CN114638697A - 基于区块链的小额贷款管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及信息技术领域，具体涉及一种基于区块链的小额贷款管理系统，包括业务数据接入单元、共享单元和限时开放单元，业务数据接入单元接入企业的经营数据，银行收到企业的小额贷款申请请求后，向共享单元发送相应企业的经营数据共享请求，共享单元建立涉及日经营数据包的副本，使用限时加密算法加密副本，将限时解密秘钥和存储地址使用接收公钥加密上传区块链存储，银行在限时内解密副本获得经营数据，向限时开放单元发送限时开放请求，限时开放单元生成限时加密秘钥和限时解密秘钥，在开放时长内，将新产生的副本使用限时加密秘钥加密后存入联网存储设备。本发明的实质性效果是：保证了经营数据的真实性，更好的管控贷款风险。

Description

基于区块链的小额贷款管理系统

技术领域

本发明涉及信息技术领域，具体涉及一种基于区块链的小额贷款管理系统。

背景技术

小额贷款是以小微企业为核心的经营性贷款，贷款的金额一般比较少，贷款周期也比较短。办理过程一般不需要抵押，也不进行固定资产的核验，但信用、信息审核比较严格。小额贷款是一种面向传统商业银行不能覆盖客户的贷款创新，主要解决一些小额、分散、短期、无抵押、无担保的资金需求，是运用金融手段发展经济的有效工具。但小额贷款的审核和贷后跟踪同样面临信息分散、信息不全的问题。给银行的小额贷款业务带来了较大的安全隐患。通过监督企业对贷款的使用及企业的经营状况，能够有效防止贷款挪用的发生，同时能够降低坏账的发生概率。但目前缺乏有效技术手段，能够使银行实现对企业贷款使用的监督和经营状况的检查。为此有必要研究一种新的适合小额贷款审批和贷后管理的系统。

如中国专利CN110490723A，公开日2019年11月22日，公开了一种区块链下的贷款管理方法与系统，在方法中，系统先接收贷款用户的贷款请求与申请数据，于金融机构核发一贷款额度时，系统即建立金融账户与区块链账户的关联，区块链账户记录专属贷款用户的一区块链总账，贷款额度记录于金融账户中，区块链账户也记载贷款用户因为动支贷款而产生的事务历史记录。然而，用户并非直接取得金融账户中的全部贷款，而仅是通过区块链技术记录使用的记录。各事务历史记录成为散布于区块链上各运算节点的分布式账本，除提供经过授权的用户查询事务历史记录外，并提供可以随时更动贷款额度的弹性。其技术方案一定程度上能够透露贷款用户的资金使用情况，但仍然不足以实现贷款用途的监督和预防坏账的发生。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：目前缺乏监督企业贷款资金使用方案的技术问题。提出了一种基于区块链的小额贷款管理系统，借助经营数据的限时共享为贷款审批和贷后监督提供有效信息，有助于降低贷款业务的风险。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：基于区块链的小额贷款管理系统，包括业务数据接入单元、共享单元和限时开放单元，所述业务数据接入单元接入企业的经营数据，将经营数据关联企业标识和日期标识后打包为日经营数据包，提取日经营数据包的存证哈希值上传区块链存储，获得对应的区块高度，银行收到企业的小额贷款申请请求后，向所述共享单元发送相应企业的经营数据共享请求和接收公钥，建立涉及的日经营数据包的副本，将副本存入联网存储设备，使用限时加密算法加密副本后，将限时解密秘钥和存储地址使用接收公钥加密后，上传区块链存储，银行在限时内解密副本获得日期区间内的经营数据，银行批准企业的小额贷款申请后，向所述限时开放单元发送限时开放请求和接收公钥，在开放时长内，将对应企业新产生的日经营数据包复制获得副本，使用限时加密秘钥加密后存入联网存储设备，银行在开放时长内能够获得企业的每日经营数据，根据获得的每日经营数据判断贷款实际用途和企业偿债能力。

作为优选，所述经营数据包括企业的设备运行信息、产品的销售信息和企业账户交易信息，所述设备运行信息包括设备启停时刻记录，所述产品销售信息包括每个产品型号的进货量、库存量、售出量和日售出总额信息，企业将每日的经营数据提交所述接入单元，设置考察周期，计算考察周期内设备运行时长相对上一个考察周期的变化率，计算考察周期内产品售出总额相对上一个考察周期的变化率，计算考察周期内企业账户交易额相对上一个考察周期的变化率，若设备运行时长、产品售出总额和企业账户交易额之间任意两个变化率的差值超过预设阈值，则判断贷款实际用途存在风险，发起线下核实及惩戒程序，若考察周期内企业账户交易额相对上一个考察周期的变化率为负值，且变化率的绝对值超过预设阈值，则判断企业偿债能力下降，发起线下核实及催收程序。

作为优选，所述共享单元为每个经营数据共享请求生成限时加密秘钥和限时解密秘钥，使用限时加密秘钥分别加密全部副本，将加密后的副本关联企业标识及日期标识后存储在联网存储设备，将限时解密秘钥拆分为两个秘钥，将其中一个秘钥使用接收公钥加密后上传区块链存储，所述共享单元在区块链上发布智能合约，所述智能合约将另一个秘钥使用接收公钥加密后，关联银行的名称显示，所述智能合约在限时时长到达后停止显示秘钥，在限时时长内银行查询区块链和智能合约，获得限时解密秘钥拆分出的两个秘钥，进而获得完整的限时解密秘钥，所述限时开放单元收到限时开放请求时，判断同银行是否对同企业名称发送过经营数据共享请求，若存在，则共用经营数据共享请求生成的限时加密密钥和限时解密秘钥，若不存在，则生成新的限时加密密钥和限时解密秘钥，在开放时长内制作企业每日产生的日经营数据包的副本，使用限时加密秘钥加密副本后，关联企业标识和日期标识存入联网存储设备，将存储地址关联企业标识和日期标识后公开，银行在开放时长内，使用已获得的限时解密秘钥解密每日新产生的副本，获得企业在开放时长内的经营数据。

作为优选，所述共享单元为每个经营数据共享请求生成正小数d、正整数g和正奇数e，使d*e*g=(10^s*k*π)_N+1，其中s为预设正整数，k为正偶数，N表示括号内的数保留N位小数，小数d为限时加密秘钥，正整数g和正奇数e为限时解密秘钥，所述共享单元将正奇数e使用接收公钥加密后上传区块链存储，将正整数g、接收公钥、限时时长及银行名称提交所述智能合约，所述智能合约将正整数g使用接收公钥加密，所述智能合约在限时时长内显示正整数g的密文及银行名称，所述共享单元及限时开放单元加密副本的方法包括：将待加密的副本转换为二进制流，将二进制流补位后截断为若干个预设长度的二进制数，将转换为十进制，记为M；尝试生成小数m，使round(10^h*cos(m))=M，h为M取最大值时的位数，round()函数为四舍五入取整函数，同时保证m的小数位的位数小于或等于s；计算C=(cos(d*m))_N作为密文，全部十进制数M的密文关联序号打包构成副本的密文；银行轮询区块链，使用私钥解密获得正奇数e和副本的存储地址，读取获得副本的密文，在限时时长内读取智能合约并使用私钥解密获得正整数g，计算T=(cos(e*d*g*m)_N=(dup_eg(C))_N，其中dup_eg()表示余弦函数的e*g倍角公式，由d*e*g=(10^s*k*π)_N+1，有T=(cos(10^s*k*π*m+m))_N=(cos(m))_N，计算round(10^h*T)即得十进制数M，将解密获得的全部十进制数M按照关联序号排序并转换为二进制后，去除补位获得解密后的副本。

作为优选，所述共享单元接收到新经营数据共享请求时，根据企业名称和日期区间，获得新数据开放请求涉及的日经营数据包的副本集合，判断联网存储设备内是否存在与副本集合相符的副本，若存在，则读取副本对应的正小数d和正整数g，生成正整数g2和正奇数e2，满足d*e2*g2=(10^s*k*π)_N+1,g2≠g，e2≠e，将小数d作为新经营数据共享请求的限时加密秘钥，正整数g2和正奇数e2为新经营数据共享请求的限时解密秘钥，将正奇数e2使用新经营数据共享请求的接收公钥加密后上传区块链存储，将新经营数据共享请求的接收公钥、限时时长及银行名称关联正整数g2，提交所述智能合约，所述智能合约将正整数g2使用所述的接收公钥加密，所述智能合约在限时时长内显示正整数g2的密文及所述的银行名称。

本发明的实质性效果是：接收企业的经营数据，并通过区块链进行存证，保证了经营数据的真实性；引入经营数据作为贷款审批的依据，能够更好的管控贷款风险，有助于降低坏账发生率；通过限时加密技术管控经营数据的扩散范围，兼顾企业的经营数据的安全。

附图说明

图1为实施例一小额贷款管理系统示意图。

图2为实施例一经营数据获取作用示意图。

图3为实施例一共享单元共享限时解密秘钥过程示意图。

图4为实施例一限时开放单元共享限时解密秘钥过程示意图。

图5为实施例一共享单元生共享限时解密秘钥过程示意图。

图6为实施例一加密副本过程示意图。

图7为实施例一解密副本过程示意图。

图8为实施例二限时加密算法加密数据过程示意图。

图9为实施例三共享单元生共享限时解密秘钥过程示意图。

其中：10、业务数据接入单元，20、区块链，30、共享单元，40、智能合约，50、限时开放单元。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步具体说明。

实施例一：

基于区块链的小额贷款管理系统，请参阅附图1，包括业务数据接入单元10、共享单元30和限时开放单元50，业务数据接入单元10接入企业的经营数据，将经营数据关联企业标识和日期标识后打包为日经营数据包，提取日经营数据包的存证哈希值上传区块链20存储，获得对应的区块高度，建立目录索引，目录索引记录日经营数据包的企业标识、日期标识、存证哈希值和区块高度。

表1中记录了企业甲在6月份共30日的日经营数据包的目录索引，日经营数据包以zip格式存储在存储设备di的目录中。表1记载了每个日经营数据包的存证哈希值、区块高度和存储路径，方便进行检索。唯一编号由业务数据接入单元10统一赋予，同时用于日经营数据包zip包的命名，存放文件夹以月份命名。哈希值采用SHA256或者SM3算法，也可以两个哈希值均做提取和记录。

表1 企业甲的目录索引

唯一编号	企业标识	日期标识	存证哈希值	区块高度	存储路径
						96235	企业甲	20210601	5D537…6B792	2013657	di/6/96235.zip
96236	企业甲	20210602	AA67B…4ED45	2013681	di/6/96236.zip
						96237	企业甲	20210603	FC2A7…17B41	2013762	di/6/96237.zip
…	…	…	…	…	…
						96264	企业甲	20210629	A8F8F…921D7	2015961	di/6/96264.zip
96265	企业甲	20210630	E93B9…B9004	2016115	di/6/96265.zip

企业甲的日经营数据每日均主动提交给业务数据接入单元10，涉及企业甲商业秘密的经营数据，企业甲应当加密后上传。虽然银行并不能直接查看被加密的经营数据，但日后存在纠纷时，由于被加密的经营数据已通过区块链20存证，在被加密的经营数据解密后，即可以作为凭证使用，用于解决纠纷，同时保障了企业甲的数据安全。对于不涉及商业秘密的经营数据，企业甲有动机充分披露，因经营数据最终仅有银行查看。在申请贷款过程中，更多的经营数据有利于获得银行的授信。且即便线下申请贷款，也仍然需要向银行披露经营信息。

银行收到企业的小额贷款申请请求后，向共享单元30发送相应企业的经营数据共享请求，共享请求应包括银行名称、企业名称、日期区间和接收公钥。

表2 银行A收到的小额贷款申请

申请人	申请材料	哈希值	区块高度
				企业甲	ki/1002/5691.zip	2FCDB…38C80	2212303
企业乙	ki/1002/5692.zip	5A631…BB022	2212380
				企业丙	ki/1002/5693.zip	7C4EF…F9E5A	2212467
企业丁	ki/1002/5694.zip	22F76…C2E1E	2212682
				企业戊	ki/1002/5695.zip	1F184…C0C83	2212793

如表2所示，银行A作为开展小额贷款业务的银行之一，在7月份先后收到了若干个企业的扶贫贷款申请。为此，银行A希望查看每个企业在6月份的经营数据，来了解企业的经营情况，获得企业偿债能力的评估，用于审批贷款。同时根据企业的实际经营数据，还有助于判断企业是否存在违规使用贷款或者违规开展业务的可能性。具体为，根据企业的经营数据，判断企业是否购买或出售限制行业的产品，或者企业是否与从事限制行业的其他企业开展业务往来。通过查看企业的产品销售情况和企业资金往来的对手信息或者企业签署的合同信息即可。如判断企业是否购买过多的房产，或者与从事房地产行业的企业有较多的资金往来，用于辅助判断企业是否开展了过多的房地产业务。若企业开展了较多的房地产业务，则存在违规将贷款流入房地产行业的可能性。当银行A收到企业甲的小额贷款申请后，将申请材料存储在指定位置，提取申请材料的哈希值上传区块链20存证，以备后续扶贫贷款获得行A向共享单元30发送共享请求和接收公钥。共享请求银行名称、企业名称和日期区间，即{银行A名称,企业甲,20210601-20210630,KeyPub:MIGfMA…IDAQAB}，公钥使用pkcs#8格式公私钥对，直接写入在共享请求中。

共享单元30将共享请求转发给对应的企业，企业确认后，共享单元30根据目录索引获得共享请求涉及的日经营数据包，建立涉及日经营数据包的副本，将副本存入联网存储设备，使用限时加密算法加密副本后，将限时解密秘钥和存储地址使用接收公钥加密后，上传区块链20存储，银行在限时内解密副本获得日期区间内的经营数据，银行根据共享的经营数据审批小额贷款申请。

共享单元30收到上述的共享请求后，将{银行A名称,企业甲,20210601-20210630,KeyPub:MIGfMA…IDAQAB}转发给企业甲，由于企业甲申请了银行A的小额贷款，因此同意了银行A的共享请求。共享单元30收到企业甲的反馈后，读取日期20210601至日期20210630共30日的日经营数据包，制作每个日经营数据包的副本，共获得30个副本。为本次共享请求生成限时加密秘钥和限时解密秘钥，使用限时加密秘钥分别加密30个副本，将加密后的30个副本存放在联网存储设备，获得30个存储地址。将30个存储地址关联限时解密秘钥使用接收公钥KeyPub:MIGfMA…IDAQAB加密后上传区块链20存储。银行A在限时内查询区块链20，使用私钥解密获得存储地址和限时解密秘钥。从联网存储设备读取副本，使用限时解密秘钥解密即可获得日经营数据包。若银行A惰于处理企业甲的小额贷款申请，未在限时内解密，则将无法解密副本。此时银行A想要查看企业甲的经营数据，则需要再次发生共享请求，并需要企业甲再次确认。若企业甲已无资金需求，则企业甲不反馈确认即可，随后银行A将无法查看企业甲的经营数据。共享单元30获得的日经营数据包是企业已经产生的经营数据，用于贷前审批。请参阅附图2，而限时开放单元50则将未来一段时间内，即限时内，企业的日经营数据包每日开放给银行，用于贷后监督贷款使用，防止贷款流入限制行业或违规用途。并有助于银行及时发现企业偿债能力下降风险，及时介入跟踪，有助于减少坏账率。

银行批准企业的小额贷款申请后，向限时开放单元50发送限时开放请求和接收公钥，限时开放请求应包括银行名称、企业名称和开放时长，限时开放单元50将限时开放请求转发给对应的企业，企业确认后，限时开放单元50为限时开放请求生成限时加密秘钥和限时解密秘钥，将限时解密秘钥使用接收公钥加密后上传区块链20存，在开放时长内，将对应企业新产生的日经营数据包复制获得副本，将副本使用限时加密秘钥加密后存入联网存储设备，银行在开放时长内能够获得企业的每日经营数据，根据获得的每日经营数据判断贷款实际用途和企业偿债能力，若每日经营数据涉及资金转入限制行业的企业，则发起线下核实及惩戒程序，若每日经营数据显示企业现金流减少幅度超过预设阈值，则发起线下核实及催收程序。

银行A批准企业甲的小额贷款请求后，将会想限时开放单元50申请开放企业甲未来一个月的经营数据。限时开放请求包括银行名称、企业名称、开放时长和接收公钥，即{银行A名称,企业甲,30天,KeyPub:MIGfMA…IDAQAB}。限时开放单元50收到限时开放请求后，会将限时开放请求转发给企业甲。企业甲获得的银行A的贷款，由于银行有监管贷款用途的责任，而贷款者本身即具有主动向银行上报贷款用途的义务。现有技术中通常由线性函件完成。线下函件的效率极低，容易耽误企业的经营活动，企业因此有动力在线上向银行开放限期内的经营数据。只有银行通过开放的经营数据觉得存在风险，才会发起线下函件的核实和处理程序。

企业甲将每日的经营数据上传业务数据接入单元10，业务数据接入单元10生成日经营数据包并建立目录索引。限时开放单元50将每日新增的日经营数据包，制作出副本，并使用限时加密秘钥加密后，存入联网存储设备。将存储地址发送给银行A，银行A在限时内读取副本并解密后获得每日的日经营数据包。

经营数据包括企业的设备运行信息、产品的销售信息和企业账户交易信息，设备运行信息包括设备启停时刻记录，产品销售信息包括每个产品型号的进货量、库存量、售出量和日售出总额信息。如表3所示，记录了日期20210601日，企业甲的设备启停情况，当日多个产品的进货量、库存量、当日的售出量和当日的日售出总额，以及日期20210601日发生的多笔资金往来。企业将每日的经营数据提交接入单元，设置考察周期，计算考察周期内设备运行时长相对上一个考察周期的变化率，计算考察周期内产品售出总额相对上一个考察周期的变化率，计算考察周期内企业账户交易额相对上一个考察周期的变化率，若设备运行时长、产品售出总额和企业账户交易额之间任意两个变化率的差值超过预设阈值，则判断贷款实际用途存在风险，发起线下核实及惩戒程序，若考察周期内企业账户交易额相对上一个考察周期的变化率为负值，且变化率的绝对值超过预设阈值，则判断企业偿债能力下降，发起线下核实及催收程序。

表3 日期20210601的日经营数据记录内容

标识	记录
		设备一	{启:20210601-09:32:20停:20210601-18:02:13}
设备二	{启:20210601-11:05:10停:20210601-18:22:41}
		…	…
产品型号一	{进货量821:0库存量822:60售出量823:32日售出总额:6400.00}
		产品型号二	{进货量821:10库存量822:30售出量823:12日售出总额:4800.00}
…	…
		交易1	{对手名称:企业乙,金额:60,000.00,交易时间:20210601}
交易2	{对手名称:企业丙,金额:5,600.00,交易时间:20210601}
		…	…

通过对企业经营中产生的主要数据的记录，实现掌握企业经营情况的效果。既不会过多的透露企业的经营信息，也满足了银行对企业经营情况的调查需求。

请参阅附图3，共享单元30共享限时解密秘钥过程包括：步骤A01）共享单元30为每个经营数据共享请求生成限时加密秘钥和限时解密秘钥；步骤A02）使用限时加密秘钥分别加密全部副本；步骤A03）将加密后的副本关联企业标识及日期标识后存储在联网存储设备；步骤A04）将限时解密秘钥拆分为两个秘钥；步骤A05）将其中一个秘钥使用接收公钥加密后上传区块链20存储；步骤A06）共享单元30在区块链20上发布智能合约40，智能合约40将另一个秘钥使用接收公钥加密后，关联银行的名称显示；步骤A07）智能合约40在限时时长到达后停止显示秘钥。在限时时长内银行查询区块链20和智能合约40，获得限时解密秘钥拆分出的两个秘钥，进而获得完整的限时解密秘钥。

表4 智能合约40记载内容

秘钥	银行名称	限时时长
			SwrFY…Z2sHa	银行A	4天
LsCQQ…DB8iO	银行A	3天
			P7XVB…wA0G5	银行A	2天
TfiSj…cCzzg	银行A	2天

如表4所示，智能合约40记载了加密后的秘钥、银行名称和限时时长。其中加密后的秘钥和银行名称公开显示，限时时长则可隐藏。每日限时时长自减一，当限时时长减至0时，智能合约40将删除对应的条目，使加密后的秘钥和银行名称不再被显示。本实施例中为银行设置的限时时长为5日，若5日内银行A未查询区块链20和智能合约40，则将无法解密副本。

请参阅附图4，限时开放单元50共享限时解密秘钥过程包括：步骤B01）限时开放单元50收到限时开放请求时，判断同银行是否对同企业名称发送过经营数据共享请求，若存在，则执行步骤B02）共用经营数据共享请求生成的限时加密密钥和限时解密秘钥，若不存在，则执行步骤B03）生成新的限时加密密钥和限时解密秘钥；步骤B04）在开放时长内制作企业每日产生的日经营数据包的副本；步骤B05）使用限时加密秘钥加密副本后，关联企业标识和日期标识存入联网存储设备；步骤B06）将存储地址关联企业标识和日期标识后公开。银行在开放时长内，使用已获得的限时解密秘钥解密每日新产生的副本，获得企业在开放时长内的经营数据。限时解密秘钥的作用是限制银行在限时内，及时获取并解密副本，若在限时内银行获取了秘钥，则银行能够在超过时限外操作解密副本。若银行未在限时内查询区块链20和智能合约40，则将无法获得正确的解密秘钥，将不能在超过时限外操作解密副本。限时开放单元50在开放时长到达后，不再提供当日的日经营数据包的加密后的副本，实现开放的限时。

请参阅附图5，共享单元30生共享限时解密秘钥过程包括：步骤C01）共享单元30为每个经营数据共享请求生成正小数d、正整数g和正奇数e，使d*e*g=(10^s*k*π)_N+1，其中s为预设正整数，k为正偶数，N表示括号内的数保留N位小数，小数d为限时加密秘钥，正整数g和正奇数e为限时解密秘钥；步骤C02）共享单元30将正奇数e使用接收公钥加密后上传区块链20存储；步骤C03）将正整数g、接收公钥、限时时长及银行名称提交智能合约40；步骤C04）智能合约40将正整数g使用接收公钥加密，智能合约40在限时时长内显示正整数g的密文及银行名称。

本实施例中设置N=6，即计算中保留6位小数，s的值设置为5。共享单元30生成正小数d、正整数g和正奇数e分别为d=1582431.873660，g=18，e=3，满足d*e*g=(10^s*k*π)_N+1=(136*10^5*2*π)_N+1=85451321.177640。即在6位小数的精度下，d*e*g的乘积是136*10^5个2π周期加1的值。共享单元30进行验证计算，任意举例cos(2.567)=-0.83941376，而cos(d*e*g*2.567)=cos(219353541.46300188)= -0.83941044。误差为0.00000332，误差率为3.955*10^-6，即误差约0.0004%。在误差范围内能够用于加解密。若要提高精度，则提高N的值即可。如设置N=100，将提供更高的精度，计算过程与本实施例相同，在此不作赘述。

本实施例中加密算法的安全性建立在计算给定数的余弦值快捷，且精度可自行设置，而从余弦值反向推算角度值则十分困难的规律之上。由余弦值反向推算角度值，有两种方式：穷举破解和反余弦函数计算。

穷举破解需要逐个遍历每个可能值，C=(cos(d*m))_N，其中有两个未知的变量，即d和m。尝试生成猜测值d’和猜测值m’，计算cos(d’*m’)，使cos(d’*m’)恰好与公开的密文C相同。而m是小数，且s的值较大时，如s取值100，则m的小数位最长能够有100个。假设m的整数固定为常数，且d的值为常数，仅仅遍历m的小数。由于遍历100位小数位需要进行10^100次余弦函数运算。以1GHz的计算频率，需要用时10^91秒，约3*10^82年。以537212.00Tflops的算力进行计算时， Tflops为每秒万亿次浮点运算，认为余弦函数计算与单次浮点运算时间623相同，仍然需要的时间623仍为2*10^82秒，约6*10^73年。可见，通过增加s的值足以应对穷举破解。

由于反余弦函数arccos的值域为[-π/2，π/2]，得到反余弦函数arccos的值后，还需要进行修正。即将arccos(C)的值与2*k*π相加。由于π为无理数，即有无数个小数位。m的值的小数位也不确定，因而无法确定m的值。更何况密文C仅保留了N位小数，超过N位的小数位被截断，是有损变换。使用C进行反余弦函数计算的结果本身即存在较大的误差。

请参阅附图6，共享单元30及限时开放单元50加密副本的方法包括：步骤D01）将待加密的副本转换为二进制流，将二进制流补位后截断为若干个预设长度的二进制数，将转换为十进制，记为M；步骤D02）尝试生成小数m，使round(10^h*cos(m))=M，h为M取最大值时的位数，round()函数为四舍五入取整函数，同时保证m的小数位的位数小于或等于s；步骤D03）计算C=(cos(d*m))_N作为密文，全部十进制数M的密文关联序号打包构成副本的密文。

某个截断的二进制数为1010 0110，转换为十进制得到M=166。尝试生成小数m，使round(10^h*cos(m))=M。本实施例中截断的二进制数长度为1字节，即最大值为255，即M可能的最大长度为3位，因此h的值取3。尝试生成小数m，获得m=39.103时，有cos(39.103)=0.166134284605。尝试生成m是方便快速的，且m的值并不唯一，因此本实施例提供的限时加密是一种密文不唯一的加密算法。比如m取值64.2357时，有cos(64.2357)=0.16617494023235，取值64.2358时，有cos(64.2358)=0.16607632977284，取值403.5275时，有cos(403.5275)=0.1663786520467。这些取值的共同特点是计算round(10^3*cos(m))均得到M=166的结果。同时m的小数位的位数均小于5。

本实施例中选定m=39.103，计算C=(cos(d*m))_N作为密文，cos(d*m)=cos(1582431.873660*39.103)=0.88166493345472。保留6位小数，获得C=(cos(d*m))_N=0.881665。将C=0.881665作为二进制段的密文。全部二进制段的密文构成副本的密文。

请参阅附图7，银行解密副本的过程包括：步骤E01）银行轮询区块链20，使用私钥解密获得正奇数e和副本的存储地址，读取获得副本的密文；步骤E02）在限时时长内读取智能合约40并使用私钥解密获得正整数g；步骤E03）计算T=(cos(e*d*g*m)_N=(dup_eg(C))_N，其中dup_eg()表示余弦函数的e*g倍角公式，由d*e*g=(10^s*k*π)_N+1，有T=(cos(10^s*k*π*m+m))_N=(cos(m))_N；步骤E04）计算round(10^h*T)即得十进制数M，将解密获得的全部十进制数M按照关联序号排序并转换为二进制后，去除补位获得解密后的副本。

银行轮询区块链20获得正奇数e=3和副本的存储地址，在限时时长内查询智能合约40获得正整数g的值为18，计算T=(cos(e*d*g*m)_N=(dup_eg(C))_N=(cos(18*d*m)_N=(dup_54(C))_N。

已知余弦函数的倍角公式为：

cos(mx)=∑(-1)^k*m!/((2k)!*(m-2k)!)*(cosx)^(m-2k)*(sinx)^(2k)，其中m为偶数，k∈[0,m/2]。

cos(mx)=∑(-1)^k*m!/((2k)!*(m-2k)!)*(cosx)^(m-2k)*(sinx)^(2k)，其中m为奇数，k∈[0,(m-1)/2]。

且存在倍角公式的嵌套，即dup_54(C)=dup_3(dup_3(dup_6(C)))，存在54=3*3*6，通过嵌套3次的计算方法能够加快计算效率。

获得：

T1=dup_6(C)=(-1+2*C^2)*(16*C^4-16*C^2+1)=-0.981416083076；

T2=dup_3(T1)=4*T1^3-3*T1=-0.836863418590；

T3=dup_3(T2)=4*T2^3-3*T2=0.166233272834。即获得dup_54(C)=0.166233272834。取6位小数，得T=(dup_54(C))_N=0.166233，计算round(10^h*T)=round(10^3*T)=round(166.233)=166。即得M=166，将M=166转换为8位二进制数，得到M=166=10100110B。将全部M转换为二进制按顺序排列，并去除补位后，获得完整的副本的二进制流，进而获得明文状态下的副本。

本实施例的有益技术效果是：接收企业的经营数据，并通过区块链20进行存证，保证了经营数据的真实性；引入经营数据作为贷款审批的依据，能够更好的管控贷款风险，有助于降低坏账发生率；通过限时加密技术管控经营数据的扩散范围，兼顾企业的经营数据的安全。

实施例二：

基于区块链的小额贷款管理系统，请参阅附图1，包括业务数据接入单元10、共享单元30和限时开放单元50，业务数据接入单元10接入企业的经营数据，将经营数据关联企业标识和日期标识后打包为日经营数据包，提取日经营数据包的存证哈希值上传区块链20存储，获得对应的区块高度，建立目录索引，目录索引记录日经营数据包的企业标识、日期标识、存证哈希值和区块高度。共享单元30将共享请求转发给对应的企业，企业确认后，共享单元30根据目录索引获得共享请求涉及的日经营数据包，建立涉及日经营数据包的副本，将副本存入联网存储设备，使用限时加密算法加密副本后，将限时解密秘钥和存储地址使用接收公钥加密后，上传区块链20存储，银行在限时内解密副本获得日期区间内的经营数据，银行根据共享的经营数据审批小额贷款申请。

本实施例中，共享单元30共享限时解密秘钥过程包括：在区块链上发布限时加解密智能合约，限时加解密智能合约包括加密接收栏、解密接收栏、输出栏和若干个加解密栏，加解密栏包括栏标识、加密函数和时钟，时钟记录加密函数的更新剩余时长，更新剩余时长为0时，加解密栏更新加密函数并重置时钟。共享单元30使用对称加密算法加密副本，加密秘钥为秘钥Key。共享单元30检查加解密栏是否存在于限时时长相符的时钟，若存在则获得对应的栏标识，若不存在，则向限时加解密智能合约发送设置时钟请求，限时加解密智能合约选择未被占用的加解密栏的时钟设置后，返回对应的栏标识。共享单元30将秘钥Key关联加密标识符发送给栏标识对应的加解密栏，获得加密后的Key密文。银行在限时时长内，将Key密文关联解密标识符提交给栏标识对应的加解密栏，获得解密后的秘钥Key。加密标识符和解密标识符为预设的字符串，如加密标识符为“En”，解密标识符为“Dn”，或者其他的字符串或字符。

表5 限时加解密智能合约内容表

加解密栏1	{栏标识1,加密函数1,时钟1}
		加解密栏2	{栏标识2,加密函数2,时钟2}
加解密栏3	{栏标识3,加密函数3,时钟3}
		…	…
加解密栏60	{栏标识60,加密函数60,时钟60}
		加密接收栏	(‘EuWk’,30d,Pub_Key1)
解密接收栏	NULL
		输出栏	NULL

如表5所示，限时加解密智能合约记载了60个加解密栏，每个加解密栏都具有一个时钟。时钟1的更新剩余时长为1d，即1天。第二天加解密栏1将更新其加密函数。同时将时钟1重置为60d，即60天。加密函数为对称加密函数，加密的秘钥保存在限时加解密智能合约内，不对外公开。加密接收栏内被写入了数据(‘EuWk’,30d,Pub_Key1)，其中‘EuWk’为秘钥Key，30d为限时时长12，Pub_Key1为接收公钥。为了进一步保密，写入加密接收栏的数据为Pub_Key0(‘EuWk’,30d,Pub_Key1)，Pub_Key0为限时加解密智能合约公开的公钥。使用Pub_Key0加密(‘EuWk’,30d,Pub_Key1)后再写入加密接收栏。

加解密栏的加密函数为一元多项式f(x)，请参阅附图8，加解密栏使用一元多项式f(x)加密数据的方法为：步骤F01）将待加密数据11转换为二进制流，按预设规则补位后，截断为若干个预设长度的二进制段，将二进制段转换为整数D；步骤F02）生成数据对(x,△)，使得D=f(x)+△，x为自变量，△为修正值；步骤F03）将数据对按顺序组合作为密文；加解密栏解密数据的方法为：步骤F04）依次读取数据对，将每个数据对中的自变量x代入一元多项式f(x)，并与修正值△求和，获得整数D；步骤F05）将全部整数D转换为二进制流并按顺序拼接后，去除补位后，获得解密的数据。

如Key为“EuWk”，在ASCII编码下，将字符串EuWk转为二进制为：0100010101110101 01010111 01101011，按照2字节的长度截断为两个整数，分别为D1=17781，D2=22379。一元多项式f(x)为：f(x)=15*x^2-32*x+64。则D1可以表示为D1=f(35)+462，对应的数据组合为(35,462)，D2=f(39)+748，对应的数据组合为(39,748)，则“EuWk”的加密结果为{(35,462),(39,748)}。每个整数的数据组合是不唯一的。

本实施例相对于实施例一，密文的生成更加简单快速。但本实施例中加解密过程均在区块链网络上在线完成，对区块链算力资源占用较多。当区块链上业务比较繁忙时，会影响限时加解密的时效。

实施例三：

基于区块链的小额贷款管理系统，本实施例在实施例一的基础上，提出了进一步的改进措施，提高了副本的加密效率。请参阅附图9，本实施例中，共享单元30生共享限时解密秘钥过程包括：步骤G01）共享单元30接收到新经营数据共享请求时，根据企业名称和日期区间，获得新数据开放请求涉及的日经营数据包的副本集合；步骤G02）判断联网存储设备内是否存在与副本集合相符的副本。

表6 联网存储设备已存在的加密后的副本

企业标识	日期标识	过期时长
			企业甲	20210601	20天
企业甲	20210602	20天
			…	…	…
企业甲	20210630	20天
			企业乙	20210601	19天
企业乙	20210602	19天
			…	…	…
企业乙	20210630	19天

如表6所示，由于银行A请求过企业甲和企业乙的经营数据共享，因此联网存储设备中，将存在企业甲和企业乙在日期20210601至20210630的全部加密后的副本。由于联网存储设备保存数据的时长为30天。即存入联网存储设备的数据，将在30天后被删除，无论是否存在仍在限时时长内的业务共享请求。

若存在，则执行步骤G03）读取副本对应的正小数d和正整数g，生成正整数g2和正奇数e2，满足d*e2*g2=(10^s*k*π)_N+1,g2≠g，e2≠e；步骤G04）将小数d作为新经营数据共享请求的限时加密秘钥，正整数g2和正奇数e2为新经营数据共享请求的限时解密秘钥，将正奇数e2使用新经营数据共享请求的接收公钥加密后上传区块链20存储；步骤G05）将新经营数据共享请求的接收公钥、限时时长及银行名称关联正整数g2，提交智能合约40；步骤G06）智能合约40将正整数g2使用的接收公钥加密，智能合约40在限时时长内显示正整数g2的密文及的银行名称；副本集合中的副本在联网存储设备内不存在，则执行步骤G07）读取对应的日经营数据包并制作副本，使用正小数d加密副本，将存储地址使用接收公钥加密后，上传区块链20存储。

在银行A请求企业甲经营数据开放后的第10天，又有一家银行B请求企业甲在日期20210601至20210630的日经营数据包。此时共享单元30根据企业名称和日期区间，获得新经营数据共享请求涉及的日经营数据包的副本集合。查询联网存储设备将发现已经存在加密后的企业甲在日期20210601至20210630的副本。为此没有必要再次制作企业甲在日期20210601至20210630的副本并再次加密。但需要生成共享限时加密秘钥的限时解密秘钥。

具体包括，生成正整数g2和正奇数e2，满足d*e2*g2=(10^s*k2*π)_N+1，本实施例中生成g2=6，e2=9。将小数d=1582431.873660作为新经营数据共享的限时加密秘钥，使用d加密新经营数据共享请求的副本。

对同样的二进制段1010 0110B，转换为十进制得到M=166。已知其密文为C=0.881665。使用g2=6，e2=9解密的过程为。计算T=(cos(e*d*g*m)_N=(dup_eg(C))_N=(cos(54*d*m)_N=(dup_54(C))_N。

dup_5(C)=dup_3(dup_3(dup_6(C)))=0.166233272834。取6位小数，得T=(dup_54(C))_N=0.166233，计算round(10^h*T)=round(10^3*T)=round(166.233)=166。即得M=166，将M=166转换为8位二进制数，得到M=166=1010 0110B。将全部M转换为二进制按顺序排列，并去除补位后，获得完整的副本的二进制流，进而获得明文状态下的副本。新经营数据共享请求还请求共享企业甲在日期20210701至20210705这5天的日经营数据包，新经营数据共享请求涉及的副本尚未存入联网存储设备。因此共享单元30读取相应日经营数据包并制作副本，使用正小数d加密后存入联网存储设备，将存储地址使用新经营数据共享请求的接收公钥加密后上传区块链20存储。相对于实施例一，本实施例能够使在后的新经营数据共享请求共用在先的经营数据共享请求的限时加密秘钥，但使用不同的限时解密秘钥，从而对已经加密的副本，不再需要再次进行加密，提高了获得副本的密文的效率。

以上的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (5)

1.基于区块链的小额贷款管理系统，其特征在于，

包括业务数据接入单元、共享单元和限时开放单元，

所述业务数据接入单元接入企业的经营数据，将经营数据关联企业标识和日期标识后打包为日经营数据包，提取日经营数据包的存证哈希值上传区块链存储，获得对应的区块高度，

银行收到企业的小额贷款申请请求后，向所述共享单元发送相应企业的经营数据共享请求和接收公钥，建立涉及的日经营数据包的副本，将副本存入联网存储设备，使用限时加密算法加密副本后，将限时解密秘钥和存储地址使用接收公钥加密后，上传区块链存储，银行在限时内解密副本获得日期区间内的经营数据，

银行批准企业的小额贷款申请后，向所述限时开放单元发送限时开放请求和接收公钥，在开放时长内，将对应企业新产生的日经营数据包复制获得副本，使用限时加密秘钥加密后存入联网存储设备，银行在开放时长内能够获得企业的每日经营数据，根据获得的每日经营数据判断贷款实际用途和企业偿债能力。

2.根据权利要求1所述的基于区块链的小额贷款管理系统，其特征在于，

所述经营数据包括企业的设备运行信息、产品的销售信息和企业账户交易信息，所述设备运行信息包括设备启停时刻记录，所述产品销售信息包括每个产品型号的进货量、库存量、售出量和日售出总额信息，企业将每日的经营数据提交所述接入单元，设置考察周期，计算考察周期内设备运行时长相对上一个考察周期的变化率，计算考察周期内产品售出总额相对上一个考察周期的变化率，计算考察周期内企业账户交易额相对上一个考察周期的变化率，若设备运行时长、产品售出总额和企业账户交易额之间任意两个变化率的差值超过预设阈值，则判断贷款实际用途存在风险，发起线下核实及惩戒程序，若考察周期内企业账户交易额相对上一个考察周期的变化率为负值，且变化率的绝对值超过预设阈值，则判断企业偿债能力下降，发起线下核实及催收程序。

3.根据权利要求1或2所述的基于区块链的小额贷款管理系统，其特征在于，

所述共享单元为每个经营数据共享请求生成限时加密秘钥和限时解密秘钥，使用限时加密秘钥分别加密全部副本，将加密后的副本关联企业标识及日期标识后存储在联网存储设备，将限时解密秘钥拆分为两个秘钥，将其中一个秘钥使用接收公钥加密后上传区块链存储，所述共享单元在区块链上发布智能合约，所述智能合约将另一个秘钥使用接收公钥加密后，关联银行的名称显示，所述智能合约在限时时长到达后停止显示秘钥，在限时时长内银行查询区块链和智能合约，获得限时解密秘钥拆分出的两个秘钥，进而获得完整的限时解密秘钥，

所述限时开放单元收到限时开放请求时，判断同银行是否对同企业名称发送过经营数据共享请求，若存在，则共用经营数据共享请求生成的限时加密密钥和限时解密秘钥，若不存在，则生成新的限时加密密钥和限时解密秘钥，在开放时长内制作企业每日产生的日经营数据包的副本，使用限时加密秘钥加密副本后，关联企业标识和日期标识存入联网存储设备，将存储地址关联企业标识和日期标识后公开，银行在开放时长内，使用已获得的限时解密秘钥解密每日新产生的副本，获得企业在开放时长内的经营数据。

4.根据权利要求3所述的基于区块链的小额贷款管理系统，其特征在于，

所述共享单元为每个经营数据共享请求生成正小数d、正整数g和正奇数e，使d*e*g=(10^s*k*π)_N+1，其中s为预设正整数，k为正偶数，N表示括号内的数保留N位小数，小数d为限时加密秘钥，正整数g和正奇数e为限时解密秘钥，所述共享单元将正奇数e使用接收公钥加密后上传区块链存储，将正整数g、接收公钥、限时时长及银行名称提交所述智能合约，所述智能合约将正整数g使用接收公钥加密，所述智能合约在限时时长内显示正整数g的密文及银行名称，

所述共享单元及限时开放单元加密副本的方法包括：

将待加密的副本转换为二进制流，将二进制流补位后截断为若干个预设长度的二进制数，将转换为十进制，记为M；

尝试生成小数m，使round(10^h*cos(m))=M，h为M取最大值时的位数，round()函数为四舍五入取整函数，同时保证m的小数位的位数小于或等于s；

计算C=(cos(d*m))_N作为密文，全部十进制数M的密文关联序号打包构成副本的密文；

银行轮询区块链，使用私钥解密获得正奇数e和副本的存储地址，读取获得副本的密文，在限时时长内读取智能合约并使用私钥解密获得正整数g，计算T=(cos(e*d*g*m)_N=(dup_eg(C))_N，其中dup_eg()表示余弦函数的e*g倍角公式，由d*e*g=(10^s*k*π)_N+1，有T=(cos(10^s*k*π*m+m))_N=(cos(m))_N，计算round(10^h*T)即得十进制数M，将解密获得的全部十进制数M按照关联序号排序并转换为二进制后，去除补位获得解密后的副本。

5.根据权利要求4所述的基于区块链的小额贷款管理系统，其特征在于，

所述共享单元接收到新经营数据共享请求时，根据企业名称和日期区间，获得新数据开放请求涉及的日经营数据包的副本集合，判断联网存储设备内是否存在与副本集合相符的副本，若存在，则读取副本对应的正小数d和正整数g，生成正整数g2和正奇数e2，满足d*e2*g2=(10^s*k*π)_N+1,g2≠g，e2≠e，，将小数d作为新经营数据共享请求的限时加密秘钥，正整数g2和正奇数e2为新经营数据共享请求的限时解密秘钥，将正奇数e2使用新经营数据共享请求的接收公钥加密后上传区块链存储，将新经营数据共享请求的接收公钥、限时时长及银行名称关联正整数g2，提交所述智能合约，所述智能合约将正整数g2使用所述的接收公钥加密，所述智能合约在限时时长内显示正整数g2的密文及所述的银行名称。

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