CN116091049B - 一种基于大数据与区块链的支付方法、装置及云平台 - Google Patents

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CN116091049B CN202310381978.6A CN202310381978A CN116091049B CN 116091049 B CN116091049 B CN 116091049B CN 202310381978 A CN202310381978 A CN 202310381978A CN 116091049 B CN116091049 B CN 116091049B
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Abstract

本发明公开了一种基于大数据与区块链的支付方法、装置及云平台，涉及区块链支付技术领域。该基于大数据与区块链的支付方法，包括以下步骤：支付云平台接收交易各方上传的待验证数据；存储交易各方的数据到区块链；验证交易的真实性；通过零知识证明加密交易数据；通过区块链验证证明信息的有效性；通过网络节点确认支付。本发明通过第三方咨询机构进行鉴定物品、生成数字指纹等操作，同时第三方储备区实时获取智能合约中物品的变化情况，达到了降低交易风险的效果，解决了现有技术中在基于区块链交易实物物品时，存在利用零知识证明验证过程中一方已经支付付款金额而另一方不能即时将商品实物进行提交的问题。

Description

一种基于大数据与区块链的支付方法、装置及云平台
技术领域
本发明涉及区块链支付技术领域，尤其涉及一种基于大数据与区块链的支付方法、装置及云平台。
背景技术
随着人工智能和物联网的快速发展，大数据成为了影响社会经济、人们生活的重要力量。同时，区块链技术的出现也为大数据应用提供了更严谨的安全保障。而移动支付的普及和便利也让人们越来越依赖数字支付，造就了电子商务和在线服务的繁荣。
在现有的技术中，通过结合大数据和区块链技术来提高支付系统的安全性和效率：利用大数据技术对用户进行分析，以便更好地了解用户的支付行为，还利用区块链技术来增强支付系统的安全性，其中，区块链技术通过分布式存储和加密机制来保证交易数据的安全性，从而有效地防止欺诈行为；此外，区块链技术可以实现智能合约，能够更好地管理和控制各种支付行为。
例如公开号为：CN112417460B公开的基于大数据和区块链的支付数据处理方法及云服务器，能够对获取到的在线业务数据中的各个支付业务数据进行业务行为分析从而确定出业务标签集，然后通过业务标签集对支付业务数据进行聚类、数据校验结果的关联度的确定以及支付业务数据序列的合并，以实现支付业务数据列表的更新；这样可以根据更新之后的第二支付业务数据列表确定区块链支付设备的设备安全性。
例如公开号为：CN113243094A公开的使用区块链的零知识证明支付，包括具有零知识证明(ZKP)智能合约的客户装置、商家系统、发行方系统和合约区块链网络。该系统可以实施零知识证明算法，该零知识证明算法具有密钥生成器功能、证明功能和验证功能。每个功能可以被配置为在系统中执行各种任务，以支持和实现零知识证明购买。
但本申请在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：
现有技术中，通过结合大数据与区块链进行交易的信息会暴露给他人，虽然通过零知识证明能够有效解决部分用户信息安全问题，但是在基于区块链交易实物物品时，存在利用零知识证明验证过程中一方已经支付付款金额而另一方不能即时将商品实物进行提交的问题。
发明内容
本申请实施例通过提供一种基于大数据与区块链的支付方法、装置及云平台，解决了现有技术中，在基于区块链交易实物物品时，存在利用零知识证明验证过程中一方已经支付付款金额而另一方不能即时将商品实物进行提交的问题，实现了通过第三方储备区保存实际物品，使得用户B（买方）在支付云平台上为购买实物物品进行付费后可以不用担心用户A（卖方）只发物品ID或数字指纹却不发实际物品的问题，降低了交易风险。
本申请实施例提供了一种基于大数据与区块链的支付方法，包括以下步骤：S1，支付云平台接收交易各方上传的待验证数据：支付云平台接收由用户A通过将待购买的物品上链，所述将待购买物品上链的具体过程为：步骤1，通过第三方咨询机构对用户A提供的物品进行鉴定；步骤2，将鉴定结果提供给用户A进行确认，不确认则停止后续步骤，确认完毕则根据物品的唯一特征生成对应的数字指纹，同时通过物品识别方法获取物品的信息，生成物品ID；步骤3，由第三方咨询机构将物品存放在第三方储备区；步骤4，将物品对应的数字指纹输入智能合约，将物品ID发送给用户A；同时支付云平台还接收由用户B创建的支付请求并获取用户B支付的付款金额；S2，存储交易各方的数据到区块链：由区块链上的哈希函数根据支付请求生成一个随机数，并计算得出支付请求的哈希值，作为用户B发送的支付请求的支付哈希值，同时，支付云平台将收集用户数据并将其存储于区块链上；S3，验证交易的真实性：将私钥和支付哈希值提供给用户A对支付哈希值进行签名，并将签名后的支付哈希值与公钥一起发送给用户B，使用户B使用公钥验证签名的有效性；S4，通过零知识证明加密交易数据：若签名有效性验证为真，用户B将签名的支付哈希值和付款金额用零知识证明加密，生成证明信息并将其发送给区块链网络;S5，通过区块链验证证明信息的有效性：区块链网络验证证明信息的有效性，若有效则将支付交易存储在交易池中等待被打包进入区块链中;S6，通过网络节点确认支付：当区块链中的网络节点对打包后的支付交易进行支付确认，向用户B确认收款之后支付云平台自动执行支付交易，并更新区块链上的账户余额，完成支付过程。
进一步的，所述S1中将待购买的物品上链的具体步骤为：步骤1，通过第三方咨询机构对用户A提供的物品进行鉴定；步骤2，将鉴定结果提供给用户A进行确认，不确认则停止后续步骤，确认完毕则根据物品的唯一特征生成对应的数字指纹，同时通过物品识别方法获取物品的信息，生成物品ID；步骤3，由第三方咨询机构将物品存放在第三方储备区；步骤4，将物品对应的数字指纹输入智能合约，将物品ID发送给用户A。
进一步的，所述步骤2中的数字指纹和物品ID都是由第三方咨询机构生成的，每个物品都具有唯一的数字指纹和物品ID，数字指纹和物品ID一一对应，其中，物品ID用于标识物品，数字指纹则代表该物品的所有权，即拥有数字指纹则拥有该物品的所有权，用户A向用户B展示物品信息时，可以展示物品的部分特征信息和物品ID，但不展示数字指纹。
进一步的，所述步骤3中的第三方储备区是一个专业的物品存储、管理、保密和保护区域，其提供了安全的物品存储设施；同时，第三方储备区还能够与智能合约进行有效的互动：当智能合约需要调用物品信息时，第三方储备区会根据物品ID和数字指纹将相应的物品信息发送给智能合约，以完成交易的验证和完成，在物品交易完成后，第三方储备区还能够提供物品打包和快递服务，以便将物品安全地送达给买家。
进一步的，所述S4中的零知识证明加密使用以下公式：
Figure SMS_1
(1)，
Figure SMS_2
(2)，
Figure SMS_3
(3)，
在上述公式中，C为加密后的零知识证明，
Figure SMS_6
为相互独立的生成元，/>
Figure SMS_8
为第一个私钥，/>
Figure SMS_12
为随机数，mod为取余运算符，/>
Figure SMS_5
、/>
Figure SMS_9
和/>
Figure SMS_11
为三个素数，D为随机数和付款金额的加权和，u为付款金额，/>
Figure SMS_14
为随机数，/>
Figure SMS_4
为私钥，V为验证哈希值，/>
Figure SMS_7
为生成元，/>
Figure SMS_10
为公钥，/>
Figure SMS_13
为随机数。
进一步的，所述S6中的支付确认通过以下公式实现：
Figure SMS_15
(4)，
在上述公式中，W为生成哈希值，
Figure SMS_16
为素数，/>
Figure SMS_17
为相互独立的生成元。
进一步的，所述S6中自动执行支付交易指支付云平台会从智能合约中读取该物品的数字指纹，并将数字指纹交付给用户B，第三方储备区通过监听智能合约中物品并实时获取变化的信息，当接收到智能合约中物品的变化，根据物品ID查询到相应的物品数字指纹，并根据该数字指纹将存储的物品实物交付给用户B。
本申请实施例提供了一种基于大数据与区块链的支付装置，包括准备模块、存储模块、验证模块、加密模块、证明模块和确认模块：准备模块：用于支付云平台接收交易各方上传的待验证数据：支付云平台接收由用户A通过将待购买的物品上链，所述将待购买物品上链的具体过程为：步骤1，通过第三方咨询机构对用户A提供的物品进行鉴定；步骤2，将鉴定结果提供给用户A进行确认，不确认则停止后续步骤，确认完毕则根据物品的唯一特征生成对应的数字指纹，同时通过物品识别方法获取物品的信息，生成物品ID；步骤3，由第三方咨询机构将物品存放在第三方储备区；步骤4，将物品对应的数字指纹输入智能合约，将物品ID发送给用户A；同时支付云平台还接收由用户B创建的支付请求并获取用户B支付的付款金额；存储模块：用于存储交易各方的数据到区块链：由区块链上的哈希函数根据支付请求生成一个随机数，并计算得出支付请求的哈希值，作为用户B发送的支付请求的支付哈希值，同时，支付云平台将收集用户数据并将其存储于区块链上；验证模块：用于验证交易的真实性：将私钥和支付哈希值提供给用户A对支付哈希值进行签名，并将签名后的支付哈希值与公钥一起发送给用户B，使用户B使用公钥验证签名的有效性；加密模块：用于通过零知识证明加密交易数据：若签名有效性验证为真，用户B将签名的支付哈希值和付款金额用零知识证明加密，生成证明信息并将其发送给区块链网络；证明模块：用于通过区块链验证证明信息的有效性：区块链网络验证证明信息的有效性，若有效则将支付交易存储在交易池中等待被打包进入区块链中；确认模块：用于通过网络节点确认支付：当区块链中的网络节点对打包后的支付交易进行支付确认，向用户B确认收款之后支付云平台自动执行支付交易，并更新区块链上的账户余额，完成支付过程。
本申请实施例提供了一种基于大数据与区块链的支付云平台，所述基于大数据与区块链的支付云平台包括区块链网络模块、大数据分析模块、零知识证明模块、界面模块和安全认证模块：所述区块链网络模块用于记录和处理交易过程中的数据；所述大数据分析模块用于监控交易过程中的数据，并通过大数据算法对支付数据进行分析、处理、挖掘，并生成可视化报告；所述零知识证明模块用于验证和加密交易过程中的数据并确保交易过程中数据的隐私性；所述界面模块用于与用户进行交互；所述安全认证模块用于通过包括但不限于认证、授权、加密、审计的技术手段，保护用户的数据安全。
进一步的，所述大数据分析模块中的生成可视化报告指基于BI技术提供多维度、多视角的数据展示及分析。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
由于在基于区块链交易实物物品时，用户A需要将实物物品提供给第三方咨询机构，通过第三方咨询机构进行鉴定物品、生成数字指纹等操作，同时第三方储备区实时获取智能合约中物品的变化情况，从而使得用户B（买方）在支付云平台上为购买实物物品进行付费后可以不用担心用户A（卖方）只发物品ID或数字指纹却不发实际物品的问题，进而实现了保证了物品的真实性和唯一性，确保了支付过程中的可靠性和安全性，降低了交易风险，有效解决了现有技术中，在基于区块链交易实物物品时，存在利用零知识证明验证过程中一方已经支付付款金额而另一方不能即时将商品实物进行提交的问题。
由于通过第三方咨询机构将物品的数字指纹上传到智能合约中，并将物品ID返还给用户A，从而使用户B可以在支付云平台上查询到该物品的相关信息和物品ID，进而增加了支付过程的透明度。
由于通过第三方储备区实时监听并获取智能合约中物品的变化情况，从而能够及时将物品实物通过第三方储备区交付给用户B，进而提高了支付过程的效率。
附图说明
图1为本申请实施例提供的基于大数据与区块链的支付方法流程图；
图2为本申请实施例提供的将待购的物品上链的流程图；
图3为本申请实施例提供的基于大数据与区块链的支付装置结构图；
图4为本申请实施例提供的基于大数据与区块链的支付云平台的结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例通过提供一种基于大数据与区块链的支付方法及云平台，解决了现有技术中，在基于区块链交易实物物品时，存在利用零知识证明验证过程中一方已经支付付款金额而另一方不能即时将商品实物进行提交的问题，通过第三方储备区保存实际物品，使得用户B（买方）在支付云平台上为购买实物物品进行付费后可以不用担心用户A（卖方）只发物品ID或数字指纹却不发实际物品的问题，实现了降低交易风险。
本申请实施例中的技术方案为解决上述，在基于区块链交易实物物品时，存在利用零知识证明验证过程中一方已经支付付款金额而另一方不能即时将商品实物进行提交的问题，总体思路如下：
通过让用户A（卖方）对物品（商品实物）进行上链，具体指将物品提供给第三方咨询机构进行鉴定，鉴定后将鉴定结果发送给用户进行进一步确认，若不确认，则用户A可不出售该物品（不出售该物品即意味着该物品不被上链，用户B亦无法在支付云平台上查询到该物品的相关信息），若用户A确认完毕，将根据物品的唯一特征生成对应的数字指纹，同时通过物品识别方法获取物品的信息并生成物品ID，由第三方咨询机构将物品存放在第三方储备区，接着由第三方咨询机构将物品的数字指纹上传到智能合约，并将物品ID返还给用户A，用户A将物品ID上传给支付云平台，由支付云平台展示给用户B，用户B确定要购买该物品时，将创建支付请求，同时支付对应的付款金额，接着支付请求将上传到支付云平台中；支付云平台接收到用户B发来的支付请求后，将由区块链上的哈希函数根据支付请求生成一个随机数，作为该支付请求的私钥，使用该私钥对支付请求进行加密，生成“数字签名”，将支付请求和数字签名组合成一个“支付记录”，并计算该支付记录的哈希值，将该哈希值作为用户B发来的支付请求的支付哈希值（此时支付请求中包含支付哈希值和付款金额），与此同时，支付云平台将收集并存储用户A和用户B的数据信息到区块链上；接着支付云平台将支付哈希值和“数字签名”发给用户A，用户A使用私钥对支付请求中的支付哈希值进行签名确认，签名后的支付哈希值与公钥一起通过支付云平台转发给用户B，用户B根据该公钥验证签名的有效性，若无效则拒绝该支付请求并通知用户A，支付云平台将该支付请求标记为无效，并在区块链上记录该事件以备查询，若有效则由用户B将签名的支付哈希值和付款金额用零知识证明加密，生成证明信息，接着用户B将证明信息发送给支付云平台中的区块链网络，由区块链网络验证证明信息的有效性，若有效性为真则将支付交易（包括支付请求和支付记录）存储在交易池中等待被打包进入区块链的区块中，当区块链中的网络节点对打包后的支付交易进行支付确认，向用户B确认收款之后支付云平台自动执行支付交易，并更新区块链上的账户余额，第三方储备区通过监听智能合约中物品的变化来实时获取变化的信息，当接收到智能合约中物品的变化情况，根据物品ID查询到相应的数字指纹，并根据该数字指纹将物品交付给用户B，将物品交付给用户B，从而完成支付过程，达到了提高支付的可信度还降低了交易风险。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
如图1所示，为本申请实施例提供的基于大数据与区块链的支付方法流程图，该方法应用于基于大数据与区块链的支付装置中，该方法包括以下步骤：
S1，支付云平台接收交易各方上传的待验证数据：支付云平台接收由用户A通过将待购买的物品上链，将待购买物品上链的具体过程为：步骤1，通过第三方咨询机构对用户A提供的物品进行鉴定；步骤2，将鉴定结果提供给用户A进行确认，不确认则停止后续步骤，确认完毕则根据物品的唯一特征生成对应的数字指纹，同时通过物品识别方法获取物品的信息，生成物品ID；步骤3，由第三方咨询机构将物品存放在第三方储备区；步骤4，将物品对应的数字指纹输入智能合约，将物品ID发送给用户A；同时支付云平台还接收由用户B创建的支付请求并获取用户B支付的付款金额；
S2，存储交易各方的数据到区块链：由区块链上的哈希函数根据支付请求生成一个随机数，并计算得出支付请求的哈希值，作为用户B发送的支付请求的支付哈希值，同时，支付云平台将收集用户数据并将其存储于区块链上；
S3，验证交易的真实性：将私钥和支付哈希值提供给用户A对支付哈希值进行签名，并将签名后的支付哈希值与公钥一起发送给用户B，使用户B使用公钥验证签名的有效性；
S4，通过零知识证明加密交易数据：若签名有效性验证为真，用户B将签名的支付哈希值和付款金额用零知识证明加密，生成证明信息并将其发送给区块链网络;
S5，通过区块链验证证明信息的有效性：区块链网络验证证明信息的有效性，若有效则将支付交易存储在交易池中等待被打包进入区块链中;
S6，通过网络节点确认支付：当区块链中的网络节点对打包后的支付交易进行支付确认，向用户B确认收款之后支付云平台自动执行支付交易，并更新区块链上的账户余额，完成支付过程。
在本实施例中，用户A代表卖方，用户B代表买方，其中S1中的物品识别方法包括条形码识别、二维码识别、RFID识别等，S2中区块链使用公有链或联盟链，交易池中支付交易被打包后具体进入区块链上的区块中等待被确认。
进一步的，如图2所示，为本申请实施例提供的将待购的物品上链的流程图，S1中将待购买的物品上链的具体步骤为：
步骤1，通过第三方咨询机构对用户A提供的物品进行鉴定；
步骤2，将鉴定结果提供给用户A进行确认，不确认则停止后续步骤，确认完毕则根据物品的唯一特征生成对应的数字指纹，同时通过物品识别方法获取物品的信息，生成物品ID；
步骤3，由第三方咨询机构将物品存放在第三方储备区；
步骤4，将物品对应的数字指纹输入智能合约，将物品ID发送给用户A。
在本实施例中，第三方咨询机构为用户A（卖方）提供的物品实物进行鉴定，鉴定结束后将鉴定结果发给用户A，供用户A选择确认，若用户A不确认，则意味着用户A拒绝售卖该物品，后续步骤将停止，若用户A确认完毕，则第三方咨询机构将根据该物品的唯一特征生成数字指纹，并通过物品识别方法获取物品的信息，生成物品ID，之后由技术人员将该物品的数字指纹上传到智能合约中（即上链），接着将物品实物存放至第三方储备区中，最后将物品ID返回给用户A；其中，第三方储备区中应当也存有物品ID信息，以便根据物品ID查找到物品实物的位置和安全信息，此外将物品ID发送给用户A，可由用户A上传至支付云平台中，以供用户B选择购买。智能合约可以自动执行代码中规定的条件和行为，从而消除了中间人的介入，减少了操作时间和成本；其通常被存储在区块链上，这意味着它们没有单一的控制点，而是由网络中的所有节点共同维护；并且其一旦被部署在区块链上，就无法被篡改或删除，因此可以确保交易和记录的不可篡改性，此外智能合约中所有的交易和记录都是公开可见的，这可以提高交易的透明度和可信度，减少欺诈和不当行为；上述将物品对应的数字指纹输入智能合约中，可通过智能合约追溯这个物品的生产、销售和交易记录，这可以用于防止假货、保护知识产权和提高生产链的透明度；数字资产的所有权和交易记录都被记录在智能合约中，可以通过智能合约管理和验证这些数字资产的交易和持有人，可以用于保护数字资产的安全和私密性；智能合约中定义了一些规则和条件，可以自动执行一些交易和行为，即如果一个数字指纹表示的物品被卖出，智能合约可以自动将货款转移到卖家账户中，并向买家发出确认信。
进一步的，步骤2中的数字指纹和物品ID都是由第三方咨询机构生成的，每个物品都具有唯一的数字指纹和物品ID，数字指纹和物品ID一一对应，其中，物品ID用于标识物品，数字指纹则代表该物品的所有权，即拥有数字指纹则拥有该物品的所有权，用户A向用户B展示物品信息时，可以展示物品的部分特征信息和物品ID，但不展示数字指纹。
在本实施例中，数字指纹是存储在智能合约中的，而不是第三方储备区中。在智能合约中，数字指纹可以用于唯一标识物品，并提供物品的所有信息，以便买方和卖方确认交易。第三方储备区的作用是存储实际物品，并通过监听智能合约中物品的变化来实时获取变化的信息，以便将物品交付给买方，从而完成支付过程。
进一步的，步骤3中的第三方储备区是一个专业的物品存储、管理、保密和保护区域，其提供了安全的物品存储设施；同时，第三方储备区还能够与智能合约进行有效的互动：当智能合约需要调用物品信息时，第三方储备区会根据物品ID和数字指纹将相应的物品信息发送给智能合约，以完成交易的验证和完成，在物品交易完成后，第三方储备区还能够提供物品打包和快递服务，以便将物品安全地送达给买家。
在本实施例中，第三方储备区包括物品保险箱、温湿度控制、视频监控等，以确保物品的安全性和完整性，还可以通过监听智能合约中物品的变化来实时获取变化的信息。具体而言，智能合约中的物品变化可能是用户A上传了新的物品信息、用户A取消了出售物品、用户B购买了物品等。当智能合约中发生这些变化时，会触发相应的事件，并将事件信息发送给区块链网络中的所有节点。
第三方储备区可以通过连接到区块链网络中的节点，订阅智能合约中相应的事件，获取事件信息，并对信息进行处理。例如，当用户A上传新的物品信息时，第三方咨询机构可以根据物品的唯一特征生成对应的数字指纹并将数字指纹输入智能合约，将物品存放在第三方储备区，同时通过物品识别方法获取物品的信息并生成物品ID，并将物品ID返还给用户A；当用户B购买该物品后，第三方储备区监听到智能合约中用户B购买了物品，将根据物品ID查询到该物品的信息，并将物品交付给用户B。
需要注意的是，智能合约中的物品变化事件仅包含变化的信息，不包含物品本身的内容。因此，第三方储备区需要通过物品ID等信息来获取物品的具体内容，并将物品存储在自己的存储空间中，以便随时交付给用户B。同时，为保护物品的安全性和可追溯性，第三方储备区需要对物品的交付进行记录，并将记录存储在区块链中，以便后续查询和审计。
进一步的，S4中的零知识证明加密使用以下公式：
Figure SMS_18
(1)，
Figure SMS_19
(2)，
Figure SMS_20
(3)，
在上述公式中，C为加密后的零知识证明，
Figure SMS_22
为相互独立的生成元，/>
Figure SMS_25
为第一个私钥，/>
Figure SMS_29
为随机数，mod为取余运算符，/>
Figure SMS_23
、/>
Figure SMS_26
和/>
Figure SMS_28
为三个素数，D为随机数和付款金额的加权和，u为付款金额，/>
Figure SMS_31
为随机数，/>
Figure SMS_21
为私钥，V为验证哈希值，/>
Figure SMS_24
为生成元，/>
Figure SMS_27
为公钥，/>
Figure SMS_30
为随机数。
在本实施例中，首先通过公式（1）利用私钥和随机数生成一个可以证明其真实性的证明C，接着利用公式（2）确保加密过程中的安全性，通过将付款金额和多个随机数相加来增加安全性，之后利用公式（3）计算出一个验证哈希值V，以验证加密后的零知识证明C的真实性，确保加密过程中的安全性，整个计算过程中使用了多个随机数和生成元，以及付款金额和私钥等参数，通过计算和加权等操作来确保加密和验证的安全性和正确性。
进一步的，S6中的支付确认通过以下公式实现：
Figure SMS_32
(4)，
在上述公式中，W为生成哈希值，
Figure SMS_33
为素数，/>
Figure SMS_34
为相互独立的生成元。
在本实施例中，公式（4）的W可以被用来生成一个哈希值，以确保交易数据的完整性和一致性，并提供了一种安全有效的方式来确认交易并更新区块链上的账户余额，从而完成支付过程；在支付确认过程中，如果交易数据被篡改或者数据的任何部分被修改，那么使用公式(4)生成的哈希值就会发生变化；因此，通过比较生成的哈希值与之前存储在区块链上的验证哈希值，支付云平台可以验证交易的完整性和正确性。如果这两个哈希值匹配，即W=V，那么交易就被认为是有效的，可以被打包进入区块链中进行确认和处理。
进一步的，S6中自动执行支付交易指支付云平台会从智能合约中读取该物品的数字指纹，并将数字指纹交付给用户B，第三方储备区通过监听智能合约中物品并实时获取变化的信息，当接收到智能合约中物品的变化，根据物品ID查询到相应的物品数字指纹，并根据该数字指纹将存储的物品实物交付给用户B。
在本实施例中，第三方储备区将物品实物交付给用户B的方式包括打包或配送等方式，需要确保用户B接收到购买的物品实物。
如图3所示，为本申请实施例提供的基于大数据与区块链的支付装置结构图，本申请实施例提供的基于大数据与区块链的支付装置包括准备模块、存储模块、验证模块、加密模块、证明模块和确认模块：准备模块：用于支付云平台接收交易各方上传的待验证数据：支付云平台接收由用户A通过将待购买的物品上链，所述将待购买物品上链的具体过程为：步骤1，通过第三方咨询机构对用户A提供的物品进行鉴定；步骤2，将鉴定结果提供给用户A进行确认，不确认则停止后续步骤，确认完毕则根据物品的唯一特征生成对应的数字指纹，同时通过物品识别方法获取物品的信息，生成物品ID；步骤3，由第三方咨询机构将物品存放在第三方储备区；步骤4，将物品对应的数字指纹输入智能合约，将物品ID发送给用户A；同时支付云平台还接收由用户B创建的支付请求并获取用户B支付的付款金额；存储模块：用于存储交易各方的数据到区块链：由区块链上的哈希函数根据支付请求生成一个随机数，并计算得出支付请求的哈希值，作为用户B发送的支付请求的支付哈希值，同时，支付云平台将收集用户数据并将其存储于区块链上；验证模块：用于验证交易的真实性：将私钥和支付哈希值提供给用户A对支付哈希值进行签名，并将签名后的支付哈希值与公钥一起发送给用户B，使用户B使用公钥验证签名的有效性；加密模块：用于通过零知识证明加密交易数据：若签名有效性验证为真，用户B将签名的支付哈希值和付款金额用零知识证明加密，生成证明信息并将其发送给区块链网络；证明模块：用于通过区块链验证证明信息的有效性：区块链网络验证证明信息的有效性，若有效则将支付交易存储在交易池中等待被打包进入区块中；确认模块：用于通过网络节点确认支付：当区块链中的网络节点对打包后的支付交易进行支付确认，向用户B确认收款之后支付云平台自动执行支付交易，并更新区块链上的账户余额，完成支付过程。
在本实施例中，准备模块将待验证的数据上传到支付云平台，存储模块负责将这些交易数据存储在区块链上，由验证模块通过私钥对支付哈希值进行签名验证这些数据的真实性以确保交易的合法性，加密模块将签名的支付哈希值和付款金额用零知识证明加密，生成证明信息并将其发送给区块链网络，证明模块负责通过区块链验证证明信息的有效性，若有效则将支付交易存储在交易池中等待被打包进入区块中，之后确认模块通过网络节点确认支付，向用户B确认收款之后支付云平台自动执行支付交易，并更新区块链上的账户余额，完成支付过程。
如图4所示，为本申请实施例提供的基于大数据与区块链的支付云平台的结构示意图，本申请实施例提供的基于大数据与区块链的支付云平台包括区块链网络模块、大数据分析模块、零知识证明模块、界面模块和安全认证模块：区块链网络模块用于记录和处理交易过程中的数据；大数据分析模块用于监控交易过程中的数据，并通过大数据算法对支付数据进行分析、处理、挖掘，并生成可视化报告；零知识证明模块用于验证和加密交易过程中的数据并确保交易过程中数据的隐私性；界面模块用于与用户进行交互；安全认证模块用于通过包括但不限于认证、授权、加密、审计的技术手段，保护用户的数据安全。
在本实施例中，支付云平台采用了区块链技术，每个交易都被记录在不可篡改的区块链上，确保数据的安全性和交易的可追溯性，同时，零知识证明模块确保了交易过程中数据的隐私性，从而保证了支付云平台的高安全性；又通过区块链网络模块实现了分布式处理，交易处理速度快，可以满足大量交易的需求；其次，大数据分析模块监控交易过程中的数据，并通过大数据算法对支付数据进行分析、处理、挖掘，生成可视化报告，提供多维度、多视角的数据展示及分析，能够帮助用户更好地了解交易情况，做出更好的决策；此外，界面模块为用户提供了友好的交互界面，使得用户可以方便地进行支付，提升了用户体验感。
进一步的，大数据分析模块中的生成可视化报告指基于BI技术提供多维度、多视角的数据展示及分析。
在本实施例中，生成可视化报告基于BI（Business Intelligence）技术，可以将复杂的数据转化成直观、易懂的图表、表格、仪表盘等形式，从多个维度和视角呈现数据，帮助用户更加深入地理解数据的含义和趋势，进而支持决策。具体来说，其通过可视化的方式展示数据，让数据更加易于理解和处理，提升了数据展示的效率和效果。可视化报告可以让数据更具有感性的表达，让用户更容易理解数据的含义。其中，可视化报告可以基于BI技术提供多维度、多视角的数据展示及分析，让用户从不同的角度、不同的维度去分析数据，帮助用户更全面、更深入地理解数据的含义和趋势，支持更好的决策。通过对数据的分析和可视化展示，用户可以更加深入地了解业务的情况，包括趋势、关键因素等，从而更好地支持业务决策。BI技术可以支持自助式分析，由此用户可自主选择需要分析的数据和指标，从而更加高效地完成分析任务。同时BI技术可以记录数据分析和报告的过程和结果，方便用户进行溯源和复盘，也方便用户进行对比和评估分析结果的准确性和可信度。综上，可视化报告作为大数据分析模块的一部分，可以提高数据分析和决策的效率和准确性，帮助用户更好地理解数据和业务情况。
上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：相对于公开号为：CN112417460B公开的基于大数据和区块链的支付数据处理方法及云服务器，本申请实施例通过在结合大数据与区块链进行交易的基础上又结合了零知识证明验证交易双方的数据，从而交易不相关人员无法得知交易过程中的数据和用户的个人信息数据，进而保证了交易的相关信息在区块链中的隐私性；相对于公开号为：CN113243094A公开的使用区块链的零知识证明支付，本申请实施例通过使用户A（交易卖方）通过第三方储备区将待交易的物品生成数字指纹并进行上链，从而第三方储备区需要根据物品数字指纹在智能合约中的情况对被存储的物品执行相应操作，进而用户B（交易买方）不用担心用户A（交易卖方）不发实物或仅发送商品实物的ID导致亏损；此外，由于本申请实施例中引入第三方储备区和第三方咨询机构，从而还具备以下优点：（1）提高了支付的可信度：通过第三方咨询机构进行鉴定物品、生成数字指纹等操作，保证了物品的真实性和唯一性，同时第三方储备区实时获取智能合约中物品的变化情况，确保了支付过程中的可靠性和安全性。（2）增加了支付过程的透明度：通过第三方咨询机构将物品的数字指纹上传到智能合约中，并将物品ID返还给用户A，使用户B可以在支付云平台上查询到该物品的相关信息和物品ID，从而增加了支付过程的透明度。（3）提高了支付过程的效率：第三方储备区实时获取智能合约中物品的变化情况，能够及时将物品实物交付给用户B，从而提高了支付过程的效率。（4）降低了交易的风险：通过第三方咨询机构对数字指纹和物品ID的生成和第三方储备区对物品实物的存储，降低了交易的风险，保证了交易的安全性和可靠性。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种基于大数据与区块链的支付方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，支付云平台接收交易各方上传的待验证数据：支付云平台接收由用户A通过将待购买的物品上链，所述将待购买物品上链的具体过程为：步骤1，通过第三方咨询机构对用户A提供的物品进行鉴定；步骤2，将鉴定结果提供给用户A进行确认，不确认则停止后续步骤，确认完毕则根据物品的唯一特征生成对应的数字指纹，同时通过物品识别方法获取物品的信息，生成物品ID；步骤3，由第三方咨询机构将物品存放在第三方储备区；步骤4，将物品对应的数字指纹输入智能合约，将物品ID发送给用户A；同时支付云平台还接收由用户B创建的支付请求并获取用户B支付的付款金额；
所述步骤3中的第三方储备区是一个专业的物品存储、管理、保密和保护区域，其提供了安全的物品存储设施；
同时，第三方储备区还能够与智能合约进行有效的互动：当智能合约需要调用物品信息时，第三方储备区会根据物品ID和数字指纹将相应的物品信息发送给智能合约，以完成交易的验证和完成，在物品交易完成后，第三方储备区还能够提供物品打包和快递服务，以便将物品安全地送达给买家；
S2，存储交易各方的数据到区块链：由区块链上的哈希函数根据支付请求生成一个随机数，并计算得出支付请求的哈希值，作为用户B发送的支付请求的支付哈希值，同时，支付云平台将收集用户数据并将其存储于区块链上；
S3，验证交易的真实性：将私钥和支付哈希值提供给用户A对支付哈希值进行签名，并将签名后的支付哈希值与公钥一起发送给用户B，使用户B使用公钥验证签名的有效性；
S4，通过零知识证明加密交易数据：若签名有效性验证为真，用户B将签名的支付哈希值和付款金额用零知识证明加密，生成证明信息并将其发送给区块链网络;
S5，通过区块链验证证明信息的有效性：区块链网络验证证明信息的有效性，若有效则将支付交易存储在交易池中等待被打包进入区块链中;
S6，通过网络节点确认支付：当区块链中的网络节点对打包后的支付交易进行支付确认，向用户B确认收款之后支付云平台自动执行支付交易，并更新区块链上的账户余额，完成支付过程。
2.如权利要求1所述基于大数据与区块链的支付方法，其特征在于：所述步骤2中的数字指纹和物品ID都是由第三方咨询机构生成的，每个物品都具有唯一的数字指纹和物品ID，数字指纹和物品ID一一对应，其中，物品ID用于标识物品，数字指纹则代表该物品的所有权，即拥有数字指纹则拥有该物品的所有权，用户A向用户B展示物品信息时，可以展示物品的部分特征信息和物品ID，但不展示数字指纹。
3.如权利要求1所述基于大数据与区块链的支付方法，其特征在于，所述S4中的零知识证明加密使用以下公式：
Figure QLYQS_1
(1)，
Figure QLYQS_2
(2)，
Figure QLYQS_3
(3)，
在上述公式中，C为加密后的零知识证明，
Figure QLYQS_4
为相互独立的生成元，/>
Figure QLYQS_7
为第一个私钥，/>
Figure QLYQS_10
为随机数，mod为取余运算符，/>
Figure QLYQS_5
、/>
Figure QLYQS_9
和/>
Figure QLYQS_11
为三个素数，D为随机数和付款金额的加权和，u为付款金额，/>
Figure QLYQS_13
为随机数，/>
Figure QLYQS_6
为私钥，V为验证哈希值，/>
Figure QLYQS_8
为生成元，/>
Figure QLYQS_12
为公钥，/>
Figure QLYQS_14
为随机数。
4.如权利要求1所述基于大数据与区块链的支付方法，其特征在于，所述S6中的支付确认通过以下公式实现：
Figure QLYQS_15
(4)，
在上述公式中，W为生成哈希值，
Figure QLYQS_16
为随机数，/>
Figure QLYQS_17
为随机数，/>
Figure QLYQS_18
为素数，
Figure QLYQS_19
为相互独立的生成元。
5.如权利要求1所述基于大数据与区块链的支付方法，其特征在于：所述S6中自动执行支付交易指支付云平台会从智能合约中读取该物品的数字指纹，并将数字指纹交付给用户B，第三方储备区通过监听智能合约中物品并实时获取变化的信息，当接收到智能合约中物品的变化，根据物品ID查询到相应的物品数字指纹，并根据该数字指纹将存储的物品实物交付给用户B。
6.一种基于大数据与区块链的支付装置，其特征在于，包括准备模块、存储模块、验证模块、加密模块、证明模块和确认模块：
准备模块：用于支付云平台接收交易各方上传的待验证数据：支付云平台接收由用户A通过将待购买的物品上链，所述将待购买物品上链的具体过程为：步骤1，通过第三方咨询机构对用户A提供的物品进行鉴定；步骤2，将鉴定结果提供给用户A进行确认，不确认则停止后续步骤，确认完毕则根据物品的唯一特征生成对应的数字指纹，同时通过物品识别方法获取物品的信息，生成物品ID；步骤3，由第三方咨询机构将物品存放在第三方储备区；步骤4，将物品对应的数字指纹输入智能合约，将物品ID发送给用户A；同时支付云平台还接收由用户B创建的支付请求并获取用户B支付的付款金额；所述步骤3中的第三方储备区是一个专业的物品存储、管理、保密和保护区域，其提供了安全的物品存储设施；同时，第三方储备区还能够与智能合约进行有效的互动：当智能合约需要调用物品信息时，第三方储备区会根据物品ID和数字指纹将相应的物品信息发送给智能合约，以完成交易的验证和完成，在物品交易完成后，第三方储备区还能够提供物品打包和快递服务，以便将物品安全地送达给买家；
存储模块：用于存储交易各方的数据到区块链：由区块链上的哈希函数根据支付请求生成一个随机数，并计算得出支付请求的哈希值，作为用户B发送的支付请求的支付哈希值，同时，支付云平台将收集用户数据并将其存储于区块链上；
验证模块：用于验证交易的真实性：将私钥和支付哈希值提供给用户A对支付哈希值进行签名，并将签名后的支付哈希值与公钥一起发送给用户B，使用户B使用公钥验证签名的有效性；
加密模块：用于通过零知识证明加密交易数据：若签名有效性验证为真，用户B将签名的支付哈希值和付款金额用零知识证明加密，生成证明信息并将其发送给区块链网络;
证明模块：用于通过区块链验证证明信息的有效性：区块链网络验证证明信息的有效性，若有效则将支付交易存储在交易池中等待被打包进入区块链中；
确认模块：用于通过网络节点确认支付：当区块链中的网络节点对打包后的支付交易进行支付确认，向用户B确认收款之后支付云平台自动执行支付交易，并更新区块链上的账户余额，完成支付过程。
7.一种基于大数据与区块链的支付云平台，其特征在于，所述基于大数据与区块链的支付云平台包括区块链网络模块、大数据分析模块、零知识证明模块、界面模块和安全认证模块：
所述区块链网络模块用于记录和处理交易过程中的数据；
所述大数据分析模块用于监控交易过程中的数据，并通过大数据算法对支付数据进行分析、处理、挖掘，并生成可视化报告，所述通过大数据算法对支付数据进行处理过程包括利用第三方咨询机构对物品进行鉴定，生成数字指纹和物品ID,并分别输入智能合约、发送给用户；
所述零知识证明模块用于验证和加密交易过程中的数据并确保交易过程中数据的隐私性；
所述界面模块用于与用户进行交互；
所述安全认证模块用于通过包括认证、授权、加密、审计的技术手段，保护用户的数据安全；
还包括：验证模块：用于验证交易的真实性：将私钥和支付哈希值提供给用户A对支付哈希值进行签名，并将签名后的支付哈希值与公钥一起发送给用户B，使用户B使用公钥验证签名的有效性；
通过加密的技术手段保护用户的数据安全包括：通过零知识证明加密交易数据：若签名有效性验证为真，用户B将签名的支付哈希值和付款金额用零知识证明加密，生成证明信息并将其发送给区块链网络。
8.如权利要求7所述基于大数据与区块链的支付云平台，其特征在于，所述大数据分析模块中的生成可视化报告指基于BI技术提供多维度、多视角的数据展示及分析。
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