CN113904785A - 一种带主权货币发布机制和区块链发布机制的多中心有限域区块链认证系统 - Google Patents

一种带主权货币发布机制和区块链发布机制的多中心有限域区块链认证系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种带主权货币发布机制和区块链发布机制的多中心有限域区块链认证系统。设定准入机制，使得金融行业的秩序可控，且保证了交易的安全性。采用随机多数的原则，发挥了区块链认证系统的可靠性，保证交易都是真实的。摈弃了现有比特币系统的“挖矿机制”、“工作量”证明机制。引入了“参与度”、“健康值”的机制。使得区块链系统被健康、持续地推动运行。金融认证中心的数量是有限的，且只有金融认证中心(的服务器)参与区块链认证。账户的持有者(银行的客户)只能够访问金融认证中心并提出交易的请求，并不参与区块链认证。报账了系统的安全性。采用一次一证的方式，避免了现有区块链的“双花”问题。

Description

一种带主权货币发布机制和区块链发布机制的多中心有限域 区块链认证系统
技术领域
本发明涉及区块链技术领域。
背景技术
随着比特币及区块链技术的持续研究和应用推广，去中心化的区块链认证、共识机制和智能合约越来越被广泛关注，但区块链技术中赖以驱动和推广的挖矿机制和工作量证明机制在更广阔的非比特币类主权货币应用的联盟链和私有链应用中却难以引入，更难以直接引入的是大量的非比特币类应用的联盟链和私有链应用场景中均难以采用区块链的区块发布机制。同时比特币传统区块链采用所有参与方全节点验证记录模式，在许多应用场景中，也并非最佳方案。
在大量的非比特币类应用场景中，我们需要借用或保留区块链的区块结构形式和区块链账本及区块链多节点认证方式，而要去掉区块链架构中最基础的赖以生存和驱动的挖矿机制和工作量证明机制。因此，我们必须构建一种全新的区块发布机制，并构建基于“人人为我，我为人人”的全新的带区块发布机制的多中心区块链互助认证系统架构，用基于服务器级的有限域的“人人为我，我为人人”的互助式区块链认证代替传统的无限域全节点认证的区块链中的挖矿机制和工作量证明机制。所谓有限域多中心区块链认证系统架构，当多中心的中心数量足够多时，这些中心的认证需求发布功能不同，但在有限域区块链认证功能上这些中心的认证功能趋同，其实质仍是一种去中心化或部分中心化的认证形式。这种认证系统架构的典型应用之一，将是各种主权货币的各种金融交易的应用，以及各种有需认证事件认证发布需求的认证类应用，因此，我们可以将这种带区块发布机制的，基于“人人为我，我为人人”的互助式多中心有限域区块链认证系统架构称为identown(爱扽帑)。非比特币类应用场景众多且纷繁复杂，这种全新的更灵活的区块链认证系统架构必将具有广泛的应用价值。
发明内容
本发明的目的是是针对现有技术中的问题，公开一种带主权货币发布机制和区块链发布机制的多中心有限域区块链认证系统。
为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种带主权货币发布机制和区块链发布机制的多中心有限域区块链认证系统，其特征在于:
认证系统(identown)由一个货币发行认证中心和若干金融认证中心组成。每一个金融认证中心需要通过协议才能加入认证系统(identown)。
所述货币发行认证中心产生数字货币。所述数字货币被产生出来后，分配给各个金融认证中心，并流通。
流通时，所述数字货币首先被匹配给对应的账户。各个账户发生交易时，所述数字货币在账户间流动。
每一个金融认证中心至少包括基础数据库、认证信息系统和区块链认证记账系统。
所述基础数据库储存账户信息和数字货币信息。发生交易时，产生认证信息。
一个区块记录发布周期内，认证信息系统广播认证信息。
每一个金融认证中心包括一个区块链认证记账系统。区块链认证记账模块记录被广播的认证信息。
若某个金融认证中心收到区块发布指令，该中心成为区块发布节点。所述区块发布节点根据一段时间内认证系统中产生的认证信息，生成带时间戳的区块数据(identblock)向整个认证系统广播发布。
所述区块数据包括区块头区(identhead)和区块体区(identbody)。区块体区收集一段时间内被广播的认证信息，这些认证信息作为计算参数，被加工成根数据。所述根数据作为计算参数，被加工成认证数据。所述认证数据被记录在区块头区。
被发布的区块数据被认证系统中的其他金融认证中心接收。当一个区块数据被系统验证确认后，作为最新一个区块接到前一个区块的后面，存储于区块链中。系统进入下一个区块记录发布周期。
进一步，所述数字货币为一次一证的形式。每一次交易发生时，相应的金融认证中心都会通过货币发行认证中心判断数字货币的真伪，并更新数字货币的数字证书。
进一步，所述账户为一次一证的形式。每一次交易发生时，相应的金融认证中心都会验证账户的真伪，并更新账户的数字证书。
进一步，所述货币发行认证中心为一国的中央银行。所述金融认证中心为商业银行或第三方支付机构。
进一步，所述认证信息还包括：自校验参数、健康值和参与度。
所述健康参数值形成的规则如下：
a)如若一个金融认证中心发布区块数据没有通过验证，则该金融认证中心健康参数值降低。
和/或b)所述金融认证中心对基础数据库中的数据进行自检。自检的结果影响健康参数值。
和/或c)如若一个金融认证中心没有在区块记录发布周期内发布认证信息，健康值会降低。
所述参与度数值形成的规则如下：
a)如若一个金融认证中心参与发布区块数据，则参与度数值增加。
和/或b)如若一个金融认证中心拒绝参与发布区块数据，则参与度数值降低。
进一步，若某个金融认证中心收到区块发布指令，则成为区块发布节点，未收到区块发布指令的金融认证中心为非发布节点。每一次发布区块数据时，发布节点被随机地指定。
进一步，所述认证系统设置一个智能协议规则。通过该规则，随机地指定全部或部分金融认证中心作为区块发布节点。
进一步，被指定发布区块数据的金融认证中心为区块发布节点，其他金融认证中心为非区块发布节点。
所有区块发布节点发布的区块数据均被金融认证中心验证。全部的金融认证中心根据设定的校验规则，决定哪个区块数据作为最新的正式有效区块被存储于区块链中。
进一步，所述校验规则为多数原则。
进一步，金融认证中心通过协议加入认证系统(identown)时，需要校验金融认证中心是否是储存验证信息的服务器。
进一步，金融认证中心通过协议加入认证系统(identown)时，需要人工审核。
进一步，每一个金融认证中心包括一个认证信息记录池。如若一项认证信息没有被一个区块数据所记录。则该认证信息滞留于认证信息记录池中，待下次生成区块数据前，被优先著录于下一个区块中。
进一步，所述区块链为多链系统，包括有多个满足不同功能需求的区块链；所述区块中，包括一个区块链类型代码；所述区块链类型代码记载项目类别；所述项目类别包括交易、小额交易、证券交易、非金融交易和/或行业代码。
进一步，所述项目类别为小额交易，对应小额交易区块链；所述项目类别为交易，对应交易区块链；所述账户信息对应产生的每一笔小额交易记录在小额交易区块链中；所述账户信息对应的每一约定时间周期产生的小额交易的收支累计数记录在交易区块链中。
进一步，所述项目类别为小额交易，对应小额交易区块链；所述小额交易链可以约定生命周期，超过该生命周期的所述区块链的历史数据将被自动删除湮灭。
本发明的技术效果是毋庸置疑的：
1)设定准入机制，使得金融行业的秩序可控，且保证了交易的安全性。
2)采用随机多数的原则，发挥了区块链认证系统的可靠性，保证交易都是真实的。
3)摈弃了现有比特币系统的“挖矿机制”、“工作量”证明机制。引入了“参与度”、“健康值”的机制。使得区块链系统被健康、持续地推动运行。
4)“有限域区块链”，即金融认证中心的数量是有限的，且只有金融认证中心(的服务器)参与区块链认证。账户的持有者(银行的客户)只能够访问金融认证中心并提出交易的请求，并不参与区块链认证。报账了系统的安全性。
5)采用一次一证的方式，避免了现有区块链的“双花”问题。
附图说明
图1为本发明的认证系统(identown)结构示意图。
图2为区块数据结构图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。
实施例1：
一种带主权货币发布机制和区块链发布机制的多中心有限域区块链认证系统，其特征在于:
认证系统(identown)由一个货币发行认证中心(中央银行服务器)和若干金融认证中心(商业银行服务器)组成。金融认证中心通过协议加入认证系统(identown)时，需要人工审核。
所述货币发行认证中心产生数字货币。所述数字货币被产生出来后，分配给各个金融认证中心，并流通。
流通时，所述数字货币首先被匹配给对应的账户。各个账户发生交易时，所述数字货币在账户间流动。
每一个金融认证中心至少包括基础数据库、认证信息系统和区块链认证记账系统。
所述基础数据库储存账户信息和数字货币信息。发生交易时，产生认证信息。
一个区块记录发布周期内，认证信息系统广播认证信息。
每一个金融认证中心包括一个区块链认证记账系统。区块链认证记账模块记录被广播的认证信息。
所述认证系统设置一个智能协议规则。通过该规则，随机地指定全部或部分金融认证中心作为区块发布节点。若某个金融认证中心收到区块发布指令，则成为区块发布节点，未收到区块发布指令的金融认证中心为非发布节点。每一次发布区块数据时，发布节点被随机地指定。所述区块发布节点根据一段时间内认证系统中产生的认证信息，生成带时间戳的区块数据(identblock)向整个认证系统广播发布。
所述区块数据包括区块头区(identhead)和区块体区(identbody)。区块体区收集一段时间内被广播的认证信息，这些认证信息作为计算参数，被加工成根数据。所述根数据作为计算参数，被加工成认证数据。所述认证数据被记录在区块头区。
所述认证信息还包括：自校验参数、健康值和参与度。
所述健康参数值形成的规则如下：
a)如若一个金融认证中心发布区块数据没有通过验证，则该金融认证中心健康参数值降低。
b)所述金融认证中心对基础数据库中的数据进行自检。自检的结果影响健康参数值。
c)如若一个金融认证中心没有在区块记录发布周期内发布认证信息，健康值会降低。
所述参与度数值形成的规则如下：
a)如若一个金融认证中心参与发布区块数据，则参与度数值增加。
b)如若一个金融认证中心拒绝参与发布区块数据，则参与度数值降低。
被发布的区块数据被认证系统中的其他金融认证中心接收。当一个区块数据被系统验证(通过校验规则)确认后，作为最新一个区块接到前一个区块的后面，存储于区块链中。系统进入下一个区块记录发布周期。所述校验规则为多数原则。
每一个金融认证中心包括一个认证信息记录池。如若一项认证信息没有被一个区块数据所记录。则该认证信息滞留于认证信息记录池中，待下次生成区块数据前，被优先著录于下一个区块中。
实施例2
本实施例主要同实施例1，进一步，所述数字货币为一次一证的形式，即CAi&MBi，j的形式。而央行服务器内存储的是与之对应的MAi&CBi，j形式。
每一次交易发生时，相应的金融认证中心都会通过货币发行认证中心判断数字货币的真伪，并更新数字货币的数字证书CAi和CBi，j。被更新的证书作为认证信息被广播，参与区块链的计算。
实施例3
本实施例主要同实施例1，进一步，所述账户为一次一证的形式。即银行卡等账户的载体中是CDq&MEq，p的形式。而商业服务器内存储的是与之对应的MDq&CEq，p形式。
每一次发生数字货币减少的交易(如取款、向他人汇款等，不包括数据货币增加的交易，如存款、接收汇款等)，相应的金融认证中心都会通过货币发行认证中心判断账户的真伪，并更新账户的数字证书CDq和CEq，p。被更新的证书作为认证信息被广播，参与区块链的计算。
实施例4：
金融交易链包括有小额交易链和交易链等多链。所述账户信息对应产生的每一笔小额交易记录在小额交易区块链中；所述账户信息对应的每一约定时间周期产生的小额交易的收支累计数记录在交易区块链中。我们可以设定由非金融机构账户发起的100元一下的交易行为为小额交易，并将其用不同的方式分别著录到小额交易链和交易链中。比如：
交易账户A
在2017年10月期间，共计发生了150笔小额支付，其发生的每一笔小额交易均著录在小额支付链中；在该月记账周期的结尾时间，所述150笔小额交易的收支累计数，品迭后净支出578.99元，则在该记账周期结尾时间在交易链著录交易账户A在该记账周期发生小额交易150笔，品迭净支出578.99元；
在2017年10月期间，共计发生了3笔正常交易，则3笔均著录在交易链中；
账户A在2017年10月在所述区块链认证系统的著录情况为：
小额支付链，150笔著录记账；
交易链，3笔正常交易著录+1笔150次小额支付的累计支出578.99元。
实施例5：
日常小额交易数量巨大，特别是随着移动支付的发展，小额交易已经是个海量的庞大数据，但其交易保存价值不大，将其专门著录于小额交易链中分离出来是个非常好的选择。根据这个考虑，本实施例设定由非金融机构账户发起的100元一下的交易行为为小额交易，并将其著录到小额交易链中。因日常小额交易的数据极其庞大和复杂，本实施例设定小额交易链的生命周期为1年。当一年期满，本实施例的小额交易链湮灭。

Claims (15)

1.一种带主权货币发布机制和区块链发布机制的多中心有限域区块链认证系统，其特征在于:
认证系统(identown)由一个货币发行认证中心和若干金融认证中心组成；每一个金融认证中心需要通过协议才能加入认证系统(identown)；
所述货币发行认证中心产生数字货币；所述数字货币被产生出来后，分配给各个金融认证中心，并流通；
流通时，所述数字货币首先被匹配给对应的账户；各个账户发生交易时，所述数字货币在账户间流动；
每一个金融认证中心至少包括基础数据库、认证信息系统和区块链认证记账系统；
所述基础数据库储存账户信息、传统货币信息和数字货币信息；发生交易时，产生认证信息；
一个区块记录发布周期内，认证信息系统广播认证信息；
每一个金融认证中心包括一个区块链认证记账系统；区块链认证记账模块记录被广播的认证信息；
若某个金融认证中心收到区块发布指令，该中心成为区块发布节点；所述区块发布节点根据一段时间内认证系统中产生的认证信息，生成带时间戳的区块数据(identblock)向整个认证系统广播发布；
所述区块数据包括区块头区(identhead)和区块体区(identbody)；区块体区收集一段时间内被广播的认证信息，这些认证信息作为计算参数，被加工成根数据；所述根数据作为计算参数，被加工成认证数据；所述认证数据被记录在区块头区；
被发布的区块数据被认证系统中的其他金融认证中心接收；当一个区块数据被系统验证确认后，作为最新一个区块接到前一个区块的后面，存储于区块链中；系统进入下一个区块记录发布周期。
2.根据权利要求1所述的一种带主权货币发布机制和区块链发布机制的多中心有限域区块链认证系统，其特征在于：所述数字货币为一次一证的形式；每一次交易发生时，相应的金融认证中心都会通过货币发行认证中心判断数字货币的真伪，并更新数字货币的数字证书。
3.根据权利要求1所述的一种带主权货币发布机制和区块链发布机制的多中心有限域区块链认证系统，其特征在于：所述账户为一次一证的形式；每一次交易发生时，相应的金融认证中心都会验证账户的真伪，并更新账户的数字证书；该交易仅仅为数字货币减少的交易，不包括数据货币增加的交易。
4.根据权利要求1所述的一种带主权货币发布机制和区块链发布机制的多中心有限域区块链认证系统，其特征在于：所述货币发行认证中心为一国的中央银行；所述金融认证中心为商业银行或第三方支付机构。
5.根据权利要求1所述的一种带主权货币发布机制和区块链发布机制的多中心有限域区块链认证系统，其特征在于：所述认证信息还包括：自校验参数、健康值和参与度。
所述健康参数值形成的规则如下：
a)如若一个金融认证中心发布区块数据没有通过验证，则该金融认证中心健康参数值降低。
和/或b)所述金融认证中心对基础数据库中的数据进行自检；自检的结果影响健康参数值。
和/或c)如若一个金融认证中心没有在区块记录发布周期内发布认证信息，健康值会降低。
所述参与度数值形成的规则如下：
a)如若一个金融认证中心参与发布区块数据，则参与度数值增加；
和/或b)如若一个金融认证中心拒绝参与发布区块数据，则参与度数值降低。
6.根据权利要求1所述的一种带区块发布机制和应用需求发布机制的多中心有限域区块链系统架构，其特征在于：若某个金融认证中心收到区块发布指令，则成为区块发布节点，未收到区块发布指令的金融认证中心为非发布节点；每一次发布区块数据时，发布节点被随机地指定。
7.根据权利要求1所述的一种带区块发布机制和应用需求发布机制的多中心有限域区块链系统架构，其特征在于：所述认证系统设置一个智能协议规则；通过该规则，随机地指定全部或部分金融认证中心作为区块发布节点。
8.根据权利要求7所述的一种带区块发布机制和应用需求发布机制的多中心有限域区块链系统架构，其特征在于：被指定发布区块数据的金融认证中心为区块发布节点，其他金融认证中心为非区块发布节点；
所有区块发布节点发布的区块数据均被金融认证中心验证；全部的金融认证中心根据设定的校验规则，决定哪个区块数据作为最新的正式有效区块被存储于区块链中。
9.根据权利要求8所述的一种带区块发布机制和应用需求发布机制的多中心有限域区块链系统架构，其特征在于：所述校验规则为多数原则。
10.根据权利要求1所述的一种带区块发布机制和应用需求发布机制的多中心有限域区块链系统架构，其特征在于：金融认证中心通过协议加入认证系统(identown)时，需要校验金融认证中心是否是储存验证信息的服务器。
11.根据权利要求1所述的一种带区块发布机制和应用需求发布机制的多中心有限域区块链系统架构，其特征在于：金融认证中心通过协议加入认证系统(identown)时，需要人工审核。
12.根据权利要求1所述的一种带区块发布机制和应用需求发布机制的多中心有限域区块链系统架构，其特征在于：每一个金融认证中心包括一个认证信息记录池；如若一项认证信息没有被一个区块数据所记录；则该认证信息滞留于认证信息记录池中，待下次生成区块数据前，被优先著录于下一个区块中。
13.根据权利要求1所述的一种带区块发布机制和应用需求发布机制的多中心有限域区块链系统架构，其特征在于：所述区块链为多链系统，包括有多个满足不同功能需求的区块链；所述区块中，包括一个区块链类型代码；所述区块链类型代码记载项目类别；所述项目类别包括交易、小额交易、证券交易、非金融交易和/或行业代码。
14.根据权利要求1和13所述的一种带区块发布机制和应用需求发布机制的多中心有限域区块链系统架构，其特征在于：所述项目类别为小额交易，对应小额交易区块链；所述项目类别为交易，对应交易区块链；所述账户信息对应产生的每一笔小额交易记录在小额交易区块链中；所述账户信息对应的每一约定时间周期产生的小额交易的收支累计数记录在交易区块链中。
15.根据权利要求1、13所述的一种带区块发布机制和应用需求发布机制的多中心有限域区块链系统架构，其特征在于：所述项目类别为小额交易，对应小额交易区块链；所述小额交易链可以约定生命周期，超过该生命周期的所述区块链的历史数据将被自动删除湮灭。
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