CN113362079B - 一种基于区块链与环境和商品指纹的可追溯交易方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于区块链与环境和商品指纹的可追溯交易方法，其步骤包括：利用“申请‑验证‑记录”流程实现基于区块链的商品交易流程信息的真实准确记录，利用环境指纹和短距离手持设备物理特征确保商品交接的规范性，利用商品指纹确认记录的商品交易流程商品的一致性。本发明能从源头上杜绝和检测线上实体商品交易中存在的欺诈问题，以保证交易全流程信息的真实性和可靠性，确保记录的信息得到参与各方认可，建立交易参与各方之间的相互信任，实现整个交易流程的防欺诈和长期可追溯，从而能有效地保护交易参与各方的利益。

Description

一种基于区块链与环境和商品指纹的可追溯交易方法

技术领域

本发明属于数据追溯领域，具体的说是一种基于区块链与环境和商品指纹的可追溯交易方法。

背景技术

区块链技术因其具有无需可信中心、不可篡改、可追溯等特征，已经被广泛地应用于各类要求信息真实可信的场景和领域。随着电子商务的蓬勃发展，线上交易的方式也被越来越多的人接受，远距离特别是跨国的线下交易变得困难，因此越来越多的商品也在开始探求线上交易的可能性。目前的商品线上交易平台提供了商品线上交易的环境，但在追溯商品流通的全过程和防止运输过程中的欺诈等方面存在较大的漏洞，因此，在商品线上交易环境中，提供一个能够使记录的信息与商品匹配，防止商品信息欺诈的交易平台，让商品的流通更加透明、诚实是一个迫切的需求。

目前的实体商品线上交易平台采用的流程依然是，商品提供者在交易平台上传商品的相关信息供商品购买者选择，商品购买者通过交易平台下单并支付费用，商品提供者选择若干个商品运输者对商品进行运输，在这一交易流程下，存在着如下缺陷：

1、在交易平台中，交易的相关信息大都记录在中心化的存储介质中，这些存储介质并不具有公信力，不能保证信息始终真实不被修改，并且随着交易量的增长，需要不断扩充存储介质的容量，需要高昂的维护成本，同时，需要承担存储介质出现故障，而导致数据丢失的风险，不能保证相关数据长期可追溯。

2、当前的交易信息大多由商品提供者和商品运输者上传和维护，难以切实保护商品购买者的权益，特别是当商品提供者与商品运输者相互串通的情况下，因此商品提供者和商品购买者之间的信任无法有效建立。

3、当交易平台中涉及到运输成本高、价格昂贵的商品时，待商品到达商品购买者处后产生的纠纷，其处理难度大，解决成本高。

4、当前的交易流程中，对于商品在两方之间的传递没有任何约束，无法对其合规性进行监督和验证，后期因此产生的纠纷，无法有效地进行追责。

5、现有的商品可追溯性的方法和模型，大多是与供应链相关的行业有关，其产品均来源于完整的供应链，而非商品交易场景，并且这些方法仅关注了信息的记录，没有对信息的真伪进行验证和监督的方法，也未关注商品与信息的匹配问题。

6、为了实现上述的商品与信息的匹配，目前主要使用的是物联网技术（如：RFID、NFC标签等），如：利用近场通信（NFC）技术，将NFC标签与商品绑定在一起，通过读取NFC标签的信息对商品和信息的真伪进行验证。在这些方法中，大多采用了物理标签作为商品的唯一标识，这类标识并不适应长距离、多阶段的运输，在运输过程中存在易脱落、易被破坏、破坏商品原有的可用性等问题。

发明内容

本发明是为了解决上述现有技术存在的不足之处，提出一种基于区块链与环境和商品指纹的可追溯交易方法，以期能真实准确地记录商品流通的全过程，并从源头上杜绝和检测其中存在的欺诈问题，以保证交易全流程信息的真实性和可靠性，确保记录的信息得到参与各方认可，建立交易参与各方的相互信任，实现整个商品交易流程防欺诈和长期可追溯，从而为交易参与各方提供一个能有效地保护利益的线上商品交易方法。

本发明为达到上述发明目的，采用如下技术方案：

本发明一种基于区块链与环境和商品指纹的可追溯交易方法的特点是应用于一个商品提供者、一个商品购买者以及若干个商品运输者之间的交易平台中，并由n个运输者构成商品提供者和商品购买者之间的物流，所述可追溯交易方法是按如下步骤进行：

步骤一：商品下单：

步骤1.1：任意一个商品购买者b在交易平台上选择拟购买的商品C，并向交易平台提交购买请求和支付相关费用，同时，商品购买者b将交易平台中的商品缩略图AP作为确认购买的佐证，由所述交易平台利用自身的商品指纹生成模块生成基于商品缩略图AP的加密商品指纹F_AP后，申请将加密商品指纹F_AP连同购买操作的其他相关信息利用智能合约记录到交易平台中的区块链上；

步骤1.2：商品C的商品提供者p利用交易平台中的商品指纹匹配模块，对商品购买者b向区块链上提交的加密商品指纹F_AP进行相似性匹配验证，若验证通过，则商品提供者p允许交易平台接受购买请求，并允许商品购买者b申请记录上链的所有购买信息记录到区块链上，交易平台接收所支付的相关费用，以表示“商品下单”成功，并进入步骤二；若验证未通过，则商品提供者p要求交易平台拒绝购买请求，商品购买者b申请记录上链的所有信息均不记录到区块链上，交易平台退回已支付的相关费用，表示“商品下单”失败，交易流程结束；

步骤二：商品发货：

步骤2.1：商品提供者p对商品C的当前状态进行拍照，得到当前状态的图片DP并上传至交易平台后，提交发货请求；

交易平台通过商品指纹生成模块生成基于图片DP的加密商品指纹F_DP，申请将加密商品指纹F_DP连同发货操作的其他相关信息利用智能合约记录到区块链上；

步骤2.2：商品购买者b利用商品指纹匹配模块对商品提供者p向区块链上提交的加密商品指纹F_DP进行相似性匹配验证，若验证通过，则商品购买者b允许交易平台接受发货请求，并允许商品提供者p申请记录上链的所有信息记录到区块链上，以表示“商品发货”成功，并进入步骤三；若验证未通过，则商品购买者b拒绝商品提供者p的发货请求，并将发货操作的相关信息中的发货是否成功字段置为否，再将申请记录上链的所有发货信息记录到区块链上，交易平台退回商品购买者b已支付的费用，以表示“商品发货”失败，交易流程结束；

步骤三：第i阶段商品运输，其中，i为整数，1≤i≤n：

步骤3.1：商品提供者p选择任意第i个商品运输者t_i进行第i阶段的商品运输，第i个商品运输者t_i先与商品当前所在参与方进行交接点验证，若验证通过，则第i个商品运输者t_i正式介入商品C的交易流程，否则，持续进行交接点验证直到验证通过为止；其中，当i=1时，则当前所在参与方为商品提供者p；当i>1时，则当前所在参与方为上一个商品运输者t_i-1；

步骤3.2：第i个商品运输者t_i向交易平台提交商品C当前状态的图片TP_i，交易平台通过商品指纹生成模块生成基于图片TP_i的加密商品指纹F_{TP_i}，并利用商品指纹匹配模块验证加密商品指纹F_{TP_i}是否分别与F_AP、F_DP、F_{TP_j}属于同一商品，若均验证通过，则由第i个商品运输者t_i提交第i阶段的运输请求，并申请将加密商品指纹F_{TP_i}连同运输开始操作的其他相关信息，利用智能合约记录到区块链上；若任一验证未通过，第i个商品运输者t _i 拒绝运输，并返回步骤3.1，以使商品提供者p重新选择第i阶段的商品运输者并验证；其中，j为整数，1≤j<i；

步骤3.3：商品提供者p利用商品指纹匹配模块对第i个商品运输者t _i 向区块链上提交的加密商品指纹F_{TP_i}与F_DP进行相似性匹配验证，若验证通过，则商品提供者p接受第i阶段运输请求，并进入步骤3.4；若验证未通过，则交易平台拒绝第i个商品运输者t _i 的运输请求，并将运输开始操作的相关信息中的运输是否开始字段置为否，再将申请记录上链的所有运输信息记录到区块链上，以表示本次“第i阶段商品运输”失败，并返回步骤3.1，以使商品提供者p重新选择第i阶段的商品运输者并验证；

步骤3.4：商品购买者b利用商品指纹匹配模块对第i个商品运输者t _i 向区块链上提交的加密商品指纹F_{TP_i}与F_AP进行相似性匹配验证，若验证通过，则商品购买者b接受第i阶段运输请求，并进入步骤3.5；若验证未通过，则交易平台拒绝第i个商品运输者t _i 的运输请求，并将运输开始操作的相关信息中的运输是否开始字段置为否，再将申请记录上链的所有运输信息记录到区块链上，以表示本次“第i阶段商品运输”失败，并返回步骤3.1，以使商品提供者p重新选择第i阶段的商品运输者并验证；

步骤3.5：第j个商品运输者t_j利用商品指纹匹配模块对第i个商品运输者t_i向区块链上提交的加密商品指纹F_{TP_i}与F_{TP_j}进行相似性匹配验证，若所有商品运输者验证均通过，则第j个商品运输者t_j接受运输请求，并进入步骤3.6；若验证未通过，则交易平台拒绝第i个商品运输者t _i 的运输请求，并将运输开始操作的相关信息中的运输是否开始字段置为否，再将申请记录上链的所有运输信息记录到区块链上，以表示本次“第i阶段商品运输”失败，并返回步骤3.1，以使商品提供者p重新选择第i阶段的商品运输者并验证；其中，j为整数，1≤j＜i-1；

步骤3.6：第i-1个商品运输者t_i-1利用商品指纹匹配模块对第i个商品运输者t_i向区块链上提交的加密商品指纹F_{TP_i}与F_{TP_i-1}进行相似性匹配验证，若验证均通过，则交易平台接受运输请求，则同时允许第i个商品运输者t _i 申请记录上链的所有运输信息记录到区块链上，以表示“第i阶段商品运输”成功，并进入步骤四；若验证未通过，则交易平台拒绝第i个商品运输者t _i 的运输请求，并将运输开始操作的相关信息中的运输是否开始字段置为否，再将申请记录上链的所有运输信息记录到区块链上，以表示本次“第i阶段商品运输”失败，并返回步骤3.1，以使商品提供者p重新选择第i阶段的商品运输者并验证；

步骤4.1：商品购买者b先与第n个商品运输者t_n进行交接点验证，当交接点验证通过后，进入步骤4.2，否则持续进行交接点验证直到验证通过为止；

步骤4.2：商品购买者b向交易平台提交商品C当前状态的图片CP，交易平台通过商品指纹生成模块生成基于图片CP的加密商品指纹F_CP，再利用商品指纹匹配模块将加密商品指纹F_CP与F_AP进行相似性匹配验证，若验证通过，则表示商品购买者b收货成功，并直接将加密商品指纹F_CP连同收货成功操作的其他相关信息利用智能合约写入区块链中，以表示交易流程结束；否则，商品购买者b申请将加密商品指纹F_CP连同收货失败操作的其他相关信息利用智能合约记录到区块链上，进入步骤4.3；

步骤4.3：交易平台利用商品指纹匹配模块，将加密商品指纹F_CP分别与链上其他相关加密商品指纹F_DP，F_{TP_i}进行相似性匹配验证，若任意一个验证通过，则要求商品购买者b收货，并将申请记录上链的所有收货信息记录到区块链中，以表示交易流程结束；若验证均未通过，则交易平台根据验证结果进行欺诈判定，以判定是否需要退回商品或强制商品购买者b收货，其中，i为整数，1≤i≤n。

2、根据权利要求1所述的基于区块链与环境和商品指纹的可追溯交易方法，其特征是，所述交接点验证按如下步骤实现一个参与方Ⅰ和另一个参与方Ⅱ之间的商品交接验证：

步骤A.1：参与双方Ⅰ、Ⅱ首先上传自身的短距离手持设备物理特征至交易平台，并在短时间间隔内，参与方Ⅰ接收并上传参与方Ⅱ提供的短距离手持设备物理特征至交易平台；与此同时，参与方Ⅱ接收并上传参与方Ⅰ方提供的短距离手持设备物理特征至交易平台；

步骤A.2：交易平台对参与方Ⅰ所上传的自身的短距离手持设备物理特征与参与方Ⅱ上传的参与方Ⅰ所提供的短距离手持设备物理特征进行比对，同时对参与方Ⅱ所上传的自身的短距离手持设备物理特征与参与方Ⅰ上传的参与方Ⅱ所提供的短距离手持设备物理特征进行比对，以判定参与双方Ⅰ、Ⅱ是否接收到对方正确的信息，若判定通过，则进入步骤B；若判定未通过，则判定参与双方Ⅰ、Ⅱ并未同时在场，并返回步骤A.1，等待双方均在场；

步骤B.1：参与双方Ⅰ、Ⅱ对当前所见的商品进行拍照，得到的图片分别记为P1、P2，并上传至交易平台进行检测；

步骤B.2：交易平台分别对图片P1、P2进行单张图片篡改检测，若通过检测，则进入步骤B.3；否则，将回到步骤B.1；

步骤B.3：交易平台分别提取图片P1、P2的环境信息并相应作为环境指纹F_E_P1、F_E_P2，以判断F_E_P1、F_E_P2是否属于同一环境，若属于，则进入步骤B.4；否则，回到步骤B.1；

步骤B.4：交易平台分别提取图片P1、P2的商品指纹信息并相应作为商品指纹F_S_P1、F_S_P2，以判断F_S_P1、F_S_P2是否属于同一商品，若属于，则表示完成交接点验证；否则，返回步骤B.1。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明所提出的去中心化的线上商品交易方法，利用区块链技术记录商品流通过程中的相关信息，从根本上解决了传统存储介质缺乏公信力，数据被篡改，以及介质故障问题，很好地确保了交易各方在商品交易流通中的互信互利，同时保证了商品交易流通过程能够长期有效地被追溯。

本发明将商品交易流程信息的记录权利分散到参与各方，参与交易的各方均能够上传并监督商品交易流通过程中的相关信息，在保证信息全面性的情况下，同时保证了交易各方拥有同等的权利，更好地保护了交易各方的利益。

本发明重点关注了在交易流程中可能存在欺诈行为的步骤，使得方法步骤遵循“参与各方均认可流程才继续”“所有已记录信息均一致”的原则，利用交易各方共同监督验证的方式，确保了流程可追溯，欺诈易查实。

本发明利用环境指纹和短距离手持设备物体特征，从交接双方同时在场的角度保证了商品交接的规范性，使得商品交易流程更加规范，减少了商品交易流程中的纠纷，使得存在的纠纷更易查实。

本发明利用“申请-验证-记录”这样的信息记录流程，充分保证了所记录的信息被交易各方认可，保证了信息的准确性和真实性。

本发明利用商品指纹作为商品的标识，充分利用了从图片中提取的商品固有特征对信息的真实性进行判定，无需借助额外设备即可实现对商品真伪的判定，使判定依据和判定结果更加可靠。

本发明利用智能合约执行加密商品指纹的生成和匹配，防止了参与各方自行进行指纹生成和比对造成的欺诈或无法判定的不一致，保证了商品指纹的生成和比对方法的一致性，使得欺诈判定更具有说服力，得到参与各方的认可。

附图说明

图1为本发明系统用户图；

图2为本发明“商品下单”流程图；

图3为本发明“商品发货”流程图；

图4为本发明“商品运输”流程图；

图5为本发明“商品收货”流程图；

图6为本发明“交接点验证”方法流程图。

具体实施方式

本实施例中，如图1所示，一种基于区块链与环境和商品指纹的可追溯交易方法，应用场景中包括：一个商品提供者、一个商品购买者和若干个商品运输者，商品提供者将拟售卖的商品信息发布在交易平台上；商品购买者根据自己的需求在交易平台上选择拟购买的商品并下单；商品运输者则负责将商品运输到目的地，在一次商品流通过程中可能涉及到由n个商品运输者构成商品提供者和商品购买者之间的物流。在一次商品流通过程中，这三类用户均需向区块链上提交相关信息，并同时利用智能合约参与该商品本次流通过程的全流程信息监管。具体地说，可追溯交易方法是按如下步骤进行：

步骤一：商品下单，如图2所示：

步骤1.1：任意一个商品购买者b在交易平台上选择拟购买的商品C，并向交易平台提交购买请求，并支付相关费用（根据平台要求不同，费用为商品全额或定金），同时，商品购买者b将交易平台中的商品缩略图AP作为确认购买的佐证，由交易平台利用自身的商品指纹生成模块生成基于商品缩略图AP的加密商品指纹F_AP，加密商品指纹是提取了图片中关于商品的相关图像特征，并对其按照一定的方法进行编码，使其能够唯一对应该图片中的商品的标识，接着，交易平台申请将加密商品指纹F_AP连同购买操作的其他相关信息（如：基于时间戳的商品下单时间、费用支付时间、商品的详细情况等）利用智能合约记录到交易平台中的区块链上；

步骤1.2：商品C的商品提供者p利用交易平台中的商品指纹匹配模块，对商品购买者b向区块链上提交的加密商品指纹F_AP进行相似性匹配验证，即，对加密商品指纹间的相似性进行计算，并判定加密商品指纹是否属于同一商品，若验证通过，则商品提供者p允许交易平台接受购买请求，并允许商品购买者b申请记录上链的所有购买信息记录到区块链上，交易平台接收所支付的相关费用（如为定金-尾款模式，则仅支付定金），以表示“商品下单”成功，并进入步骤二；若验证未通过，即，判定商品购买者b上传的商品缩略图AP并非商品提供者p在交易平台上展示的图片，此时，判定存在与商品购买者b相关的欺诈，即，商品购买者b通过上传劣质商品的图片作为AP，以使得在收货时，拥有对退货商品进行替换的可能性，商品购买者b以此来完成用劣质商品换原商品的欺诈，则商品提供者p要求交易平台拒绝购买请求，驳回商品购买者b的购买请求，商品购买者b申请记录上链的所有信息不记录到区块链上，交易平台退回已支付的相关费用，表示“商品下单”失败，交易流程结束；

步骤二：商品发货，如图3所示：

步骤2.1：商品提供者p对商品C的当前状态进行拍照，得到当前状态的图片DP并上传至交易平台后，提交发货请求；

交易平台通过商品指纹生成模块生成基于图片DP的加密商品指纹F_DP，申请将加密商品指纹F_DP连同发货操作的其他相关信息（如：基于时间戳的商品发货时间、基于GPS的商品的发货地点、商品详细信息等）利用智能合约记录到区块链上；

步骤2.2：商品购买者b利用商品指纹匹配模块对商品提供者p向区块链上提交的加密商品指纹F_DP进行相似性匹配验证，若验证通过，则商品购买者b允许交易平台接受发货请求，并允许商品提供者p申请记录上链的所有信息记录到区块链上，以表示“商品发货”成功，并进入步骤三；若验证未通过，即，商品提供者p上传的图片DP并未得到商品购买者b的认可，此时，有两种可能性，一是由于商品提供者p上传的图片DP并非商品购买者b希望购买的商品所对应的图片，此时，存在与商品提供者p相关的欺诈，即，商品提供者p通过提供劣质商品给商品购买者b，以使得商品购买者b收到的商品为劣质商品，商品提供者p由此完成用劣质商品代替原商品来获得更高的利益的欺诈，二是图片DP确实是购买者下单的商品的，但商品购买者b以期通过否认该图片的真实性，来使得收货时能够用劣质商品换原商品进行退货的欺诈，但在本方法中，该欺诈成立的可能性较小，这是由于购买者b此举动会导致商品无法成功发货，此时，由于商品提供者p与商品购买者b之间无法达成一致，则商品购买者b拒绝商品提供者p的发货请求，驳回商品提供者p的发货请求，并将发货操作的相关信息中的发货是否成功字段置为否，再将申请记录上链的所有发货信息记录到区块链上，交易平台退回商品购买者b已支付的费用，以表示“商品发货”失败，交易流程结束；

步骤三：第i阶段商品运输（i为整数，1≤i≤n），如图4所示：

步骤3.1：商品提供者p选择一商品运输者t_i进行第i阶段的商品运输，商品运输者t_i先与商品当前所在参与方（若i=1，则为商品提供者p，若i>1，则为上一个商品运输者t_i-1）进行交接点验证，验证双方是否均在场，若验证通过，则商品运输者t_i正式介入商品C的交易流程，否则，持续进行交接点验证直到验证通过为；

其中交接点验证方法，如图6所示，按如下步骤实现一个参与方Ⅰ和另一个参与方Ⅱ之间的商品交接验证：

步骤A.1：参与双方Ⅰ、Ⅱ首先上传自身的短距离手持设备物理特征（如：动态身份二维码信息，手机WiFi热点指纹，或手机蓝牙信号指纹等）至交易平台，并在短时间间隔内，参与方Ⅰ接收并上传参与方Ⅱ提供的短距离手持设备物理特征至交易平台；与此同时，参与方Ⅱ接收并上传参与方Ⅰ方提供的短距离手持设备物理特征至交易平台；

步骤A.2：交易平台对参与方Ⅰ所上传的自身的短距离手持设备物理特征与参与方Ⅱ上传的参与方Ⅰ所提供的短距离手持设备物理特征进行比对，同时对参与方Ⅱ所上传的自身的短距离手持设备物理特征与参与方Ⅰ上传的参与方Ⅱ所提供的短距离手持设备物理特征进行比对，以判定参与双方Ⅰ、Ⅱ是否接收到对方正确的信息，若判定通过，即，判定参与双方Ⅰ、Ⅱ此时确实是同时在场，则进入步骤B；若判定未通过，则判定参与双方Ⅰ、Ⅱ并未同时在场，并返回步骤A.1，等待双方均在场；

步骤B.1：参与双方Ⅰ、Ⅱ对当前所见的商品进行拍照，得到的图片分别记为P1、P2，并上传至交易平台进行检测；

步骤B.2：交易平台分别对图片P1、P2进行单张图片篡改检测，即，检测图片P1、P2是否经过了图片处理技术处理，检测其是否为未经修改的原始照片，未经修改则通过检测，若通过检测，图片未被篡改，则进入步骤B.3；否则，判定图片经过了篡改，将回到步骤B.1；

步骤B.3：交易平台分别提取图片P1、P2的环境信息（如：光照信息）并相应作为环境指纹F_E_P1、F_E_P2，以判断F_E_P1、F_E_P2是否属于同一环境，即，判断P1、P2所反映的环境信息是否一致，若一致，即，属于同一环境，则进入步骤B.4；否则，回到步骤B.1；

步骤B.4：交易平台分别提取图片P1、P2的商品指纹信息并相应作为商品指纹F_S_P1、F_S_P2，以判断F_S_P1、F_S_P2是否属于同一商品，若属于，则表示完成交接点验证；否则，返回步骤B.1。

步骤3.2：商品运输者t_i向交易平台提交商品C当前状态的图片TP_i，交易平台通过商品指纹生成模块生成基于图片TP_i的加密商品指纹F_{TP_i}，并利用商品指纹匹配模块验证加密商品指纹F_{TP_i}是否分别与F_AP、F_DP、F_{TP_j}(j为整数，1≤j<i)属于同一商品，判断商品运输者t_i所见的商品的加密商品指纹F_{TP_i}是否与链上已有的该商品的商品指纹均是属于同一商品的，若均验证通过，即，商品运输者t_i拟运输的商品确实是本次交易对应的商品，则由商品运输者t_i提交第i阶段运输请求，并申请将加密商品指纹F_{TP_i}连同运输开始操作的其他相关信息（如：商品运输者t_i的相关信息、基于时间戳的商品第i阶段运输时间、基于GPS的商品第i阶段运输起始地点等），利用智能合约记录到区块链上；若任一验证未通过，商品运输者t_i拟运输的商品可能并非本次交易对应的商品，商品运输者t_i的运输存在一定的被欺诈风险，则商品运输者t _i 拒绝运输，并返回步骤3.1，以使商品提供者p重新选择第i阶段商品运输者并验证；

步骤3.3：商品提供者p利用商品指纹匹配模块对商品运输者t _i 向区块链上提交的加密商品指纹F_{TP_i}与F_DP进行相似性匹配验证，若验证通过，则商品提供者p接受第i阶段运输请求，并进入步骤3.4；若验证未通过，即，商品运输者t_i所提供的图片TP_i并未得到商品提供者p的认可，此时，存在与商品运输者t_i相关的欺诈，即，商品运输者t_i拟运输劣质商品，而原商品被商品运输者t_i占据，由此商品运输者t_i可以利用原商品通过其他的途径获得额外的利益，这个欺诈可能是仅仅涉及商品运输者t_i的单方欺诈，也可能是涉及与商品购买者b或其他商品运输者t_j的两方联合欺诈，则交易平台拒绝商品运输者t _i 的运输请求，驳回商品运输者t _i 的第i阶段运输请求，并将运输开始操作的相关信息中的运输是否开始字段置为否，再将申请记录上链的所有运输信息记录到区块链上，以表示本次“第i阶段商品运输”失败，并返回步骤3.1，以使商品提供者p重新选择第i阶段的商品运输者并验证；

步骤3.4：商品购买者b利用商品指纹匹配模块对商品运输者t _i 向区块链上提交的加密商品指纹F_{TP_i}与F_AP进行相似性匹配验证，若验证通过，则商品购买者b接受第i阶段运输请求，并进入步骤3.5；若验证未通过，即，商品运输者t_i所提供的图片TP_i并未得到商品购买者b的认可，但得到了商品提供者p的认可，此时，存在与商品运输者t_i相关的欺诈，即商品运输者t_i将劣质商品进行运输，而原商品被商品运输者t_i占据，由此商品运输者t_i可以利用原商品通过其他的途径获得额外的利益，而此时商品提供者p已经认可了该请求，因此这里的欺诈只能是商品运输者t_i与商品提供者p之间的两方联合欺诈，在这种联合欺诈下，商品运输者t_i有很大的概率作为欺诈的辅助方获得一部分串通费，则此时交易平台拒绝商品运输者t _i 的运输请求，驳回商品运输者t _i 的第i阶段运输请求，并将运输开始操作的相关信息中的运输是否开始字段置为否，再将申请记录上链的所有运输信息记录到区块链上，以表示本次“第i阶段商品运输”失败，并返回步骤3.1，以使商品提供者p重新选择第i阶段的商品运输者并验证；

步骤3.5：商品运输者t_j（j为整数，1≤j＜i-1）利用商品指纹匹配模块对其商品运输者t_i向区块链上提交的加密商品指纹F_{TP_i}与F_{TP_j}进行相似性匹配验证，若所有商品运输者t_j（j为整数，1≤j＜i-1）验证均通过，则商品运输者t_j接受运输请求，并进入步骤3.6；若验证未通过，即，商品运输者t_i所提供的图片TP_i并未得到商品运输者t_j的认可，但得到了商品提供者p、商品购买者b、以及商品运输者t_m（m为整数，1≤m＜j）的认可，此时，存在与商品运输者t_i相关的欺诈，即商品运输者t_i将劣质商品进行运输，而原商品被商品运输者t_i占据，由此商品运输者t_i可以利用原商品通过其他的途径获得额外的利益，由于此时商品提供者p和商品购买者b已经认可了商品运输者t_i的请求，这个欺诈有较大的概率是仅仅涉及商品运输者t_i的单方欺诈，则交易平台拒绝商品运输者t _i 的运输请求，驳回商品运输者t _i 的运输请求，并将运输开始操作的相关信息中的运输是否开始字段置为否，再将申请记录上链的所有运输信息记录到区块链上，以表示本次“第i阶段商品运输”失败，并返回步骤3.1，以使商品提供者p重新选择第i阶段的商品运输者并验证；

步骤3.6：商品运输者t_i-1利用商品指纹匹配模块对其商品运输者t_i向区块链上提交的加密商品指纹F_{TP_i}与F_{TP_i-1}进行相似性匹配验证，若验证均通过，则交易平台接受运输请求，则同时允许商品运输者t _i 申请记录上链的所有运输信息记录到区块链上，以表示“第i阶段商品运输”成功，接下来进入步骤四；若验证未通过，即，商品运输者t_i所提供的图片TP_i并未得到商品运输者t_i-1的认可，但得到了商品提供者p、商品购买者b、以及商品运输者t_m（m为整数，1≤m＜i-1）的认可，此时，存在与商品运输者t_i-1相关的欺诈，即，商品运输者t_i-1将劣质商品进行运输，而原商品被商品运输者t_i-1占据，由此商品运输者t_i-1可以利用原商品通过其他的途径获得额外的利益，由于此时商品提供者p和商品购买者b已经认可了商品运输者t_i的请求，这个欺诈有较大的概率是仅仅涉及商品运输者t_i-1的单方欺诈，则交易平台拒绝商品运输者t _i 的运输请求，驳回商品运输者t_i的第i阶段运输请求，并将运输开始操作的相关信息中的运输是否开始字段置为否，再将申请记录上链的所有运输信息记录到区块链上，以表示本次“第i阶段商品运输”失败，并返回步骤3.1，以使商品提供者p重新选择第i阶段的商品运输者并验证；

步骤4.1：商品购买者b先与商品运输者t_n进行交接点验证，验证双方是否均在场，当交接点验证通过后，进入步骤4.2，否则持续进行交接点验证直到验证通过为止，即直到方法认可双方均在场为止；

步骤4.2：商品购买者b向交易平台提交商品C当前状态的图片CP，交易平台通过商品指纹生成模块生成基于图片CP的加密商品指纹F_CP，再利用商品指纹匹配模块将加密商品指纹F_CP与F_AP进行相似性匹配验证，若验证通过，即商品购买者b收到的商品与其最初下单的拟购买商品是一致的，则表示商品购买者b收货成功，并直接将加密商品指纹F_CP连同收货成功操作的其他相关信息（如：基于时间戳的商品收货时间、基于GPS的商品收货地点、商品购买者b的相关信息等）利用智能合约写入区块链中，以表示交易流程结束；否则，可能在前述流程中存在欺诈，或者也可能仅仅是因为匹配模块的误差造成的验证未通过，商品购买者b申请将加密商品指纹F_CP连同收货失败操作的其他相关信息利用智能合约记录到区块链上，进入步骤4.3；

步骤4.3：交易平台利用商品指纹匹配模块，将加密商品指纹F_CP分别与链上其他相关加密商品指纹F_DP，F_{TP_i}(i为整数，1≤i≤n)进行相似性匹配验证，若任意一个验证通过，由于链上的商品指纹在前述步骤中均是得到了商品购买者b认可的，则表明在步骤4.2中商品购买者b可能为了用劣质商品换原商品，向商品提供者p退货，以使自己得到更好的商品，但由于在交接点验证时，商品购买者b和商品运输者t_n上传的图片是通过了匹配验证的，因此仅涉及商品购买者b的单方欺诈不成立，只可能为涉及商品购买者和商品运输者t_n的两方联合欺诈，则此时强制要求商品购买者b收货，并申请记录上链的所有收货信息记录到区块链中，以表示交易流程结束；若验证均未通过，则表明可能存在商品购买者b可能存在单方欺诈，或商品购买者b和商品运输者t_n的两方联合欺诈，则交易平台根据验证结果进行欺诈判定，表1代表平台能够进行判定的欺诈类型的表现和动机，其中对角线上的单元格表示单方欺诈，其他单元格均为两方联合欺诈，以判定是否需要退回商品或强制商品购买者b收货；

表1

本方法能够广泛地应用在线上实体商品交易的场景下，特别是对于具有纹理特征的大宗商品，例如：原木等，这类商品更加容易提取商品指纹，交易流程中的欺诈有更加巨大的利益可图，因此，对于此类商品，本方法的优势相较于传统方法的优势将会更加显著。

Claims (2)

1.一种基于区块链与环境和商品指纹的可追溯交易方法，其特征是应用于一个商品提供者、一个商品购买者以及若干个商品运输者之间的交易平台中，并由n个运输者构成商品提供者和商品购买者之间的物流，所述可追溯交易方法是按如下步骤进行：

步骤一：商品下单：

步骤1.1：任意一个商品购买者b在交易平台上选择拟购买的商品C，并向交易平台提交购买请求和支付相关费用，同时，商品购买者b将交易平台中的商品缩略图AP作为确认购买的佐证，由所述交易平台利用自身的商品指纹生成模块生成基于商品缩略图AP的加密商品指纹F_AP后，申请将加密商品指纹F_AP连同购买操作的其他相关信息利用智能合约记录到交易平台中的区块链上；

步骤1.2：商品C的商品提供者p利用交易平台中的商品指纹匹配模块，对商品购买者b向区块链上提交的加密商品指纹F_AP进行相似性匹配验证，若验证通过，则商品提供者p允许交易平台接受购买请求，并允许商品购买者b申请记录上链的所有购买信息记录到区块链上，交易平台接收所支付的相关费用，以表示“商品下单”成功，并进入步骤二；若验证未通过，则商品提供者p要求交易平台拒绝购买请求，商品购买者b申请记录上链的所有信息均不记录到区块链上，交易平台退回已支付的相关费用，表示“商品下单”失败，交易流程结束；

步骤二：商品发货：

步骤2.1：商品提供者p对商品C的当前状态进行拍照，得到当前状态的图片DP并上传至交易平台后，提交发货请求；

交易平台通过商品指纹生成模块生成基于图片DP的加密商品指纹F_DP，申请将加密商品指纹F_DP连同发货操作的其他相关信息利用智能合约记录到区块链上；

步骤2.2：商品购买者b利用商品指纹匹配模块对商品提供者p向区块链上提交的加密商品指纹F_DP进行相似性匹配验证，若验证通过，则商品购买者b允许交易平台接受发货请求，并允许商品提供者p申请记录上链的所有信息记录到区块链上，以表示“商品发货”成功，并进入步骤三；若验证未通过，则商品购买者b拒绝商品提供者p的发货请求，并将发货操作的相关信息中的发货是否成功字段置为否，再将申请记录上链的所有发货信息记录到区块链上，交易平台退回商品购买者b已支付的费用，以表示“商品发货”失败，交易流程结束；

步骤三：第i阶段商品运输，其中，i为整数，1≤i≤n：

步骤3.1：商品提供者p选择任意第i个商品运输者t_i进行第i阶段的商品运输，第i个商品运输者t_i先与商品当前所在参与方进行交接点验证，若验证通过，则第i个商品运输者t_i正式介入商品C的交易流程，否则，持续进行交接点验证直到验证通过为止；其中，当i＝1时，则当前所在参与方为商品提供者p；当i>1时，则当前所在参与方为上一个商品运输者t_i-1；

步骤3.2：第i个商品运输者t_i向交易平台提交商品C当前状态的图片TP_i，交易平台通过商品指纹生成模块生成基于图片TP_i的加密商品指纹F_{TP_i}，并利用商品指纹匹配模块验证加密商品指纹F_{TP_i}是否分别与F_AP、F_DP、F_{TP_j}属于同一商品，若均验证通过，则由第i个商品运输者t_i提交第i阶段的运输请求，并申请将加密商品指纹F_{TP_i}连同运输开始操作的其他相关信息，利用智能合约记录到区块链上；若任一验证未通过，第i个商品运输者t_i拒绝运输，并返回步骤3.1，以使商品提供者p重新选择第i阶段的商品运输者并验证；其中，j为整数，1≤j<i；

步骤3.3：商品提供者p利用商品指纹匹配模块对第i个商品运输者t_i向区块链上提交的加密商品指纹F_{TP_i}与F_DP进行相似性匹配验证，若验证通过，则商品提供者p接受第i阶段运输请求，并进入步骤3.4；若验证未通过，则交易平台拒绝第i个商品运输者t_i的运输请求，并将运输开始操作的相关信息中的运输是否开始字段置为否，再将申请记录上链的所有运输信息记录到区块链上，以表示本次“第i阶段商品运输”失败，并返回步骤3.1，以使商品提供者p重新选择第i阶段的商品运输者并验证；

步骤3.4：商品购买者b利用商品指纹匹配模块对第i个商品运输者t_i向区块链上提交的加密商品指纹F_{TP_i}与F_AP进行相似性匹配验证，若验证通过，则商品购买者b接受第i阶段运输请求，并进入步骤3.5；若验证未通过，则交易平台拒绝第i个商品运输者t_i的运输请求，并将运输开始操作的相关信息中的运输是否开始字段置为否，再将申请记录上链的所有运输信息记录到区块链上，以表示本次“第i阶段商品运输”失败，并返回步骤3.1，以使商品提供者p重新选择第i阶段的商品运输者并验证；

步骤3.5：第j个商品运输者t_j利用商品指纹匹配模块对第i个商品运输者t_i向区块链上提交的加密商品指纹F_{TP_i}与F_{TP_j}进行相似性匹配验证，若所有商品运输者验证均通过，则第j个商品运输者t_j接受运输请求，并进入步骤3.6；若验证未通过，则交易平台拒绝第i个商品运输者t_i的运输请求，并将运输开始操作的相关信息中的运输是否开始字段置为否，再将申请记录上链的所有运输信息记录到区块链上，以表示本次“第i阶段商品运输”失败，并返回步骤3.1，以使商品提供者p重新选择第i阶段的商品运输者并验证；其中，j为整数，1≤j＜i-1；

步骤3.6：第i-1个商品运输者t_i-1利用商品指纹匹配模块对第i个商品运输者t_i向区块链上提交的加密商品指纹F_{TP_i}与F_{TP_i-1}进行相似性匹配验证，若验证均通过，则交易平台接受运输请求，则同时允许第i个商品运输者t_i申请记录上链的所有运输信息记录到区块链上，以表示“第i阶段商品运输”成功，并进入步骤四；若验证未通过，则交易平台拒绝第i个商品运输者t_i的运输请求，并将运输开始操作的相关信息中的运输是否开始字段置为否，再将申请记录上链的所有运输信息记录到区块链上，以表示本次“第i阶段商品运输”失败，并返回步骤3.1，以使商品提供者p重新选择第i阶段的商品运输者并验证；

步骤四：商品收货：

步骤4.1：商品购买者b先与第n个商品运输者t_n进行交接点验证，当交接点验证通过后，进入步骤4.2，否则持续进行交接点验证直到验证通过为止；

步骤4.2：商品购买者b向交易平台提交商品C当前状态的图片CP，交易平台通过商品指纹生成模块生成基于图片CP的加密商品指纹F_CP，再利用商品指纹匹配模块将加密商品指纹F_CP与F_AP进行相似性匹配验证，若验证通过，则表示商品购买者b收货成功，并直接将加密商品指纹F_CP连同收货成功操作的其他相关信息利用智能合约写入区块链中，以表示交易流程结束；否则，商品购买者b申请将加密商品指纹F_CP连同收货失败操作的其他相关信息利用智能合约记录到区块链上，进入步骤4.3；

步骤4.3：交易平台利用商品指纹匹配模块，将加密商品指纹F_CP分别与链上其他相关加密商品指纹F_DP，F_{TP_i}进行相似性匹配验证，若任意一个验证通过，则要求商品购买者b收货，并将申请记录上链的所有收货信息记录到区块链中，以表示交易流程结束；若验证均未通过，则交易平台根据验证结果进行欺诈判定，以判定是否需要退回商品或强制商品购买者b收货，其中，i为整数，1≤i≤n。

2.根据权利要求1所述的基于区块链与环境和商品指纹的可追溯交易方法，其特征是，所述交接点验证按如下步骤实现一个参与方Ⅰ和另一个参与方Ⅱ之间的商品交接验证：

步骤A：身份匹配验证

步骤A.1：参与双方Ⅰ、Ⅱ首先上传自身的短距离手持设备物理特征至交易平台，并在短时间间隔内，参与方Ⅰ接收并上传参与方Ⅱ提供的短距离手持设备物理特征至交易平台；与此同时，参与方Ⅱ接收并上传参与方Ⅰ方提供的短距离手持设备物理特征至交易平台；

步骤A.2：交易平台对参与方Ⅰ所上传的自身的短距离手持设备物理特征与参与方Ⅱ上传的参与方Ⅰ所提供的短距离手持设备物理特征进行比对，同时对参与方Ⅱ所上传的自身的短距离手持设备物理特征与参与方Ⅰ上传的参与方Ⅱ所提供的短距离手持设备物理特征进行比对，以判定参与双方Ⅰ、Ⅱ是否接收到对方正确的信息，若判定通过，则进入步骤B；若判定未通过，则判定参与双方Ⅰ、Ⅱ并未同时在场，并返回步骤A.1，等待双方均在场；

步骤B：环境匹配验证：

步骤B.1：参与双方Ⅰ、Ⅱ对当前所见的商品进行拍照，得到的图片分别记为P1、P2，并上传至交易平台进行检测；

步骤B.2：交易平台分别对图片P1、P2进行单张图片篡改检测，若通过检测，则进入步骤B.3；否则，将回到步骤B.1；

步骤B.3：交易平台分别提取图片P1、P2的环境信息并相应作为环境指纹F_E_P1、F_E_P2，以判断F_E_P1、F_E_P2是否属于同一环境，若属于，则进入步骤B.4；否则，回到步骤B.1；

步骤B.4：交易平台分别提取图片P1、P2的商品指纹信息并相应作为商品指纹F_S_P1、F_S_P2，以判断F_S_P1、F_S_P2是否属于同一商品，若属于，则表示完成交接点验证；否则，返回步骤B.1。