的公开数据结构，每个数字映射均具有指向根节点和父节点的两个索引，每个数字映射均携带持有者的公开用户公钥、发行者的公开用户公钥和数字映射的数额；将所有可使用的数字映射保存在数据库的可用数字映射池中；
所述数字映射的二维账户包括：以持有者的公开用户公钥作为第一维，以发行者的公开用户公钥为第二维；记录持有者所有可用的不同发行者的数字映射的数额之和；
所述第一报文包括：所转让的数字映射、所拆分的数字映射、所转让的数字映射的二维账户的变化量、用户私钥对所转让的数字映射的二维账户的变化量的数字签名。
7.根据权利要求6所述的基于区块链的多级资产流转系统，其特征在于，所述模块M2包括：
模块M2.1：遍历待转让的数字映射，对每个待转让的数字映射，拆分出新的数字映射，新的数字映射继承待转让的数字映射的根节点和发行者的公开用户公钥；
模块M2.2：多级资产流转系统前端计算待转让的数字映射二维账户的变化量；
模块M2.3：多级资产流转系统前端以用户私钥对待转让的数字映射二维账户的变化量进行数字签名，将包括所转让的数字映射、所拆分的数字映射、所转让的数字映射的二维账户的变化量和用户私钥对所转让的数字映射的二维账户的变化量的数字签名的第一报文发送给多级资产流转系统后端；
所述模块M5包括：
模块M5.1：扫描模块定时扫描可用数字映射池，以持有者的公开用户公钥为第一索引，以发行者的公开用户公钥为第二索引，分组汇总持有者所有可用的不同发行者的数字映射的数额之和，记为D1；
模块M5.2：扫描模块定时以持有者的公开用户公钥为第一索引，从智能合约数字映射的二维账户获取持有者所有可用的不同发行者的数字映射的数额之和，记为D2；
模块M5.3：扫描模块对比D1和D2，当一致时，则数据库可用数字映射池和智能合约数字映射的二维账户一致；否则，扫描模块定时扫描用户交易缓存池，根据区块链的交易回执查询智能合约的执行结果，根据智能合约执行结果决定等待或重发第一报文给智能合约。
8.根据权利要求7所述的基于区块链的多级资产流转系统，其特征在于，所述模块M2.1包括：每一个待转让的数字映射，当全额转让时，则拆分出一个新的数字映射给接收方，新的数字映射的金额等于待转让的数字映射的数额，新的数字映射的持有者为接收方；当部分转让时，拆分出两个新的数字映射分别给接收方和原持有方，拆分出的两个新的数字映射的数额之和等于待转让的数字映射的数额；
所述模块M2.2包括：以持有者的公开用户公钥为第一索引，以发行者的公开用户公钥为第二索引，分组汇总持有者所转让的不同发行者的数字映射的数额之和为转让的数字映射二维账户的变化量。
9.一种基于区块链的多级资产流转的溯源方法，应用于权利要求1至5任一权利要求所述的基于区块链的多级资产流转方法中，其特征在于，包括：
步骤M1：筛选数据库中的基于区块链的多级资产流转维护可用数字映射池和不可用数字映射池，取出具有相同根节点的数字映射；
步骤M2：通过一次遍历所有同根节点的全量数字映射中每个数字映射的父节点索引，确定数字映射的前后顺序，得到同根节点数字映射的全量流转路径。
10.一种基于区块链的多级资产流转的溯源方法，应用于权利要求1至5任一权利要求所述的基于区块链的多级资产流转方法中，其特征在于，包括：
步骤M1：根据数字映射的父节点索引和根节点索引，确定筛选条件；
步骤M2：根据筛选条件，筛选数据库中的基于区块链的多级资产流转维护可用数字映射池和不可用数字映射池，得到目标数字映射。
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