CN113728351A - 区块链系统中的可信通证化交易 - Google Patents

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Abstract

实施例涉及在区块链系统中提供可信通证化交易。在一个实施例中，通证化请求可以包括标识信息。信托服务器可以将加密私钥应用于标识信息的散列以生成数字签名。兑换服务器可以导致数字签名传输到区块链。区块链包括一组验证数字签名的代码指令。该验证可以包括应用对应于加密私钥的公钥来解密数字签名以重新生成标识信息的散列。该散列可以确保标识信息的完整性。记录在区块链上的代码指令在执行时导致计算机生成区块链单元。通证化交易能够追溯到信托服务器的数字签名。

Description

区块链系统中的可信通证化交易
相关申请的交叉引用
本申请要求2019年2月20日提交的美国临时专利申请62/808,201和2019年5月6日提交的美国专利申请16/404,709的优先权，其内容整体通过引用方式并入本文中。
技术领域
本发明总体涉及提供区块链系统中的可信通证化交易，尤其涉及通过存储在区块链上的指令代码生成可信区块链单元。
背景技术
区块链可以包括数据区块的链，这些数据区块通过先前区块的散列链接在一起。存储在中间区块中的交易通常是不可变的。区块链中的各个参与者可以通过追溯交易链的历史来独立验证交易的有效性。在公共区块链中，不同方可以独立验证被记录在链上的区块，因此单方操纵或伪造存储在区块中的交易变得非常具有挑战性。区块链通常比中心化系统提供更高的透明度、增强的安全性和改进的可追溯性。
通过区块链系统，可以生成各种各样的区块链单元，诸如可以通过区块链的分布式账本系统进行兑换的通证(token)。区块链单元的生成可以取决于区块链单元的发行者最初设置的条件。虽然区块链的参与者可以验证个人交易的有效性，但区块链单元的初始生成可能会受到各种不一定可信的条件的影响。
在本说明书中，用词“包括”或诸如“包含”或“含有”之类的变体将被理解为暗示包括所陈述的元件、整数或步骤，或元件组、整数组或步骤组，但是不排除任何其他元件、整数或步骤，或元件组、整数组或步骤组。
对已包括在本说明书中的文档、动作、材料、设备、物品等的任何讨论不应被视为承认这些事项中的任何或全部形成现有技术基础的一部分或与本发明相关的领域中的公知常识，因为它存在于每个所附权利要求的优先权日之前。
发明内容
实施例涉及通过区块链系统提供可信通证化交易。在通过存储在区块链中的指令代码生成可信区块链单元时，信托服务器(fiduciary server)可以通过数据馈送触发代码指令。在一个实施例中，通证化请求可以包括标识信息。信托服务器可以将加密私钥应用于标识信息的散列以生成数字签名。兑换服务器可以导致数字签名传输到区块链。区块链包括一组验证数字签名的代码指令。该验证可以包括应用对应于加密私钥的公钥来解密数字签名以重新生成标识信息的散列。该散列可以确保标识信息的完整性。记录在区块链上的代码指令在执行时导致计算机生成区块链单元。在一些实施例中，通证化交易可以追溯到信托服务器的数字签名。这可以为区块链用户提供关于通证化交易的信任证明。
附图说明
附图(图)1示出了根据实施例的示例区块链兑换服务器系统环境。
图2是示出根据实施例的兑换服务器的各种组件的方框图。
图3是示出根据实施例的通过兑换服务器的资产通证化和兑换过程的示例架构的方框图。
图4A是描绘根据实施例的通证化资产的示例过程的流程图。
图4B是描绘根据实施例的对资产进行通证化的另一示例过程的流程图。
图5是描绘根据实施例的赎回资产的示例过程的流程图。
图6是描绘根据实施例的在兑换服务器的用户之间兑换区块链存托凭证的示例过程的流程图。
图7A是示出根据实施例的被记录在区块链上的交易链的方框图。
图7B是示出根据实施例的区块链中的多个区块的连接的方框图。
图8是示出根据实施例的示例计算设备的方框图。
仅出于说明的目的，附图描绘并且详细描述描述了各种非限制性实施例。
具体实施方式
附图(图)和以下描述仅通过说明的方式涉及优选实施例。本领域技术人员可以将本文公开的结构和方法的替代实施例识别为在不脱离所公开的原理的情况下可以采用的可行替代方案。
现在将详细参考几个实施例，在附图中示出其示例。应注意，只要可行，相似或相同的元件符号可以在图中使用，并且可以指示相似或相同的功能。附图仅出于说明的目的描绘所公开的系统(或方法)的实施例。本领域技术人员将从以下描述中容易地认识到，在不脱离本文描述的原理的情况下，可以采用本文所示的结构和方法的替代实施例。
在一个实施例中，一种计算机实现的方法可以包括从兑换服务器的用户接收用于对一数量的证券进行通证化的通证化请求。该方法还可以包括导致使用受托人(fiduciary)的加密私钥生成受托人的数字签名。可以从通证化请求的标识信息导出数字签名。标识信息可以包括证券的标识符。数字签名可以表示受托持有该数量的证券。该方法还可以包括导致将数字签名传输到被记录在第一区块链上的智能合约。智能合约可以包括响应于验证数字签名而能够执行的代码指令。代码指令在被执行时，可以导致计算机生成表示证券的区块链存托凭证。区块链存托凭证能够由用户通过兑换服务器进行兑换。
在一个实施例中，一种能够由兑换服务执行的计算机实现的方法可以包括以区块链通证为单位提供证券的定价信息。计算机实现的方法还可以包括从兑换服务器的第一用户接收出售订单，出售订单指定要出售的区块链存托凭证。区块链存托凭证可以被记录在第一区块链上并且通过执行被记录在第一区块链上的智能合约的代码指令而生成。代码指令的执行可以由受托人向智能合约提供受托持有一数量的证券的确认而触发。计算机实现的方法还可以包括从兑换服务器的第二用户接收购买订单，购买订单指定一数量的区块链通证。计算机实现的方法还可以包括对出售订单和购买订单进行匹配。计算机实现的方法还可以包括兑换区块链存托凭证的所有权和该数量的区块链通证。
在一个实施例中，一种系统可以包括兑换服务器。兑换服务器可以被配置成从兑换服务器的用户接收用于对一数量证券进行通证化的通证化请求。兑换服务器还可以被配置成导致生成受托人的数字签名，生成数字签名包括将受托人的加密私钥应用于通证化请求的标识信息，该标识信息包括证券的标识符，数字签名表示受托持有该数量的证券。该系统还可以包括区块链，该区块链可以包括记录智能合约的区块。智能合约可以包括响应于验证从受托人传输的数字签名而能够执行的代码指令。代码指令在被执行时可以导致计算机生成表示证券的区块链存托凭证。区块链存托凭证可以由用户通过兑换服务器进行兑换。
在一个实施例中，一种系统可以包括兑换服务器。兑换服务器可以被配置成从兑换服务器的用户接收用于对一数量的证券进行通证化的通证化请求。该系统还可以包括具有兑换服务器帐户的受托人。受托人可以被配置成受托持有一数量的证券。受托人还可以被配置成将受托人的加密私钥应用于通证化请求的标识信息以生成受托人的数字签名，标识信息可以包括证券的标识符，数字签名表示受托人可以受托持有该数量的证券。受托人还可以被配置成将数字签名传输到被记录在区块链上的智能合约，智能合约可以包括响应于验证数字签名而能够执行的代码指令，代码指令在被执行时，可以导致计算机生成表示证券的区块链存托凭证，其中区块链存托凭证可以由用户通过兑换服务器进行兑换。
系统概览
现在参考图(附图)1，根据实施例示出了示例区块链系统环境100的实施例的方框图。举例来说，区块链系统环境100包括一个或多个用户设备，例如110A、110B、110C等(统称为多个用户设备110或一用户设备110)、兑换服务器120、一个或多个区块链130和140、以及信托服务器150。环境100中的实体和组件通过网络160彼此通信。在各种实施例中，区块链系统环境100可以包括不同的、更少的或附加的组件。区块链系统环境100中的组件可以各自对应于单独且独立的实体或可以由同一实体控制。例如，在一个实施例中，兑换服务器120可以包括信托服务器150，并且两个服务器可以由同一实体控制和操作。在另一实施例中，信托服务器150与兑换服务器120分开并独立。在一些情况下，环境100中的一些组件可以通过本地网络连接相互通信。
用户设备110可以由具有兑换服务器120的账户的用户控制。用户设备110可以是任何计算设备。用户设备110的示例包括个人计算机(PC)、台式计算机、膝上型计算机、平板计算机、智能电话、诸如智能手表之类的可穿戴电子设备或任何其他合适的电子设备。用户可以拥有不同类型的兑换服务器120账户，包括安全账户、实物资产账户、区块链账户等。
用户设备110A、110B和110C各自都可以包括界面115A、115B或115C(统称为界面115或一个界面115)。界面115可以与兑换服务器120通信，并且在用户设备110处运行。当用户设备110尝试发起交易(例如，存款请求、转移请求、购买订单、出售订单等)，用户可以通过界面115与兑换服务器120通信。界面115可以采用不同的形式。在一个实施例中，界面115是由兑换服务器120提供和控制的软件应用程序界面。例如，兑换服务器120可以提供可以在用户设备110上显示的前端软件应用程序。在一种情况下，前端软件应用程序是可以被下载且安装在用户设备110处以供用户发起和管理交易、检查余额和执行其他相关动作的软件应用程序。在另一种情况下，前端软件应用程序采用兑换服务器120的网页界面的形式，允许客户通过网络浏览器管理他们的账户。前端软件应用程序可以包括显示各种信息和图形元素的图形用户界面(GUI)。在另一实施例中，界面115可以不包括图形元素但可以经由诸如应用程序接口(API)之类的其他合适的方式与兑换服务器120通信。
兑换服务器120可以是向用户提供各种兑换和资产管理服务的中心化服务器。兑换服务器120提供的服务可以包括数字钱包、定价信息、资产兑换、可信资产存款、区块链通证交易、区块链管理、智能合约生成和数据馈送。在一个实施例中，兑换服务器120可以是部分中心化和部分去中心化的。例如，与证券定价和兑换相关的服务可以是中心化的。兑换服务器120还可以提供去中心化的或依赖去中心化区块链的区块链通证交易。将结合图2进一步讨论兑换服务器120的操作和子组件的细节。
系统100可以包括一个或多个区块链130和140。第一区块链130可以是去中心化的公共区块链。公共区块链网络可以包括多个节点，这些节点协作以验证交易并且生成新区块。在区块链的一些实现方式中，新区块的生成也可以称为挖矿过程。第一区块链140可以支持智能合约，智能合约是在满足一个或多个条件时可执行的一组代码指令。当被触发时，这组代码指令可以由诸如区块链的虚拟机之类的计算机执行。本文中，计算机可以是常规意义上的单个操作单元(例如，单个个人计算机)，也可以是一组协作以执行代码指令的分布式计算设备(例如，虚拟机或分布式计算系统)。第一区块链130可以是由兑换服务器120开发的区块链，或者可以是现有的区块链，诸如BITCOIN、ETHEREUM、EOS、NEO、CARDANO、STELLER等。
第二区块链140可以与第一区块链130相似或不同。在一种情况下，第一区块链130可以是现有的区块链，诸如以太坊，而第二区块链140可以是由兑换服务器120开发的新区块链。第二区块链140可以是私有的或公共的。公共第二区块链140可以是去中心化区块链，其通过可通过分布式节点验证的挖矿过程生成新区块。用户设备110和兑换服务器120可以作为公共区块链的节点。私有第二区块链140可以是由兑换服务器120控制和管理的中心化区块链。在一个实施例中，无论第二区块链140是私有的还是公共的，第二区块链140都可以以不允许跨区块链交易的格式构建，使得在第二区块链140上生成的区块链单元的流通被限制在第二区块链140内。第二区块链140也可以支持智能合约。在各种实施例中，系统100可以包括多于两个的区块链。
信托服务器150是由代表受益人作为受托人持有各种资产的合法可信实体操作的服务器。正如下面将结合图4A到图5进一步详细讨论，当资产存入受托人并由受托人信托持有时，信托服务器150生成用作资产被信托持有的证明的数字签名。接着，兑换服务器120或信托服务器150通过被记录在区块链中的智能合约导致生成区块链存托凭证。区块链存托凭证可以表示资产并且可以通过兑换服务器120进行交易。受托人可以是根据信托法受法律监管的实体。在一个实施例中，信托服务器150是兑换服务器120的一部分。在另一实施例中，信托服务器150由与操作兑换服务器120的实体分开的独立实体操作，并且可以具有兑换服务器的一个或多个帐户120。
用户设备110、兑换服务器120、区块链130和140以及信托服务器150之间的通信可以经由网络160(例如经由互联网)来传输。在一个实施例中，网络160使用标准通信技术和/或协议。因此，网络160可以包括使用诸如以太网、802.11、全球微波接入互操作性(WiMAX)、3G、4G、LTE、5G、数字用户线(DSL)、异步传输模式(ATM)、InfiniBand、PCI快速高级交换等技术的链路。类似地，网络160上使用的网络协议可以包括多协议标签交换(MPLS)、传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)、用户数据报协议(UDP)、超文本传输协议(HTTP)、简单邮件传输协议(SMTP)、文件传输协议(FTP)等。通过网络160交换的数据可以使用包括超文本标记语言(HTML)、可扩展的标记语言(XML)等技术和/或格式来表示。此外，所有或一些链接可以使用常规加密技术进行加密，诸如安全套接字层(SSL)、传输层安全(TLS)、虚拟专用网络(VPN)、互联网协议安全(IPsec)等。在另一实施例中，实体可以使用定制和/或专用数据通信技术来代替上述技术，或者除了上述技术之外而使用。
示例兑换服务器
图2是表示根据实施例的示例兑换服务器120的方框图。在图2所示的实施例中，兑换服务器120包括账户存储210、数字钱包存储215、交易引擎220、前端界面225、通信终端230、区块链存托凭证(BCDR)创建引擎235、资产赎回引擎240、区块链245、区块链管理引擎250、智能合约引擎255和预言机260。兑换服务器120的功能可以以不同于所描述的方式分布在不同的组件之间。此外，在各种实施例中，兑换服务器120可以包括不同的、更少的和/或附加的组件。
根据一个实施例，兑换服务器120可以在账户存储210中维护用户数据。使用兑换服务器120的最终用户可以有不同类型的账户。例如，用户可以具有安全账户，实物资产账户、通证化资产区块链账户、区块链加密货币账户等。在各种实施例中，一些账户可以组合或分开。安全账户可以跟踪用户持有的证券，诸如公司股票。实物资产账户可以跟踪用户持有的实物资产，诸如贵金属、商品、不动产等。通证化的区块链资产账户可以跟踪用户持有的转换为区块链单元的资产(例如，区块链通证)或类似的形式。例如，在一个实施例中，通证化资产可以采用可通过一个或多个区块链进行交易的存托凭证的形式。区块链加密货币帐户可以跟踪用户的各种加密货币的余额，诸如比特币、以太币、瑞波币、EOS以及可以由兑换服务器120发行的加密货币通证。在一个实施例中，兑换服务器120可以向具有不同类型帐户的主用户帐户分配唯一的用户标识符。兑换服务器120存储唯一用户标识符与用户的每种类型的用户账户之间的关联。兑换服务器120还可以包括账本系统，该账本系统跟踪反映在诸如一个或多个区块链的各种记录源中的各种余额。
数字钱包商店215存储用户的各种加密货币余额。用户的数字钱包可以是存储在不同公共区块链上交易的各种加密货币余额的区块链加密货币账户。对于每个区块链，数字钱包可以为用户存储加密私钥。不同区块链的私钥可以具有不同的格式，诸如不同的比特长度，并且可符合不同的加密协议。私钥允许用户交易加密货币，并且证明用户是被记录在区块链上的一定数量的加密货币的所有者。例如，数字钱包将私钥作为用户的秘密进行维护，并且可以使用私钥推导出与私钥相对应的公钥。数字钱包可以从公钥导出用户的区块链地址。可以唯一地从公钥推导出的该地址可以用作区块链中用户的公开但匿名的标识符。数字钱包可以使用私钥生成数字签名来初始化加密货币的交易，并且将数字签名的形式用作为地址所有者的证明。在一些实施例中，数字钱包可以使用主私钥来生成多个公钥，以便用户可以在区块链上的每个交易中使用不同的公共地址。
兑换服务器120可以使用交易引擎220来提供可交易资产的定价信息，并且还对出售订单和购买订单进行匹配。诸如公司股票之类的可交易资产可以以常规方式使用法定货币在兑换服务器120上进行交易。可交易资产也可以被通证化并且通过一个或多个区块链在兑换服务器120上进行交易。交易引擎220提供资产的定价信息，诸如以各种法定货币以及以区块链通证为单位的买入价和卖出价。例如，证券的定价信息可以以区块链通证(例如，以太币)和美元为单位呈现。定价信息可以基于兑换服务器120的不同用户下的买卖订单。在一些情况下，可以以第一区块链通证为单位指定卖出订单，而可以以第二区块链通证为单位指定购买订单。交易引擎220可以提供不同货币(包括法定货币和加密货币)之间的兑换率信息，并且可以自动匹配具有等值但不同货币的订单。
兑换服务器120可以包括一个或多个前端界面225。前端界面225允许用户管理他们的账户，发起交易，诸如通过下购买或出售订单，并且执行各种与区块链相关的活动。第一示例前端界面225可以是被安装在用户的诸如智能手机和计算机之类的移动设备上的软件应用程序界面。第二示例前端界面225可以是兑换服务器120的网页界面，其允许用户通过网络浏览器管理他们的账户。第三示例前端界面225可以是兑换服务器120的应用程序界面(API)，其允许用户通过程序代码和算法发起各种交易。
兑换服务器120的通信终端230提供兑换服务器120和与兑换服务器120通信的各种实体之间的网络和区块链连接。兑换服务器120可以用作各种公共区块链的节点以参与各种挖矿和区块验证流程。当兑换服务器120通过区块链发起各种交易时，通信终端230可以使用兑换服务器120的公钥或用户的公钥将交易广播到区块链网络进行备案。广播交易被记录在区块链中一个或多个新生成的区块中，并且在多个后续区块链接到记录交易的区块后进行验证。兑换服务器120可以包括不同的终端，诸如区块链终端、交易网页终端、兑换服务器终端和信托终端。每个终端可以管理公布关于相关服务和服务器状态的信息的数据馈送或网页。每个终端还可以包括其单独的API终端。
兑换服务器120用作被通证化为区块链单元的可交易资产(例如，证券)的交易平台。一数量的可交易资产(例如，一数量的公司股票)可以用区块链存托凭证(BCDR)表示，并且通过一个或多个区块链进行交易和传输。在一些情况下，BCDR也可称为通证。例如，在一个实施例中，通行证可以是一种其兑换被限制在兑换服务器120内的BCDR。在其他实施例中，通行证可以指另一种类型的区块链单元。BCDR创建引擎235响应于用户的通证化请求通过智能合约生成BCDR，以将可交易资产转换为区块链单元。为了为各种用户建立BCDR真正表示可交易资产的基础数量的信任，BCDR创建引擎235可以引起受托人数字签名的生成。数字签名的生成可以包括将受托人的加密私钥应用于通证化请求的标识信息，该标识信息包括要通证化的可交易资产的标识符和可交易资产的数量。数字签名可以表示并且作为受托人持有该数量信托资产的证明。BCDR创建引擎可以将数字签名传输到被记录在区块链上的智能合约。智能合约包括可响应于验证数字签名而执行的代码指令。代码指令在执行时使计算机生成BCDR。BCDR可以由用户通过兑换服务器进行交易，诸如通过兑换服务器的区块链。
兑换服务器120可以允许用户赎回受托人信托持有的可交易资产。资产赎回引擎240可以从所有者接收BCDR。BCDR从所有者到兑换服务器120的转移可以通过兑换服务器120的账本系统或通过区块链的记录过程来执行。资产赎回引擎240将由BCDR表示的等量的可交易资产传输到所有者的账户。然后资产赎回引擎240可以通过将兑换服务器120的数据存储中的BCDR的标识符标记为无效或被赎回来移除BCDR。在其他情况下，资产赎回引擎240可以减少特定资产的BCDR的发行总量。例如，兑换服务器120可以跟踪特定股票的BCDR的发行。当表示股票的BCDR的数量被赎回时，资产赎回引擎240可以减少发行量。BCDR的移除还可以通过区块链来执行。例如，资产赎回引擎240可以使智能合约从区块链中移除BCDR或在区块链的区块中将BCDR标记为已移除。
区块链245可以是公共区块链、联盟区块链、私有区块链。在不同的实施例中，区块链245的去中心化程度可以不同。在一个实施例中，区块链245可以是联盟区块链。兑换服务器120可以作为区块链网络的节点，并且可以将区块链网络的其他节点限制为兑换服务器120的用户和其他授权方。因此，兑换服务器120可以限制可以参与区块链245的挖矿过程和数据记录和验证过程的各方。在另一个实施例中，兑换服务器120可以设置标准并且公布区块链245，但是允许公众可以自由参与区块链网络。在各种实施例中，兑换服务器120可以决定不允许区块链245的跨区块链交易。因此，在区块链245上交易的通证、BCDR和其他区块链单元可以被限制为区块链245的参与者。继而，兑换服务器120可以将通证和BCDR的交易限制为仅兑换服务器120的用户。在各种实施例中，区块链245可以对应于图1中所示的第一区块链130或第二区块链140。
区块链管理引擎250为兑换服务器120提供各种功能以在可能具有它们自己的标准和协议的不同区块链上执行活动。兑换服务器可以用作公共链的节点以参与挖矿和数据验证过程。区块链管理引擎250还可以允许兑换服务器120将各种交易广播到区块链网络以进行记录。在一些情况下，区块链管理引擎250可以存储兑换服务器120的各种私钥，其允许兑换服务器120生成用于区块链记录的交易并且通过兑换服务器的公共地址接受区块链单元的转移。区块链管理引擎250还可以管理由兑换服务器120的用户发起的交易的广播。例如，用户账户的私钥还可以由兑换服务器120存储，使得区块链管理引擎250可以代表用户广播交易。对于一些区块链，区块链管理引擎250支持跨链活动和交易。
智能合约引擎255管理被记录在不同区块链上的各种智能合约的生成和触发。可以通过与区块链兼容的特定编程语言创建智能合约。智能合约可以被记录在区块链的一个区块上。记录的智能合约可以包括由特定条件触发的可执行代码指令。当满足并验证条件时，代码指令由计算机执行，以自动执行采用代码指令形式的合同条款。执行智能合约的计算机可以采用多种形式。例如，本文描述的计算机可以是常规个人计算机、区块链的虚拟机，或者甚至分布式计算中的分布式节点的集合。当智能合约的代码指令被执行时，代码指令可能会导致某些事件(例如，交易、通证的生成、BCDR的生成)被记录在区块链上。智能合约引擎255可以生成不同的智能合约以被记录在区块链上。当满足条件时，智能合约引擎255还可以导致触发各种记录的智能合约。
预言机(oracle machine)260可以用作一个或多个智能合约的数据馈送。预言机260可以从各种源接收不同的数据。例如，不同方可以向预言机260提供信息和数据。当预言机260获得相关信息时，如果满足某些条件，则可以触发智能合约的一些代码指令。
通过兑换服务器进行资产存入和兑换
图3是示出根据实施例的通过兑换服务器120的资产通证化和兑换过程的示例架构的方框图。兑换服务器120可以与一个或多个信托服务器150和多个用户通信。为简单起见，图3中示出了单个信托服务器150、第一用户310和第二用户320。在一些实施例中，信托服务器150是兑换服务器120的一部分。在其他实施例中，信托服务器150是独立的实体，诸如与兑换服务器一起工作的独立第三方，诸如通过拥有兑换服务器120的帐户。兑换服务器120允许用户存入由信托服务器150信托持有的可交易资产。信托服务器150基于资产的性质通过不同方式确认可交易资产。兑换服务器120或信托服务器150导致生成表示被信托持有的资产的BCDR。兑换服务器120的用户可以通过兑换服务器120交易不同的BCDR。
在一个实施例中，资产可以通过两种不同的方式通过兑换服务器120进行交易。首先，兑换服务器120可以作为常规资产兑换服务器，诸如用于用户的股票兑换服务器。其次，资产可以通过区块链使用表示资产的区块链单元进行交易。区块链单元可以被称为区块链存托凭证。用户可以要求对公司股票等资产进行通证化，以便该资产可以通过区块链进行交易。
在对资产进行通证化时，第一用户310可以发起通证化请求以信托放置资产315。兑换服务器120处理通证化请求并且与信托服务器150一起工作以验证资产315的所有权，并且完成所有权从用户310转移到信托服务器150。取决于资产和实施例，信托服务器150可以确认资产315在转移结算之前或之后以信托方式持有。兑换服务器120或信托服务器150可以向被存储在区块链330上的智能合约340提供确认325。智能合约340执行其代码指令并且发布BCDR，诸如以区块链单元的形式出现在其中一项区块链交易中。BCDR 350可以通过在区块链330上记录交易而被转移到第一用户。BCDR 350用作由信托服务器150以信托方式持有的资产315的表示。BCDR 350可以在兑换服务器120上由第一用户310、第二用户320等交易。
兑换服务器120可以基于资产的类型不同地验证用户对资产315的所有权。本文中，所有权可以包括直接所有权，诸如拥有资产的合法所有权(例如，拥有财产的所有权，拥有用户名下的股票证书，或注册为公司股份的所有者)或间接所有权，诸如成为股票经纪人合法持有的股票的受益所有人。如果资产是证券(诸如公司股票)或类似的金融资产(诸如债券、共同基金、指数基金、REIT、期货、期权、认股权证等)，则当第一用户310请求对资产进行通证化时，兑换服务器120可已经以信托方式持有第一用户310的金融资产的股份。在这种情况下，兑换服务器120可以直接与信托服务器150一起工作以对资产进行通证化。在一些情况下，当第一用户310请求资产的存入和通证化时，资产可以由第三方经纪人持有。兑换服务器120可以请求第三方经纪人转移所有权。如果资产是诸如不动产的实物财产，则兑换服务器120可以通过让第一用户310将授予契约和其他身份证明文件上传到兑换服务器120来验证所有权，或者可以通过政府的财产记录进行验证。如果资产是贵金属，则兑换服务器120可以通过让第一用户310上传所有权证并且提供贵金属的存储位置来验证所有权。在一些情况下，第一用户310可以拥有“纸”金属形式的金属，诸如未来合同或金属证书。兑换服务器120可以以类似于验证证券的方式验证所有权。
兑换服务器120可以将资产的所有权从用户310转移到信托服务器150的方式也可以取决于资产的类型。例如，对于诸如证券、基金、贵金属期货等资产，可以通过经纪人到经纪人的转账流程，实现第三方经纪人与兑换服务器120之间的转账。如果资产是不动产或其他类似财产，则兑换服务器120或信托服务器150可以开立托管账户，记录诸如授予契约之类的契约，并且通过托管帐户结算交易。如果资产是实物贵金属或其他类似财产，则兑换服务器120可能需要将贵金属实物交付到银行金库。
信托服务器150发送导致BCDR生成的确认325的定时可以取决于实施例和资产的性质。对于证券或其他类似金融资产的转移，转移过程可能包括交易日期和结算日期。结算日期通常可以在交易日期的同一天、(T+1)后一天、(T+2)后两天发生。在一个实施例中，信托服务器150默认可以在结算日期之后向智能合约340发送确认325。在另一个实施例中，取决于证券的性质和转账的源，可以在结算日期之前发送确认325。例如，对于大型公司股票(例如，S&P 500公司股票)和来自信誉良好的经纪公司的转账或对于已经由兑换服务器120(例如，在第一用户310的股票账户中)持有的证券，兑换服务器120或信托服务器150可以通过在结算前的交易日期发送确认来加速该过程。对于诸如不动产的资产，确认325到智能合约340的传输可以在托管结束之后发生。同样，对于实物贵金属，确认325到智能合约340的传输可以在金属交付之后发生。
在智能合约340执行其代码指令以生成BCDR 350之后，BCDR 350的生成可以被记录在区块链330上。在各种实施例中，BCDR 350到第一用户310的交付可以以不同的方式发生。在一个实施例中，兑换服务器120可以维护中心化账本系统，该系统可以将第一用户310的通证化资产区块链账户记入贷方，以反映BCDR 350的交付。在另一种情况下，通过区块链330执行BCDR 350的交付。例如，智能合约340可以包括将区块链交易广播到区块链网络以进行记录的代码指令。区块链交易可以指定将BCDR 350转移到区块链330中的第一用户310的区块链地址。区块链地址可以是第一用户310的公钥版本。
BCDR 350的交易可以一种或多种不同的方式执行。第一用户310与第二用户320之间的交易可以使用区块链通证(例如，加密货币)或使用法定货币进行。在一个实施例中，兑换可以由兑换服务器120通过中心化方式进行。例如，兑换服务器120可以维护账本系统，该账本系统维护第一用户310和第二用户320的账户余额记录。BCDR 350的所有权和一数量的货币(例如，区块链通证)的兑换可以包括将BCDR 350的所有权转移到第二用户。在账本系统中，兑换服务器120可以将BCDR350记入第一用户310的第一账户，并且将货币数量记入账户。兑换服务器120也可以将BCDR 350记入第二用户320的第二账户，并且将一数量的货币记入该账户。
在又一个实施例中，可以通过区块链来执行BCDR 350的兑换，该区块链可以是区块链330或另一个区块链(图3中未示出)。管理第一用户310和第二用户320的账户的兑换服务器120可以持有用户账户的私钥。服务器120可以使用第一用户310的用户账户的私钥，在区块链交易中创建数字签名，并且广播区块链交易以记录在区块链上。区块链交易指定将BCDR 350从第一用户310的第一区块链地址转移到第二用户320的第二区块链地址。在区块链交易被记录并且经过多重验证后(例如，在记录区块链交易的区块中添加了几个新区块)，交易进行结算并且兑换服务器120显示两个用户的账户中的余额变化。
示例通证化过程
图4A是描绘根据实施例的对资产进行通证化的示例过程的流程图。通常，兑换服务器120从用户310接收用于对诸如证券的一数量的资产进行通证化的通证化请求。兑换服务器120(或信托服务器150)使信托服务器150生成数字签名。接着，兑换服务器120(或信托服务器150)将数字签名传输到记录在区块链上的智能合约以触发BCDR的生成。
兑换服务器120的用户310可以在对资产进行通证化的过程之前在兑换服务器120创建账户。用户310可以发起存款请求并且完成将资产转移到兑换服务器120的账户。在一个实施例中，资产转移发生在发送通证化请求402之前。在另一个实施例中，资产的转移与存款请求402一起发生。取决于资产的性质，兑换服务器120可以直接从用户310、从管理用户310的资产的第三方经纪人或从另一合适的源获得资产的所有权证和所有权。
在通证化过程中，兑换服务器120从用户310接收通证化请求402。通证化请求可以包括指定请求的值，并且可以包括附加信息，诸如资产的标识符，诸如股票代码和资产的数量。作为响应，兑换服务器120从用户310的用户账户扣留资产，并且将资产转移404到信托服务器150。兑换服务器120还可以将通证化请求402和用户310的账户的唯一标识符转移到信托服务器150。唯一账户标识符可以是兑换服务器120用来识别用户账户的标识符。示例唯一帐户标识符可以包括用户帐户的公共区块链地址、用户帐户公钥版本、用户帐户名的散列、帐户名本身或任何其他合适的唯一标识符。例如，用户帐户的公钥版本可以是公钥的编码版本或公钥的变体。公钥可以被散列、校验和补充报头等。
信托服务器150可以响应于接收到通证化请求而开始其在通证化过程中的过程。信托服务器150接收通证化请求的标识信息402。通证化请求的标识信息可以包括资产标识符、资产数量、唯一账户标识符、通证化请求的时间戳等。在各种实施例中，标识信息可以包括不同的、更少的或附加的信息。信托服务器150可以散列406标识信息以创建散列信息。散列过程可以包括将单向函数应用于标识信息以得到固定长度的散列。可以使用常见的散列算法，诸如安全散列算法(SHA)或消息摘要算法(MD)。散列过程还可以包括创建校验和、对一些位进行编码、添加前缀或后缀等。散列信息是通证化请求的标识信息的指纹。在一些实施例中，散列信息可以被称为用于该特定通证化过程的存款指纹。
信托服务器150可以使用信托服务器150的加密私钥创建408从通证化请求的标识信息导出的数字签名。兑换服务器120或信托服务器150可以使信托服务器150创建数字签名。虽然数字签名是从标识信息中导出的，但这并不一定意味着数字签名是直接从标识信息中生成的。在一个实施例中，信托服务器150直接将其私钥应用于标识信息以通过加密算法生成数字签名。在另一个实施例中，信托服务器150取而代之将其私钥应用于散列信息(例如，存款指纹)以生成数字签名。由于散列信息是从标识信息中导出的，所以数字签名仍然是从标识信息中导出的。创建的数字签名表示信托服务器150信托持有该数量的资产。任何一方都可以使用数字签名来验证标识信息的完整性。在一些实施例中，在信托服务器150通过生成数字签名确认这种存款之后，完成向受信受托人存入资产。
信托服务器150或兑换服务器120可以将存款确认传输410到被记录在区块链330上的智能合约340。该确认可以是数字签名本身或可以包括电子签名。确认的传输410可以触发智能合约340执行其代码指令的一些部分。在要被通证化的资产类型对于兑换服务器120来说是新的一些情况下，兑换服务器120还可以创建新的智能合约并且在确认被传输到智能合约之前将智能合约记录在区块链330上。
信托服务器150还可以在与区块链330分开的源上发布412通证化请求的一些标识信息。例如，信托服务器150可以在网站(例如，信托服务器150的网站)上发布412某些标识信息或以其他方式通过API使信息可用。网络发布(无论是网站还是API源)用作关于信托服务器150处的存款活动的独立源。发布信息可以是匿名的。例如，在一个实施例中，用户310的唯一账户标识符和关于发起通证化过程的用户的其他信息可以从出版物中移除。附加地或替代地，标识信息的实质性数据可以被散列。公布的信息可以包括资产标识符、受托人在该存款中信托持有的资产数量、存款的时间戳和散列值。在另一个实施例中，信托服务器150使用零知识证明来发布拥有信息而不是实际的底层信息的证明。通过检索发布信息，兑换服务器120可以向用户310提供414存款状态以指示资产已经成功地由信托服务器150信托持有。
响应于从信托服务器150或兑换服务器120接收存款确认，智能合约340可以验证存款确认。在不同的实施例中，验证过程可以不同。在图4A所示的实施例中，智能合约340执行两步验证过程。首先，响应于接收到可以包括信托服务器150的数字签名的存款确认，智能合约340使用信托服务器150的公钥来解密数字签名以重新生成标识信息版本。智能合约340将解密信息与通证化请求的标识信息进行比较，以查看两个源中的资产数量、资产标识符、用户的唯一账户标识符或时间戳是否匹配。标识信息版本可以是标识信息本身、提取版本的标识信息或者标识信息的散列值。因此，在一个实施例中，通过解密信息与标识信息之间的直接比较来进行比较。在另一个实施例中，解密信息可以是散列值，以便智能合约340比较标识信息和解密信息的散列值是否匹配。
在验证的第二步中，智能合约340可以将验证请求420发送到作为智能合约340的数据馈送的预言机400。预言机400从发布源检索422发布信息，诸如与信托服务器150的网络发布相同。发布源与区块链330分开。取决于实施例，发布信息424可以被加密或被不加密。预言机400可以通过推或拉机制来接收：发布信息。发布信息可以被传输426到智能合约340。智能合约340通过将数字签名中的解密信息与发布信息(例如，资产数量、资产标识符、时间戳等)进行比较来验证数字签名。如果不同源的信息匹配，则智能合约中的代码指令使计算机生成被记录在区块链330上的BCDR。换言之，信托服务器150的网络发布可以作为第二信息源用于验证信托服务器150已信托持有资产。
在其他实施例中，代替两步验证，智能合约340可以其他合适的方式验证数字签名。例如，智能合约340可以进行解密数字签名并且将解密的消息与标识信息进行比较的单步验证。其他合适的验证过程也是可能的。
智能合约340包括能够响应于验证数字签名而执行的代码指令。代码指令在执行时使计算机创建430表示资产的BCDR。BCDR可以表示信托服务器150所信托持有的一数量的资产。智能合约340的代码指令可以使BCDR的创建被记录在区块链330上。在不同的实施例中，BCDR的确切内容可以变化。在一个实施例中，BCDR可以包括报头和消息主体，该消息主体可以包括资产和存储资产的受托人的标识信息。在另一个实施例中，BCDR可以不包括任何信息并且可以简单地是生成BCDR的区块链交易的追溯。
在各种实施例中，BCDR可以以不同方式递送给用户310。在一个实施例中，兑换服务器120可以包括中心化账本系统。为了递送BCDR，兑换服务器120将BCDR与用户310的账户相关联，使得账户显示BCDR的余额。
在另一个实施例中，BCDR可以通过区块链330递送给用户310。智能合约340的代码指令还可以使计算机广播432区块链交易以记录在区块链330上。区块链交易指定将BCDR转移到区块链330中的用户310的区块链地址。区块链330通过挖矿过程在一个区块中记录交易。信托服务器150或兑换服务器120可以查询436区块链330上的记录状态。信托服务器150或兑换服务器120可以通过例如扫描不同的新生成区块链330上的区块而从区块链330检索记录状态438。兑换服务器120可以在存在多个链接到记录交易的区块的后续区块之后将记录视为已结算。兑换服务器120可以向用户310提供440关于BCDR转移的状态。
在各种实施例中可以使用不同种类的区块链330。在一个实施例中，区块链330可以是公共区块链，诸如像以太坊这样的现有区块链。BCDR可能采用区块链通证的形式，该区块链通证可通过各种区块链进行交易。在另一个实施例中，区块链330可以是由兑换服务器120设置其标准的区块链。区块链可能不允许关于某些类型的BCDR的跨链活动。因此，BCDR可以仅在区块链330上交易。兑换服务器120可以进一步将区块链330的参与者限制为兑换服务器120的用户。因此，在一些实施例中，BCDR可以仅在兑换服务器120内被交易。
在一个实施例中，可以由智能合约340定义BCDR可以如何交易。智能合约340可以在其代码指令中定义不同类别的区块链单元(例如，不同类型的BCDR)。基于不同的情况，可以在区块链330中发布和记录特定类型的BCDR。智能合约340可以在区块链单元的类别中定义一个或多个命名空间。命名空间中的一个可以保留给兑换服务器120，使得在命名空间下发行的BCDR只能通过兑换服务器120进行交易。类似于互联网上的网站域，智能合约340指定并且在区块链330使用的命名空间在区块链330上可以是唯一的。兑换服务器120可以注册一个或多个命名空间。例如，对于表示各种资产的不同类型的BCDR，兑换服务器120可以具有不同的命名空间。对于由兑换服务器120注册的命名空间，通过智能合约340在命名空间下发布的任何BCDR可以包括命名空间约定并且可能仅在兑换服务器120处有效。当在这样的命名空间下创建BCDR时，BCDR只能通过兑换服务器120进行交易，因为其他兑换服务器可能没有命名空间的访问权限。在另一个实施例中，可以在没有特定命名空间的情况下发布BCDR，使得BCDR可以通过一个以上的兑换服务器进行交易。
智能合约的代码指令中可能记录的区块链单元类别的示例如下所示：
Figure BDA0003310829420000191
用户310的账户反映了BCDR转移到用户310后BCDR的余额。BCDR可由用户通过兑换服务器120进行交易。在一个实施例中，BCDR可以通过兑换服务器120的中心化分类账系统进行交易。此外或替代地，BCDR可以使用区块链330通过兑换服务器120进行交易。例如，兑换服务器120可以提供资产的定价信息并且对各种BCDR的购买订单和出售订单进行匹配。当订单被匹配时，管理各种用户账户的私钥的兑换服务器120可以使用在订单中出售的BCDR的卖家的私钥来签署交易，并且可以将交易广播到区块链330的网络用于记录。此外或替代地，BCDR可以采用区块链通证的形式，该区块链通证可通过与区块链330分开的至少第二区块链进行交易。在一些实施例中，并非所有区块链都可以支持跨链交易。在一种情况下，区块链中兑换服务器120参与的一个区块链可以支持跨链交易。
在一些实施例中，所生成的BCDR可分成多个部分。每个部分可以由用户独立交易以将该部分出售给交换系统120的不同用户。例如，BCDR可以表示由信托服务器150信托持有的公司股票的10个份额。BCDR的所有者可以将BCDR的1/10(表示单一份额)出售给第一买家，并且将BCDR的其余部分出售给第二买家。在一些情况下，BCDR可以表示公司股票的单一份额。BCDR仍然是可分的，因此用户可以交易一部分份额。
图4B是描绘根据实施例的对资产进行通证化的另一示例过程的流程图。该过程类似于图4A中所示的过程，除了兑换服务器120用作兑换服务器120和信托服务器150两者之外。兑换服务器120用作信托持有资产的受托人。兑换服务器120导致生成受托人的数字签名，这是兑换服务器120或兑换服务器120的组成部分。兑换服务器120还导致数字签名传输到被记录在区块链330上的智能合约340上。智能合约340包括能够响应于验证数字签名而执行的代码指令。代码指令在执行时导致计算机生成表示资产由受托人持有的BCDR。该过程的细节类似于图4A中所示的细节，并且不再重复。
示例赎回过程
图5是描绘根据实施例的从信托服务器赎回通证化资产的示例过程的流程图。信托服务器150可以从用户550接收通证化资产(例如，以BCDR的形式)的赎回请求。用户550可以是BCDR的当前所有者，并且可以是也可以不是原始所有者(例如，图4A中所示的用户310)。响应于赎回请求，信托服务器150可以提供确认504。确认504可以包括信托服务器150的数字签名，使得用户550可以验证该确认。确认504可以包括其他信息，诸如资产标识符、信托服务器150的公共地址、BCDR标识符。
用户550向区块链330的网络广播510区块链交易以供记录。区块链交易指定将用户550拥有的BCDR转移到信托服务器150的公共地址。用户550可以使用用户的私钥签署区块链交易以证明区块链交易的有效性。用户550还可以向信托服务器150提供标识广播的区块链交易的交易标识符512。
区块链330通过挖矿过程在一个区块中记录区块链交易。信托服务器150或兑换服务器120可以查询516区块链330上的记录状态。信托服务器150或兑换服务器120可以通过例如扫描不同的新生成区块链330上的区块而从区块链330检索记录状态518。信托服务器150可以确认：在多个后续区块被链接到记录用户550广播的区块链交易的区块之后，BCDR被转移到信托服务器150的区块链地址。
响应于对BCDR转移的确认，信托服务器150向兑换服务器120返回520信托持有的等量资产。兑换服务器120继而将资产转移522到用户550的账户。兑换服务器120改变用户550的账户余额以反映资产被转移到用户550。
除了返还资产之外，信托服务器150还可以发起一个过程来销毁被记录在区块链330上的BCDR。通常，信托服务器150可以使被记录在区块链330上的智能合约340以从区块链330移除BCDR。例如，信托服务器150散列赎回过程的标识信息。赎回过程的标识信息可以包括资产标识符、资产数量和赎回过程的时间戳。信托服务器150可以例如通过将信托服务器150的私钥应用于散列的标识信息来创建532标识信息的数字签名。信托服务器150可以向智能合约340发送534确认。该确认可以包括信托服务器150的数字签名。智能合约340验证数字签名。响应于验证数字签名，智能合约340的代码指令导致计算机广播区块链交易。区块链交易指定最初由用户550传输的BCDR将从区块链330中移除536或将被标记为无效。区块链330记录区块链交易。在信托服务器150确认BCDR的移除在区块链330上被记录并且确认之后，信托服务器150可以在与区块链330分开的发布站点上发布540赎回信息。例如，发布站点可以是信托服务器150或兑换服务器120的网站。发布信息可以是匿名的。
示例交换过程
图6是描绘根据实施例的在兑换服务器120的用户之间交换BCDR的示例过程的流程图。兑换服务器120提供定价信息，诸如不同单位的各种资产的报价。例如，对于证券等资产，报价既可以是法定货币，也可以是区块链通证(诸如加密货币)的单位。在一些情况下，报价可以采用多种法定货币和加密货币。资产可以以BCDR表示的通证化资产的形式进行交易。
兑换服务器120匹配不同的订单以使得BCDR能够在兑换服务器120中交易。例如，兑换服务器120可以从第一用户610接收出售订单612。出售订单612指定BCDR的形式的资产、资产的数量和要出售的价格。价格可以是任何合适的货币单位。兑换服务器120可以从第二用户620接收购买订单622。购买订单622以BCDR的形式指定购买资产、资产的数量和要购买的价格。购买订单622可以指定一数量的区块链通证作为购买价格。出售订单612和购买订单622中的货币单位可以不同。在这种情况下，兑换服务器120应用转换率以将一个或两个订单转换为公共单位。如果购买价格和出售价格匹配(例如，以相同的价格或者购买价格高于出售价格)，则兑换服务器120可以匹配630订单并且开始资产和诸如区块链通证之类的货币的交换。
在各种实施例中，第一用户610所拥有的通证化资产的所有权与第二用户620所拥有的诸如区块链通证之类的货币的所有权的交换可以以不同方式执行。在一个实施例中，兑换服务器120包括中心化账本系统。交易所可以将BCDR记入第一用户610的第一账户，并且将货币数量记入账户。兑换服务器120还可以将BCDR记入第二用户320的第二账户，并且将货币数量记入账户。
在图6所示的实施例中，兑换服务器120使用区块链330来兑换通证化资产和货币的所有权。当兑换服务器120对出售订单和购买订单进行匹配630时，兑换服务器120从第一用户610的第一账户扣留640BCDR。同样地，兑换服务器120从第二用户620的第二账户扣留642该数量的货币(例如，区块链通证)。管理第一用户610和第二用户620的账户的兑换服务器120可以持有用户账户的私钥。兑换服务器120可以广播两个不同的交易以记录在一个或多个区块链上。例如，使用第一用户610的第一账户的私钥，服务器120可以在第一区块链交易中创建数字签名，并且广播650第一区块链交易用于记录在区块链330上。第一区块链交易指定将BCDR转移到第二用户620的区块链地址。兑换服务器120还可以使用第二用户620的第二账户的私钥以在第二区块链交易中创建数字签名，并且广播650第二区块链交易用于记录在区块链330上。第二区块链交易指定该数量的货币(例如，区块链通证)转移到第一用户610的区块链地址。虽然在图6中，两个区块链交易被广播到相同的区块链330，但在其他实施例中，两个区块链交易可以被广播到不同的区块链。
区块链330记录660广播的交易。兑换服务器120可以查询662区块链330上交易的记录状态，并且从区块链330检索664结果。在区块链交易被记录并经过多重验证后(例如，在记录区块链交易的区块中添加一些新区块)，交易被结算。兑换服务器120反映666第一用户310的第一账户的余额变化。同样地，兑换服务器120反映668第二用户320的第二账户的余额变化。在区块链330上结算交易之前，兑换服务器120可以显示余额未决。
示例区块链架构
图7A是示出根据实施例的在区块链上广播和记录的交易链的方框图。图7A中描述的交易可以对应于先前图中描述的任何交易和区块链单元(例如，电子硬币、区块链通证、BCDR等)的转移。
在一些实施例中，区块链是分布式系统。分布式区块链网络可以包括多个节点。每个节点都是参与区块链网络的用户或服务器。在完全公共的区块链中，任何参与者都可以成为区块链的节点。这些节点可以共同用作为分布式计算系统，用作区块链的虚拟机。在一些实施例中，虚拟机或分布式计算系统可以简称为计算机。公共区块链的任何用户都可以广播交易以供区块链节点记录。每个用户的数字钱包都与一个加密私钥相关联，该加密私钥用于签署交易并且证明区块链单元的所有权。
区块链单元的所有权可以通过交易链进行追踪。在图7A中，交易链可以包括第一交易710、第二交易720和第三交易730等。除了链中的第一个交易之外，链中的每个交易可以具有非常相似的结构。链上的第一笔交易可以由智能合约生成，并且可以追溯到被记录在区块链上的智能合约。虽然每个交易都链接到图7A中的先前交易，但交易不需要被记录在区块链上的连续区块上。例如，记录交易710的区块和记录交易720的区块可以相隔数百甚至数千个区块。先前区块的追溯由当前块记录的先前区块的散列值进行跟踪。
参考图7A中的交易中的一个，为了说明，交易720可以被称为当前交易。交易710可以是先前交易，并且交易730可以被称为后续交易。每个交易包括交易数据722、接收者地址724、先前交易的散列726和当前交易的所有者的数字签名728。交易数据722记录当前交易720的实质。例如，交易数据722可以指定一数量的区块链单元(例如，电子硬币、区块链通证、BCDR等)的转移。在一些实施例中，交易数据722可以包括智能合约的代码指令。
接收者地址724是对应于接收者的数字钱包的私钥的公钥版本。在一个实施例中，接收者地址724是公钥本身。在另一实施例中，接收者地址724通过诸如一些确定性功能之类的一个或多个功能对版本的公钥进行编码。例如，从公钥生成接收者地址724可以包括散列公钥、添加校验、添加一个或多个前缀或后缀、以及对结果比特进行编码。接收者地址724可以是区块链上接收者的数字钱包的唯一标识符。
先前交易726的散列是先前交易710的整个交易数据的散列。同样地，先前交易736的散列是交易720的整个交易数据的散列。可以使用诸如安全散列算法(SHA)或消息摘要算法(MD)之类的散列算法来执行先前交易710。在一些实施例中，与当前交易720相对应的所有者还可以使用所有者的公钥来生成散列。先前交易726的散列提供先前交易710的追溯，并且还保持先前交易710的数据完整性。
在生成当前交易720时，区块链单元当前所有者的数字钱包使用其私钥对交易数据722、接收者地址724和先前交易726的散列的组合进行加密以生成所有者的数字签名728。为了生成当前交易720，当前所有者通过将接收者地址724包括在当前交易720的数字签名728中来指定接收者。区块链单元的后续所有者由接收者地址724确定。换言之，在后续区块730中生成数字签名738的后续所有者由当前交易720指定的接收者地址724固定。为了验证当前交易720的有效性，区块链网络中的任何节点可以追踪回到先前交易710(通过追踪先前交易726的散列)并且定位接收者地址714。接收者地址714对应于数字签名728的公钥。因此，区块链网络中的节点可以使用公钥来验证数字签名728。
区块链单元的所有权的转移可以由区块链单元的所有者继续。为了转移所有权，所有者可以广播包括所有者的数字签名和先前交易的散列的交易。具有可验证数字签名的有效交易和先前交易的正确散列值将通过挖矿过程被记录在区块链的新区块中。
图7B是示出根据实施例的区块链中的多个区块的连接的方框图。除了可能被称为创世区块的第一个区块之外，区块链的每个区块可以具有相似的结构。区块750、760和760可以各自包括先前区块链752的散列、随机数754和多个交易(例如，第一交易756、第二交易758等)。每个交易可以具有图7A中所示的结构。
在区块生成过程中，可以通过挖矿或者投票的方式生成新区块。对于区块链的挖矿过程，区块链系统中的任何节点都可以参与到挖矿过程中。先前区块的散列的生成可以通过试错过程进行。可以使用随机数作为输入的一部分对先前区块(或先前区块的版本，诸如简化版本)的整个数据进行散列。区块链可能需要在先前区块的散列中采用某种格式，以便节点将新区块识别为有效。例如，在一个实施例中，先前区块的散列需要以散列中的一数量的零开始。取决于区块链的实现方式，也可以使用先前区块的其他散列标准。
在投票过程中，区块链系统中的节点可以通过投票来确定新区块的内容。取决于实施例，区块链系统中选定的节点子集或所有节点都可以参与投票。当有多个包括不同交易的候选新区块可用时，节点将投票选择将其中一个区块链接到现有区块。投票可以基于节点的投票权。在一个实施例中，节点在每一轮中可以具有相等的投票权。在另一实施例中，一个或多个投票通证可以被分发到一个或多个节点。特定轮次投票通证的持有者可能拥有该轮更多投票权。在一轮或多轮之后，投票通证可能会传递到其他节点。例如，可以随机确定投票通证的传递。使用投票过程生成区块，也是去中心化的过程，该过程可以让大量的交易在短时间内被记录下来，避免挖矿过程中的延迟。
作为使用挖矿的区块生成过程的示例，在生成先前区块762的散列时，节点可以将先前区块750的版本与随机数随机组合以生成散列。由于随机数，生成的散列在某种程度上是随机数值。节点将生成的散列与区块链系统的标准进行比较，以检查是否满足标准(例如，生成的散列是否以散列中的特定数量的零开头)。如果生成的散列不符合标准，则节点会尝试另一个随机数来生成另一个散列。对区块链网络中的不同节点重复该过程，直到其中一个节点找到满足标准的散列为止。用于生成令人满意的散列的随机数是随机数764。首先生成散列762的节点还可以选择将广播到区块链网络的哪些交易包括在区块760中。节点可以检查交易有效性(例如，交易是否可以追溯到之前记录的交易以及交易生成者的数字签名是否有效)。该选择还可以取决于待记录的广播交易的数量以及可以在交易中指定的费用。例如，在一些实施例中，每个交易可以与用于记录交易的费用(例如，矿工费)相关联。在选择交易并且固定区块760的数据后，区块链网络中的节点重复试错过程，以通过尝试不同的随机数来生成先前区块772的散列。在使用投票来生成新区块的实施例中，可能不需要随机数。新区块可以通过包括先前区块的散列来链接到先前区块。
可以通过块生成过程继续生成新区块。当广播交易被记录在区块中时，完成区块链单元(例如，电子硬币、区块链通证、BCDR等)的交易。在一些实施例中，当交易被多重验证时，交易被视为已结算。当有多个后续区块生成并且链接到记录交易的区块时，交易被多重验证。
在一些实施例中，一些交易756、758、766、768、776、778等可以包括一个或多个智能合约。记录的智能合约的代码指令可能会被记录在区块中并且通常是不可变的。当满足条件时，触发智能合约的代码指令。代码指令可以使计算机(例如，区块链的虚拟机)执行一些动作，诸如生成区块链单元并且将记录生成的交易广播到区块链网络进行记录。
计算机器架构
图8是示出能够从计算机可读介质读取指令并且在处理器(或控制器)中执行它们的示例计算机器的组件的方框图。本文描述的计算机可以包括图8中所示的单个计算机器、虚拟机、包括图8中所示的多个计算机器节点的分布式计算系统，或计算设备的任何其他合适的布置。
举例来说，图8示出了计算机系统800的示例形式的计算机器的图解表示，其中可以执行指令824(例如，软件、程序代码或机器代码)，这些指令可以被存储在计算机可读介质中以用于使机器执行本文讨论的任何一个或多个过程。在一些实施例中，计算机器作为独立设备操作或者可以连接(例如，联网)到其他机器。在联网部署中，机器可以在服务器-客户端网络环境中作为服务器机器或客户端机器运行，或者作为对等(或分布式)网络环境中的对等机器运行。
图8中描述的计算机器的结构可以对应于图1和图2中所示的任何软件、硬件或组合组件，包括但不限于用户设备110、兑换服务器120、信托服务器150、区块链网络的节点、以及图2中所示的各种引擎、接口、终端和机器。虽然图8示出了各种硬件和软件元件，但图1和图2中描述的组件中的每一个都可以包括附加或更少的元件。
举例来说，计算机器可以是个人计算机(PC)、平板电脑、机顶盒(STB)、个人数字助理(PDA)、蜂窝电话、智能手机、网络设备、网络路由器、物联网(IoT)设备、交换机或桥接器，或能够执行指令824的任何机器，该指令指定该机器要采取的动作。此外，虽然仅示出了单个机器，但术语“机器”也应被视为包括单独或联合执行指令824以执行本文讨论的任何一种或多种方法的机器的任何集合。
示例计算机系统800包括一个或多个处理器(通常为处理器802)(例如，中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、数字信号处理器(DSP)、一个或多个专用集成电路(ASIC)、一个或多个射频集成电路(RFIC)或这些的任何组合)、主存储器804和静态存储器806，它们被配置成经由总线808相互通信。计算机系统800还可以包括图形显示单元810(例如，等离子显示面板(PDP)、液晶显示器(LCD)、投影仪或阴极射线管(CRT))。计算机系统800还可以包括字母数字输入设备812(例如，键盘)、光标控制设备814(例如，鼠标、轨迹球、操纵杆、运动传感器或其他指向仪器)、存储单元816、信号生成设备818(例如，扬声器)和网络接口设备820，它们也被配置成经由总线808进行通信。
存储单元816包括计算机可读介质822，在该计算机可读介质上存储有具体实施本文描述的任何一种或多种方法或功能的指令824。指令824在由计算机系统800执行期间也可以完全或至少部分地驻留在主存储器804内或处理器802内(例如，在处理器的高速缓冲存储器内)，主存储器804和处理器802也构成计算机可读介质。可以经由网络接口设备820通过网络826传输或接收指令824。
虽然计算机可读介质822在示例实施例中被示为单个介质，但术语“计算机可读介质”应被视为包括能够存储指令(例如，指令824)的单个介质或多个介质(例如，中心化式或分布式数据库，或相关联的高速缓存和服务器)。计算机可读介质可以包括能够存储由机器执行的指令(例如，指令824)并且使机器执行本文公开的任何一种或多种方法的任何介质。计算机可读介质可以包括但不限于呈固态存储器、光学介质和磁介质形式的数据储存库。计算机可读介质不包括诸如信号或载波之类的瞬态介质。
其他配置注意事项
某些实施例在本文中被描述为包括逻辑或多个组件、引擎、模块或机构，例如，如图2中所示。引擎可以构成软件模块(例如，在计算机可读介质上具体实施的代码)或硬件模块。硬件引擎是能够执行某些操作并且可以以某种方式配置或布置的有形单元。在示例实施例中，一个或多个计算机系统(例如，独立的客户端或服务器计算机系统)或计算机系统的一个或多个硬件引擎(例如，处理器或一组处理器)可以由软件(例如，应用程序或应用程序部分)配置成硬件引擎，用于执行本文描述的某些操作。
在各种实施例中，可以机械地或电子地实现硬件引擎。例如，硬件引擎可以包括永久配置的专用电路或逻辑(例如，作为专用处理器，诸如现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC))以执行某些操作。硬件引擎还可以包括由软件临时配置以执行某些操作的可编程逻辑或电路(例如，包括在通用处理器或另一可编程处理器内)。将理解，以机械方式、在专用和永久配置的电路中或在临时配置的电路(例如，由软件配置)中实现硬件引擎的决定可能由成本和时间注意事项所驱动。
本文描述的示例方法的各种操作可以至少部分地由一个或多个处理器(例如，处理器802)执行，这些处理器被临时配置(例如，通过软件)或永久配置成执行相关操作。无论是临时配置还是永久配置，此类处理器都可以构成处理器实现的引擎，其操作以执行一个或多个操作或功能。在一些示例实施例中，本文所指的引擎可以包括处理器实现的引擎。
某些操作的执行可以被分布在一个或多个处理器之间，不仅驻留在单个机器内，而且还跨多个机器部署。在一些示例实施例中，一个或多个处理器或处理器实现的模块可以位于单个地理位置中(例如，在家庭环境、办公室环境或服务器群内)。在其他示例实施例中，一个或多个处理器或处理器实现的模块可以被分布在多个地理位置上。
在阅读本发明后，本领域技术人员将通过本文公开的原理理解用于类似系统或过程的另外的替代结构和功能设计。因此，虽然已经示出和描述了特定实施例和应用程序，但是应当理解，所公开的实施例不限于本文公开的精确构造和组件。在不脱离所附权利要求限定的精神和范围的情况下，可以对本文公开的方法和设备的布置、操作和细节进行对本领域技术人员而言显而易见的各种修改、改变和变更。
本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的广泛一般范围的情况下，可以对上述实施例进行多种变更和/或修改。因此，本实施例在所有方面都被视为说明性的而非限制性的。

Claims (28)

1.一种计算机实现的方法，包括：
从兑换服务器的用户接收用于对一数量的证券进行通证化的通证化请求；
导致使用受托人的加密私钥生成所述受托人的数字签名，从所述通证化请求的标识信息导出所述数字签名，所述标识信息包括所述证券的标识符，所述数字签名表示所述受托人受托持有所述数量的证券；以及
导致将所述数字签名传输到被记录在第一区块链上的智能合约，所述智能合约包括能够响应于验证所述数字签名而执行的代码指令，所述代码指令在被执行时，导致计算机生成表示所述证券的区块链存托凭证，其中所述区块链存托凭证能够由所述用户通过所述兑换服务器进行兑换。
2.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中所述代码指令在被执行时进一步导致所述计算机广播区块链交易以在所述第一区块链上进行记录，所述区块链交易指定将所述区块链存托凭证转移到所述第一区块链中的所述用户的区块链地址。
3.根据权利要求1或2所述的计算机实现的方法，其中所述通证化请求的标识信息通过以下方式生成：
创建组合信息的散列，所述组合信息包括所述用户的帐户标识符、所述证券的所述数量、所述证券的标识符和所述通证化请求的时间戳，所述散列是所述标识信息。
4.根据权利要求1、2或3所述的计算机实现的方法，其中所述智能合约的代码指令定义了为所述兑换服务器保留的命名空间，并且在所述命名空间下发行所述区块链存托凭证，由此所述区块链存托凭证只能够通过所述兑换服务器进行交易。
5.根据前述权利要求中任一项所述的计算机实现的方法，其中所述区块链存托凭证是能够通过与所述第一区块链分开的至少第二区块链进行交易的区块链通证。
6.根据前述权利要求中任一项所述的计算机实现的方法，其中所述区块链存托凭证能够分为多个部分，每个部分能够由所述用户独立交易以将所述部分出售给所述兑换服务器的不同用户。
7.根据前述权利要求中任一项所述的计算机实现的方法，其中验证所述数字签名包括：
将与所述受托人的加密私钥对应的公钥应用于所述数字签名以重新生成一版本的所述标识信息。
8.根据权利要求7所述的计算机实现的方法，其中验证所述数字签名还包括：
从所述受托人的网络发布中检索发布信息，所述网络发布与所述第一区块链分开；以及
使用从所述网络发布中检索到的所述发布信息来验证从所述数字签名重新生成的所述标识信息。
9.根据前述权利要求中任一项所述的计算机实现的方法，其中所述区块链存托凭证能够通过以下方式进行交易：
由所述兑换服务器以区块链通证为单位提供所述证券的定价信息；
由所述兑换服务器将所述区块链存托凭证的出售订单与一数量的所述区块链通证的购买订单进行匹配；以及
由所述兑换服务器兑换所述区块链存托凭证的所有权和所述数量的所述区块链通证。
10.根据前述权利要求中任一项所述的计算机实现的方法，其中所述区块链存托凭证能够通过以下方式赎回：
从所述区块链存托凭证的所有者接收所述区块链存托凭证；
将相等数量的所述证券传输到所述兑换服务器的账户，所述账户属于所述所有者；以及
导致被记录在所述第一区块链上的所述智能合约从所述第一区块链中去除所述区块链存托凭证。
11.一种能够由兑换服务器执行的计算机实现的方法，所述计算机实现的方法包括：
以区块链通证为单位提供证券的定价信息；
从所述兑换服务器的第一用户接收出售订单，所述出售订单指定要出售的区块链存托凭证，所述区块链存托凭证被记录在第一区块链上并且通过执行被记录在所述第一区块链上的智能合约的代码指令而生成，所述代码指令的执行由受托人向所述智能合约提供对所述受托人受托持有一数量的证券的确认而触发；
从所述兑换服务器的第二用户接收购买订单，所述购买订单指定一数量的所述区块链通证；
将所述出售订单和所述购买订单进行匹配；以及
兑换所述区块链存托凭证的所有权和所述数量的区块链通证。
12.根据权利要求11所述的计算机实现的方法，其中所述区块链存托凭证由以下方式生成：
从所述第一用户接收对所述数量的所述证券进行通证化的通证化请求；
导致生成所述受托人的数字签名，生成所述数字签名包括将所述受托人的加密私钥应用于所述通证化请求的标识信息，所述标识信息包括所述证券的标识符，所述数字签名是所述确认；以及
导致将所述数字签名传输到所述智能合约，所述智能合约响应于所述传输生成所述区块链存托凭证。
13.根据权利要求11或12所述的计算机实现的方法，其中响应于所述传输生成所述区块链存托凭证的所述智能合约包括：
接收所述数字签名；
将所述受托人的加密私钥的公钥应用于所述数字签名以重新生成所述标识信息；
从所述受托人的网络发布中检索所述标识信息，所述网络发布与所述第一区块链分开；
使用来自所述网络发布的所述标识信息来验证由所述数字签名重新生成的所述标识信息；以及
响应于所述标识信息的匹配，生成所述区块链存托凭证。
14.根据权利要求11、12或13所述的计算机实现的方法，其中所述区块链存托凭证能够通过以下方式赎回：
从所述区块链存托凭证的所有者接收所述区块链存托凭证；
将相等数量的所述证券传输到所述兑换服务器的账户，所述账户属于所述所有者；以及
导致被记录在所述第一区块链上的所述智能合约从所述第一区块链中去除所述区块链存托凭证。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的计算机实现的方法，其中所述智能合约的代码指令定义了为所述兑换服务器保留的命名空间，并且在所述命名空间下发行所述区块链存托凭证，由此所述区块链存托凭证只能够通过所述兑换服务器进行交易。
16.根据权利要求11至15中任一项所述的计算机实现的方法，其中所述区块链存托凭证是能够通过与所述第一区块链分开的至少第二区块链进行交易的区块链通证。
17.根据权利要求11至16中任一项所述的计算机实现的方法，其中所述区块链存托凭证能够分为多个部分，每个部分能够由用户独立交易以将所述部分出售给所述兑换服务器的不同用户。
18.根据权利要求11至17中任一项所述的计算机实现的方法，其中兑换所述区块链存托凭证的所有权和所述数量的区块链通证包括将所述区块链存托凭证的所有权转移给所述第二用户，所述转移包括：
使用所述区块链存托凭证为所述第一用户记入所述兑换服务器的第一账户；以及
使用所述区块链存托凭证为所述第二用户记入所述兑换服务器的第二帐户。
19.根据权利要求11至18中任一项所述的计算机实现的方法，其中兑换所述区块链存托凭证的所有权和所述数量的区块链通证包括将所述区块链存托凭证的所有权转移给所述第二用户，所述转移包括：
广播区块链交易以在所述区块链上进行记录，所述区块链交易指定所述区块链存托凭证从所述第一用户的第一区块链地址转移到所述第二用户的第二区块链地址。
20.一种系统，包括：
兑换服务器，被配置成：
从所述兑换服务器的用户接收用于对一数量的证券进行通证化的通证化请求，以及
导致生成受托人的数字签名，生成所述数字签名包括将所述受托人的加密私钥应用于所述通证化请求的标识信息，所述标识信息包括所述证券的标识符，所述数字签名表示所述受托人受托持有所述数量的证券；以及
区块链，包括记录智能合约的区块，所述智能合约包括能够响应于验证从所述受托人传输的所述数字签名而执行的代码指令，所述代码指令在被执行时，导致计算机生成表示所述证券的区块链存托凭证，其中所述区块链存托凭证能够由所述用户通过所述兑换服务器进行兑换。
21.根据权利要求20所述的系统，其中所述代码指令在被执行时进一步导致所述计算机广播区块链交易以在所述区块链上进行记录，所述区块链交易指定将所述区块链存托凭证转移到所述区块链中的所述用户的区块链地址。
22.根据权利要求20或21所述的系统，其中所述通证化请求的所述标识信息通过以下方式生成：
创建组合信息的散列，所述组合信息包括所述用户的帐户标识符、所述证券的所述数量、所述证券的所述标识符和所述通证化请求的时间戳，所述散列是所述标识信息。
23.根据权利要求20、21或22所述的系统，其中所述区块链将所述区块链存托凭证的交易限制到所述兑换服务器的账户。
24.根据权利要求20至23中任一项所述的系统，其中所述智能合约的代码指令定义了为所述兑换服务器保留的命名空间，并且在所述命名空间下发行所述区块链存托凭证，由此所述区块链存托凭证只能够通过所述兑换服务器进行交易。
25.根据权利要求20至24中任一项所述的系统，其中所述区块链存托凭证是能够通过与所述区块链分开的至少第二区块链进行交易的区块链通证。
26.根据权利要求20至25中任一项所述的系统，其中所述兑换服务器还被配置成以区块链通证为单位提供所述证券的定价信息。
27.根据权利要求20至26中任一项所述的系统，其中所述兑换服务器还被配置成：
从所述兑换服务器的所述用户接收出售订单，所述出售订单指定要出售所述区块链存托凭证，
从所述兑换服务器的另一用户接收购买订单，所述购买订单指定一数量的区块链通证，
将所述出售订单和所述购买订单进行匹配；以及
兑换所述区块链存托凭证的所有权和所述数量的区块链通证。
28.一种系统，包括：
兑换服务器，被配置成从所述兑换服务器的用户接收用于对一数量的证券进行通证化的通证化请求；以及
具有所述兑换服务器的帐户的受托人，所述受托人被配置成：
受托持有所述数量的证券，
将所述受托人的加密私钥应用于所述通证化请求的标识信息以生成所述受托人的数字签名，所述标识信息包括所述证券的标识符，所述数字签名表示所述受托人受托持有所述数量的证券，以及
将所述数字签名传输到被记录在区块链上的智能合约，所述智能合约包括能够响应于验证所述数字签名而执行的代码指令，所述代码指令在被执行时，导致计算机生成表示所述证券的区块链存托凭证，其中所述区块链存托凭证能够由所述用户通过所述兑换服务器进行兑换。
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