CN116781370B - 一种信息安全的区块链跨境电商互交易系统及方法 - Google Patents

一种信息安全的区块链跨境电商互交易系统及方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种信息安全的区块链跨境电商互交易系统及方法，本发明提供的信息安全的区块链跨境电商互交易系统中第一用户端和第二用户端首先按照一定规则生成种子，并根据该种子生成可验证的共享随机值，再使用同态加密函数对第一解锁值和共享随机值进行加密和计算后，分别在第一电商平台和第二电商平台设置密文形式的且相互之间毫无联系的解锁条件，使得恶意用户无法将上述电商平台中的交易合约进行关联，进而保护跨境电商用户的信息安全。

Description

一种信息安全的区块链跨境电商互交易系统及方法
技术领域
本申请涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种信息安全的区块链跨境电商互交易系统及方法。
背景技术
跨境电商是通过互联网平台进行跨国贸易的电子商务活动。它允许消费者在一个国家购买来自另一个国家的商品和服务，打破了传统贸易的地域限制，使商家和消费者能够更便捷地进行跨国交易。而区块链是一种分布式账本技术，通过去中心化和加密的方式，记录和验证交易信息。区块链技术在跨境电商领域可以提供更安全、透明和高效的交易环境，增加信任和简化交易流程，因此，越来越多的跨境电商平台开始采用区块链技术。
然而，在实际的应用过程中仍然存在较多障碍，比如，采用不同区块链网络的跨境电商平台之间往往难以进行相互交易，即便进行交易，由于区块链技术公开透明的特性，容易出现交易信息被关联而暴露信息的情况，存在一定的安全风险。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种信息安全的区块链跨境电商互交易系统。
本申请一方面提供了一种信息安全的区块链跨境电商互交易系统，包括第一电商平台、第二电商平台、第一用户端、第二用户端，其中：
所述第一用户端，用于通过同态加密算法生成加密公钥和解密私钥，再获取第三账户地址，并将第一账户地址、时间戳以及所述第三账户地址打包为交易发送给所述第一电商平台上的随机数合约，所述随机数合约将所述第一账户地址、所述时间戳以及所述第三账户地址作为种子生成共享随机数及生成证明；所述第一用户端将所述共享随机数及所述生成证明发送给所述第二用户端；
所述第一用户端，还用于使用所述加密公钥对第一解锁值进行加密生成第一密文，接着在第一电商平台交易合约中使用第一密文锁定第一交易标的；
所述第二用户端，用于获取所述第一密文，并使用所述加密公钥对共享随机值进行加密生成第二密文；接着，使用同态加密算法对所述第一密文和所述第二密文进行相加计算获得第三密文；最后在第二电商平台上的第二电商平台交易合约中使用第三密文锁定第二交易标的；
所述第一用户端，还用于获取所述第三密文，并使用所述解密私钥对所述第三密文进行解密生成第二解锁值；再使用所述第二解锁值对所述第二电商平台交易合约中的所述第二交易标的进行解锁；
所述第二用户端，还用于获取所述第二解锁值，并根据所述第二解锁值计算生成所述第一解锁值；再使用所述第一解锁值对所述第一电商平台交易合约中的所述第一交易标的进行解锁。
优选地，所述根据所述第二解锁值计算生成所述第一解锁值，具体包括：
所述第二用户端通过将所述第二解锁值减去所述共享随机值的方式进行计算获得所述第一解锁值。
优选地，所述第二用户端，还用于在收到所述第一用户端发送的所述共享随机数及所述生成证明时进行验证；当将所述种子、所述共享随机数及所述生成证明作为参数调用可验证随机函数中的验证函数并返回结果为真时，确认验证成功。
优选地，所述第一用户端，还用于在所述第一电商平台交易合约中使用所述第一密文锁定所述第一交易标的时，设置第一交易阈值时间。
优选地，所述第二用户端，还用于在所述第二电商平台交易合约中使用所述第三密文锁定所述第二交易标的时，设置第二交易阈值时间。
优选地，所述第一交易阈值时间大于所述第二交易阈值时间。
本申请一方面提供了一种信息安全的区块链跨境电商互交易方法，所述方法包括：
第一用户端通过同态加密算法生成加密公钥和解密私钥，再获取第三账户地址，并将第一账户地址、时间戳以及所述第三账户地址打包为交易发送给第一电商平台上的随机数合约，所述随机数合约将所述第一账户地址、所述时间戳以及所述第三账户地址作为种子生成共享随机数及生成证明；所述第一用户端将所述共享随机数及所述生成证明发送给第二用户端；
所述第一用户端使用所述加密公钥对第一解锁值进行加密生成第一密文，接着在第一电商平台交易合约中使用第一密文锁定第一交易标的；
所述第二用户端获取所述第一密文，并使用所述加密公钥对共享随机值进行加密生成第二密文；接着，使用同态加密算法对所述第一密文和所述第二密文进行相加计算获得第三密文；最后在第二电商平台上的第二电商平台交易合约中使用第三密文锁定第二交易标的；
所述第一用户端获取所述第三密文，并使用所述解密私钥对所述第三密文进行解密生成第二解锁值；再使用所述第二解锁值对所述第二电商平台交易合约中的所述第二交易标的进行解锁；
所述第二用户端获取所述第二解锁值，并根据所述第二解锁值计算生成所述第一解锁值；再使用所述第一解锁值对所述第一电商平台交易合约中的所述第一交易标的进行解锁。
本发明提供的信息安全的区块链跨境电商互交易系统中第一用户端和第二用户端首先按照一定规则生成种子，并根据该种子生成可验证的共享随机值，再使用同态加密函数对第一解锁值和共享随机值进行加密和计算后，分别在第一电商平台和第二电商平台设置密文形式的且相互之间毫无联系的解锁条件，使得恶意用户无法将上述电商平台中的交易合约进行关联，进而保护跨境电商用户的信息安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一实施例提供的一种信息安全的区块链跨境电商互交易系统的架构图；
图2是本申请一实施例提供的一种信息安全的区块链跨境电商互交易方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
请参见图1，图1本申请一实施例提供的一种信息安全的区块链跨境电商互交易系统的架构图。
一种信息安全的区块链跨境电商互交易系统，包括第一电商平台10、第二电商平台20、第一用户端30、第二用户端40，其中：
具体地，第一电商平台10和第二电商平台可以是基于区块链技术的跨境电商平台，区块链跨境电商平台采用区块链技术，所有的交易记录将被公开并存储在分布式账本中。这使得交易过程更加透明，每一笔交易都可以被验证和追溯，增加了交易的可信度。但是不同的区块链网络之间相互隔离，通常无法互操作。本实施例中，第一电商平台10和第二电商平台均支持智能合约。
进一步地，第一用户端30和第二用户端40可以是第一电商平台10和第二电商平台上的用户，第一用户端30可以在第一电商平台10上注册有第一账户地址，在第二电商平台上注册有第二账户地址；第二用户端40可以在第一电商平台10上注册有第三账户地址，在第二电商平台上注册有第四账户地址。本实施例中，第一用户端30在第一电商平台10上的第一账户地址上有一定数量的数字资产，第二用户端40在第二电商平台上的第四账户地址上拥有一定数量的数字资产，且第一用户端30和第二用户端40合意对两个电商平台的数字资产进行相互交易。
所述第一用户端30，用于通过同态加密算法生成加密公钥和解密私钥，再获取第三账户地址，并将第一账户地址、时间戳以及所述第三账户地址打包为交易发送给所述第一电商平台10上的随机数合约，所述随机数合约将所述第一账户地址、所述时间戳以及所述第三账户地址作为种子生成共享随机数及生成证明；所述第一用户端30将所述共享随机数及所述生成证明发送给所述第二用户端40。
具体地，随机数合约可以是第一电商平台10上的一个特殊的智能合约，其采用可验证随机函数（VerifiableRandomFunction）来实现可验证的随机数生成，即任何人都可以验证生成的随机数的正确性和随机性。更进一步地，可验证随机函数生成可验证随机数的过程大致如下：首先，随机数合约生成一对密钥，包括一个私钥和一个公钥；其次，当需要生成随机数时，合约使用某些输入（例如第一账户地址、时间戳以及第三账户地址等）作为种子，并使用私钥对种子进行计算，生成一个随机数和生成证明，即本实施例中的共享随机数；最后，合约将生成的随机数和生成证明以及生成过程中使用的输入一起返回给调用者。这个证明可以让任何人都能够验证生成的随机数是由合约正确计算得到的，而不是被篡改或伪造的。
当然，在第一用户端30生成共享随机数前，第二用户端40可以将第三账户地址、第四账户地址、交易金额、第二交易阈值时间等信息一并发送给第一用户端30；同时，第一用户端30也可以将第一账户地址、第二账户地址、交易金额、第一交易阈值时间、加密公钥等信息一并进行发送第二用户端40。
进一步地，在生成共享随机数和生成证明后，第一用户端30还要将共享随机数和生成证明发送给第二用户端40。而种子的具体生成方式则由双方共同约定，因此，种子对双方来说是已知的。
所述第一用户端30，还用于使用所述加密公钥对第一解锁值进行加密生成第一密文，接着在第一电商平台交易合约中使用第一密文锁定第一交易标的。
其中，第一解锁值可以是第一用户端30生成的随机值，也可以是第一用户端30输入的自定义值，用于解锁第一电商平台10上锁定的第一交易标的；即第二用户端40必须知晓第一解锁值后才能解锁第一电商平台10上的第一交易标的。第一交易标的可以是第一用户端30在第一电商平台10上拥有的数字资产。
具体地，同态加密算法是一种允许在加密状态下对加密数据进行计算，而无需解密的算法；同态加密算法的大致步骤如下：首先，生成加密和解密所需的密钥对，通常包括加密公钥和解密私钥；再使用加密公钥对待加密的数据进行加密，即本实施例中将第一解锁值加密成第一密文；接着，还可以执行需要在加密状态下进行的计算操作，例如加法、乘法等。这些操作在加密数据上进行，无需解密数据；最后，在完成计算操作后，使用解密私钥对计算结果进行解密。
所述第二用户端40，用于获取所述第一密文，并使用所述加密公钥对共享随机值进行加密生成第二密文；接着，使用同态加密算法对所述第一密文和所述第二密文进行相加计算获得第三密文；最后在第二电商平台交易合约中使用第三密文锁定第二交易标的。
其中，第二交易标的可以是第二用户端40在第二电商平台上拥有的数字资产。由于区块链技术公开透明的特性，当第一用户端30在第一电商平台交易合约中锁定第一交易标的后，用于锁定第一交易标的第一密文便可以被第二用户端40观察到。
具体地，正如前文所述，同态加密算法是一种允许在加密状态下对加密数据进行计算，而无需解密的算法。此时，若使用解密私钥对第三密文进行解密，其结果应当与第一解锁值和共享随机值相加的结果一致。即第一用户端30必须使用第一解锁值和共享随机值相加的结果来解锁第二电商平台上的第二交易标的。进一步地，本实施例中，同态加密算法具体可以采用Paillier同态加法。
所述第一用户端30，还用于获取所述第三密文，并使用所述解密私钥对所述第三密文进行解密生成第二解锁值；再使用所述第二解锁值对所述第二电商平台交易合约中的所述第二交易标的进行解锁。
其中，如前文所述，由于区块链技术公开透明的特性，当第二用户端40在第二电商平台交易合约中锁定第二交易标的后，用于锁定第二交易标的第三密文便可以被第一用户端30观察到。同时，第三密文是使用同态加密算法计算生成，因此，第一用户端30可以使用其解密私钥对第三密文进行解密，进而获得第二解锁值。需要说明的是，此时，解密私钥只有第一用户端30知晓。需要进一步说明的是，由于第三密文是使用同态加密算法对第一密文和第二密文进行相加计算获得的，因此，第二解锁值等于第一解锁值加上共享随机值。
进一步地，解锁成功后，第二交易标的将被转移至第一用户端30在第二电商平台上的第二账户地址上。
所述第二用户端40，还用于获取所述第二解锁值，并根据所述第二解锁值计算生成所述第一解锁值；再使用所述第一解锁值对所述第一电商平台交易合约中的所述第一交易标的进行解锁。
具体地，当第一用户端30使用第二解锁值解锁第二电商平台交易合约中的第二交易标的后，第二用户端40便可以观察到第二解锁值。
其中，解锁成功后，第一交易标的将被转移至第二用户端40在第一电商平台10上的第三账户地址上。
所述根据所述第二解锁值计算生成所述第一解锁值，具体包括：
所述第二用户端40通过将所述第二解锁值减去所述共享随机值的方式进行计算获得所述第一解锁值。
所述第二用户端40，还用于在收到所述第一用户端30发送的所述共享随机数及所述生成证明时进行验证；当将所述种子、所述共享随机数及所述生成证明作为参数调用可验证随机函数中的验证函数并返回结果为真时，确认验证成功。
所述第一用户端30，还用于在所述第一电商平台交易合约中使用所述第一密文锁定所述第一交易标的时，设置第一交易阈值时间。
所述第二用户端40，还用于在所述第二电商平台交易合约中使用所述第三密文锁定所述第二交易标的时，设置第二交易阈值时间。
所述第一交易阈值时间大于所述第二交易阈值时间。
具体地，当交易时间超过第一交易阈值时间时，第二电商平台交易合约中的第二交易标的将被解锁，并退还给第二用户端40对应的第四账户地址。当交易时间超过第一交易阈值时间时，第一电商平台交易合约中的第一交易标的将被解锁，并退还给第一用户端30对应的第一账户地址。
在上述过程中，第一用户端30和第二用户端40首先按照一定规则生成种子，并根据该种子生成可验证的共享随机值，再使用同态加密函数对第一解锁值和共享随机值进行加密和计算后，分别在第一电商平台10和第二电商平台设置密文形式的且相互之间毫无联系的解锁条件，使得恶意用户无法将上述电商平台中的交易合约进行关联，进而保护跨境电商用户的信息安全。
请参见图2，图2是本申请一实施例提供的一种信息安全的区块链跨境电商互交易方法的流程示意图。
一种信息安全的区块链跨境电商互交易方法，所述方法包括：
步骤S101：
第一用户端30通过同态加密算法生成加密公钥和解密私钥，再获取第三账户地址，并将第一账户地址、时间戳以及所述第三账户地址打包为交易发送给第一电商平台10上的随机数合约，所述随机数合约将所述第一账户地址、所述时间戳以及所述第三账户地址作为种子生成共享随机数及生成证明；所述第一用户端30将所述共享随机数及所述生成证明发送给第二用户端40。
步骤S102：
所述第一用户端30使用所述加密公钥对第一解锁值进行加密生成第一密文，接着在第一电商平台交易合约中使用第一密文锁定第一交易标的。
步骤S103：
所述第二用户端40获取所述第一密文，并使用所述加密公钥对共享随机值进行加密生成第二密文；接着，使用同态加密算法对所述第一密文和所述第二密文进行相加计算获得第三密文；最后在第二电商平台上的第二电商平台交易合约中使用第三密文锁定第二交易标的。
步骤S104：
所述第一用户端30获取所述第三密文，并使用所述解密私钥对所述第三密文进行解密生成第二解锁值；再使用所述第二解锁值对所述第二电商平台交易合约中的所述第二交易标的进行解锁。
步骤S105：
所述第二用户端40获取所述第二解锁值，并根据所述第二解锁值计算生成所述第一解锁值；再使用所述第一解锁值对所述第一电商平台交易合约中的所述第一交易标的进行解锁。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离本申请构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (7)

1.一种信息安全的区块链跨境电商互交易系统，其特征在于，包括第一电商平台、第二电商平台、第一用户端、第二用户端，其中：
所述第一用户端，用于通过同态加密算法生成加密公钥和解密私钥，再获取第三账户地址，并将第一账户地址、时间戳以及所述第三账户地址打包为交易发送给所述第一电商平台上的随机数合约，所述随机数合约将所述第一账户地址、所述时间戳以及所述第三账户地址作为种子生成共享随机数及生成证明；所述第一用户端将所述共享随机数及所述生成证明发送给所述第二用户端；
所述第一用户端，还用于使用所述加密公钥对第一解锁值进行加密生成第一密文，接着在第一电商平台交易合约中使用第一密文锁定第一交易标的；
所述第二用户端，用于获取所述第一密文，并使用所述加密公钥对共享随机数进行加密生成第二密文；接着，使用同态加密算法对所述第一密文和所述第二密文进行相加计算获得第三密文；最后在第二电商平台上的第二电商平台交易合约中使用第三密文锁定第二交易标的；
所述第一用户端，还用于获取所述第三密文，并使用所述解密私钥对所述第三密文进行解密生成第二解锁值；再使用所述第二解锁值对所述第二电商平台交易合约中的所述第二交易标的进行解锁；
所述第二用户端，还用于获取所述第二解锁值，并根据所述第二解锁值计算生成所述第一解锁值；再使用所述第一解锁值对所述第一电商平台交易合约中的所述第一交易标的进行解锁。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述根据所述第二解锁值计算生成所述第一解锁值，具体包括：
所述第二用户端通过将所述第二解锁值减去所述共享随机数的方式进行计算获得所述第一解锁值。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：
所述第二用户端，还用于在收到所述第一用户端发送的所述共享随机数及所述生成证明时进行验证；当将所述种子、所述共享随机数及所述生成证明作为参数调用可验证随机函数中的验证函数并返回结果为真时，确认验证成功。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：
所述第一用户端，还用于在所述第一电商平台交易合约中使用所述第一密文锁定所述第一交易标的时，设置第一交易阈值时间。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：
所述第二用户端，还用于在所述第二电商平台交易合约中使用所述第三密文锁定所述第二交易标的时，设置第二交易阈值时间。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于：
所述第一交易阈值时间大于所述第二交易阈值时间。
7.一种信息安全的区块链跨境电商互交易方法，其特征在于，所述方法包括：
第一用户端通过同态加密算法生成加密公钥和解密私钥，再获取第三账户地址，并将第一账户地址、时间戳以及所述第三账户地址打包为交易发送给第一电商平台上的随机数合约，所述随机数合约将所述第一账户地址、所述时间戳以及所述第三账户地址作为种子生成共享随机数及生成证明；所述第一用户端将所述共享随机数及所述生成证明发送给第二用户端；
所述第一用户端使用所述加密公钥对第一解锁值进行加密生成第一密文，接着在第一电商平台交易合约中使用第一密文锁定第一交易标的；
所述第二用户端获取所述第一密文，并使用所述加密公钥对共享随机数进行加密生成第二密文；接着，使用同态加密算法对所述第一密文和所述第二密文进行相加计算获得第三密文；最后在第二电商平台上的第二电商平台交易合约中使用第三密文锁定第二交易标的；
所述第一用户端获取所述第三密文，并使用所述解密私钥对所述第三密文进行解密生成第二解锁值；再使用所述第二解锁值对所述第二电商平台交易合约中的所述第二交易标的进行解锁；
所述第二用户端获取所述第二解锁值，并根据所述第二解锁值计算生成所述第一解锁值；再使用所述第一解锁值对所述第一电商平台交易合约中的所述第一交易标的进行解锁。
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