CN118069741A - 用于获取并在区块链上记录跟踪信息的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

这里公开了用于获取并在区块链上记录跟踪信息的方法、设备和装置，包括存储在计算机可读介质上的计算机程序。方法之一包括：终端设备验证将提交要记录在区块链上的交易数据的用户的身份；终端设备获取要与交易数据一起提交以记录区块链上的跟踪信息，所述跟踪信息包括所述用户的身份信息和所述终端设备的位置；终端设备生成包括跟踪信息和交易数据的数据包；并且终端设备提交数据包以供记录在区块链上。

Description

用于获取并在区块链上记录跟踪信息的方法和设备
技术领域
本文总体上涉及计算机技术，更具体地，涉及用于获取跟踪信息并在区块链上记录跟踪信息的方法和设备。
背景技术
区块链系统，也称为分布式账本系统(DLS)或共识系统，可以使参与的实体安全地且不可篡改地存储数据。在不引用任何特定用例的情况下，区块链系统可以包括任何DLS，并且可以被用于公有、私有和联盟区块链网络。公有区块链网络对所有实体开放使用该系统并参与共识过程。私有区块链网络为特定实体提供，该特定实体集中控制读写权限。联盟区块链网络为选择的实体组群提供，该实体组群控制共识过程并包括访问控制层。
区块链系统维护一个或多个区块链。区块链是用于存储诸如交易之类的数据的数据结构，其可以防止数据被恶意方篡改和操纵。
使用点对点(peer-to-peer，P2P)网络实现区块链系统，其中节点例如在不需要固定的中央服务器的情况下与彼此直接通信。P2P网络中的每个节点可以发起与P2P网络中的另一节点的通信。
安全地且不可篡改地存储数据的能力允许区块链系统跟踪并追溯在这样的系统上交易的产品。但是，如果不准确的数据被存储在区块链系统中，则区块链系统准确地跟踪和追溯产品的能力可能会受到限制。因此，需要一种提高记录在区块链上的交易数据的准确性的方法。
发明内容
在一个方面，一种计算机实现的用于获取并在区块链上记录跟踪信息的方法包括：终端设备验证将提交要记录在区块链上的交易数据的用户的身份；终端设备获取要与交易数据一起提交以记录在区块链上的跟踪信息，跟踪信息包括用户的身份信息和终端设备的位置；由终端设备生成包括跟踪信息和交易数据的数据包；并且由终端设备提交数据包，以供记录在区块链上。
在另一方面，一种用于在区块链上记录交易数据的跟踪信息的终端设备包括：一个或多个处理器；一个或多个计算机可读存储器，其耦合到一个或多个处理器并且其上存储有指令。所述指令可由一个或多个处理器执行以：验证将提交要记录在区块链上的交易数据的用户的身份；获取要与交易数据一起提交以记录在区块链上的跟踪信息，跟踪信息包括用户的身份信息和终端设备的位置；生成包括跟踪信息和交易数据的数据包；并提交数据包以供记录在区块链上。
在又一方面，一种非暂态计算机可读介质，其中存储有指令，当所述指令由终端设备的处理器执行时，使得终端设备执行用于获取并在区块链上记录跟踪信息的方法。该方法包括：终端设备验证将提交要记录在区块链上的交易数据的用户的身份；终端设备获取要与交易数据一起提交以记录在区块链上的跟踪信息，该跟踪信息包括用户的身份信息和终端设备的位置；由终端设备生成包括跟踪信息和交易数据的数据包；并且由终端设备提交数据包，以供记录在区块链上。
附图说明
包含在本文中并构成其一部分的附图示出了实施例。在参考附图的以下描述中，除非另有说明，否则不同附图中的相同附图标记表示相同或相似的元件。
图1是根据实施例的区块链系统的示意图。
图2是根据实施例的用于实现区块链系统中节点的计算设备的示意图。
图3是根据实施例的终端设备的示意图。
图4是根据实施例的用于处理用以创建新用户账户的请求的方法的流程图。
图5是根据实施例的用于处理用以登录到现有用户账户的用户请求的方法的流程图。
图6是根据实施例的用于获取跟踪信息并在区块链上记录跟踪信息的方法的流程图。
图7是根据实施例的用于获取跟踪信息并在区块链上记录跟踪信息的方法的流程图。
图8是根据实施例的用于获取跟踪信息并在区块链上记录跟踪信息的装置的框图。
具体实施方式
本文的实施例提供了用于获取和记录被提交以供记录在区块链上的交易数据的跟踪信息的方法和设备。该方法和设备在允许用户提交要记录在区块链上的交易数据之前，验证用户身份。方法和设备还获取跟踪信息以补充交易数据，并在区块链上记录跟踪信息。在一些实施例中，跟踪信息包括关于用户的信息、用户位置、以及标识交易中涉及的每个产品的唯一标识符。然后，可以通过区块链系统提供的共识过程来验证该跟踪信息，以确保记录在区块链上的交易数据是准确和一致的。
本文中公开的实施例具有一种或多种技术效果。在一些实施例中，方法和设备提供验证用户身份的能力。这允许更好的问责制并降低区块链系统从恶意用户接收虚假交易数据的可能性。在其他实施例中，方法和设备提供了为用户安全地管理公钥和私钥的能力，从而进一步改善了问责制和数据质量。在其他实施例中，方法和设备具有在没有用户干预的情况下验证和记录用户位置的能力。这允许区块链系统保留具有改进的可追溯性的记录并防止数据篡改。在其他实施例中，方法和设备具有识别在区块链系统中交易的产品的能力。这允许区块链系统识别产品的无意或有意错位。在其他实施例中，方法和设备使用区块链系统中的智能合约来验证用户提交的交易数据的合法性。这为区块链系统提供了检测交易错误的能力。实际上，这些方法和设备提高了记录在区块链上的交易数据的准确性，并允许区块链系统使用记录的交易数据来准确地跟踪和追溯在这些区块链上交易的产品。
区块链是以交易不可篡改并随后被验证的方式存储数据(例如，交易)的数据结构。区块链包括一个或多个区块。每个区块通过包括区块链中紧邻其之前的前一区块的加密哈希值(cryptographic hash)链接到该前一区块。每个区块还可以包括时间戳、其自身的加密哈希值以及一个或多个交易。通常已经被区块链系统的节点验证的交易可以经哈希处理并编入例如Merkle树的数据结构。在Merkle树中，树的叶节点处的数据是经哈希处理的，并且在该树的每个分支中的所有哈希值在该分支的根处连接。此过程沿着树持续一直到整个树的根，在整个树的根处存储了代表树中所有数据的哈希值。通过确定哈希值是否与树的结构一致而可快速验证该哈希值是否为存储在该树中的交易的哈希值。
区块链系统包括管理、更新和维护一个或多个区块链的计算节点的网络。网络可以是公有区块链网络、私有区块链网络或联盟区块链网络。例如，诸如数百，数千或甚至数百万个实体的许多实体可以在公有区块链网络中操作，并且每个实体操作该公有区块链网络中的至少一个节点。因此，公有区块链网络可以被认为是关于参与实体的公有网络。有时，大多数实体(节点)必须对每个区块签名才能使该区块有效并被添加到区块链网络的区块链中。公有区块链网络的示例包括利用分布式账本(称为区块链)的特定点对点支付网络。
通常，公有区块链网络可以支持公开交易。公开交易为公有区块链网络内的所有节点共享，并存储在全局区块链中。全局区块链是跨所有节点复制的区块链，并且所有节点相对于全局区块链处于完全共识状态。为了达成共识(例如，同意向区块链添加区块)，在公有区块链网络内实施共识协议。共识协议的示例包括工作量证明(POW)(例如，在一些加密货币网络中实施)、权益证明(POS)和权限证明(POA)。
通常，可以为特定实体提供私有区块链网络，该特定实体集中控制读写权限。该实体控制哪些节点能够参与到区块链网络中。因此，私有区块链网络通常被称为许可网络，其限制允许谁参与网络以及它们的参与级别(例如，仅在某些交易中)。可以使用各种类型的访问控制机制(例如，现有参与者投票添加新实体，监管机构可以控制许可)。
通常，联盟区块链网络在参与的实体之间是私有的。在联盟区块链网络中，共识过程由授权的节点集控制，一个或多个节点由相应的实体(例如，金融机构、保险公司)操作。例如，由十(10)个实体(例如，金融机构、保险公司)组成的联盟可以操作联盟区块链网络，每个实体可以操作联盟区块链网络中的至少一个节点。因此，联盟区块链网络可以被认为是关于参与实体的私有网络。在一些示例中，每个实体(节点)必须对每个区块签名，以使区块有效并被添加到区块链中。在一些示例中，至少实体(节点)的子集(例如，至少7个实体)必须对每个区块签名，以使区块有效并被添加到区块链中。
图1示出了根据实施例的区块链系统100的示意图。参考图1，区块链系统100可以包括被配置为在区块链120上操作的多个节点，例如，节点102-110。节点102-110可以形成例如点对点(P2P)网络的网络112。节点102-110中的每个可以是被配置为存储区块链120的副本的计算设备，例如计算机或计算机系统，或者可以是在计算设备上运行的软件，诸如过程或应用。节点102-110中的每个可以具有唯一标识符。
区块链120可以包括数据区块形式的记录逐渐增加的列表，例如图1中的区块B1-B5。区块B1-B5中的每个可以包括时间戳、前一区块的加密哈希值，以及本区块的可以是诸如货币交易之类的交易的数据。例如，如图1所示，区块B5可以包括时间戳、区块B4的加密哈希值和区块B5的交易数据。而且，例如，可以对前一区块执行哈希操作以生成前一区块的加密哈希值。哈希操作可以通过诸如SHA-256的哈希算法将各种长度的输入转换为固定长度的加密输出。
节点102-110可以被配置为对区块链120执行操作。例如，当节点(例如，节点102)想要将新数据存储到区块链120上时，该节点可以生成要被添加到区块链120的新区块并将该新区块广播到网络112中的例如节点104-110的其他节点。基于新区块的合法性，例如，其签名和交易的有效性，其他节点可以确定接受新区块，使得节点102和其他节点可以将新区块添加到它们各自的区块链120的副本中。重复该过程，可以将越来越多的数据区块添加到区块链120。
图2示出了根据实施例的用于实现区块链系统中节点(例如，节点102(图1))的计算设备200的示意图。参考图2，计算设备200可以包括通信接口202、处理器204和存储器206。
通信接口202可以便于计算设备200与用于实现网络中其他节点(例如，节点104-110(图1))的设备之间的通信。在一些实施例中，通信接口202被配置为支持一个或多个通信标准，例如互联网标准或协议、综合业务数字网(ISDN)标准，等等。在一些实施例中，通信接口202可以包括以下中的一个或多个：局域网(LAN)卡、电缆调制解调器、卫星调制解调器、数据总线、电缆、无线通信信道、基于无线电的通信信道、蜂窝通信信道、基于互联网协议(IP)的通信设备、或用于有线和/或无线通信的其他通信设备。在一些实施例中，通信接口202可以基于公有云基础设施、私有云基础设施、混合公有/私有云基础设施。
处理器204可以包括一个或多个专用处理单元、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或各种其他类型的处理器或处理单元。处理器204与存储器206耦合，并且被配置为执行存储在存储器206中的指令。
存储器206可以存储可由处理器执行的指令和数据，例如区块链120(图1)的副本。存储器206可以包括任何类型的易失性或非易失性存储器设备或其组合，例如静态随机存取存储器(SRAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、可编程只读存储器(PROM)、只读存储器(ROM)、磁存储器、闪存或磁盘或光盘。当存储器206中的指令由处理器204执行时，计算设备200可以对区块链120执行操作。
返回参考图1，区块链系统100可以根据一个或多个智能合约操作。每个智能合约可以是计算机代码形式的计算机协议，其被合并到区块链120中，以帮助、验证或施行合约的协商或执行。例如，区块链系统100的用户可以使用诸如C++、Java、Solidity、Python等的编程语言将商定的条款编程为智能合约，并且当满足条款时，可以由区块链系统100自动执行智能合约，例如执行交易。又例如，智能合约可以包括多个子例程或函数，每个子例程或函数可以是执行专用任务的一系列程序指令。智能合约可以是全部或部分没有人工交互情况下执行的操作代码。
用户可以利用区块链系统100来进行交易，包括商品交易。例如，如果第一用户同意将特定产品交付给第二用户并且第二用户同意在收到该产品时向第一用户支付特定金额，则两个用户可以创建包含规则集的计算机程序，该程序将他们的协议定义为智能合约，这可以记录在区块链120上。智能合约可以指定例如产品的标识、交付日期、交付地点和支付金额。智能合约还可以指定条件为：如果在指定的交付地点、指定的交付日期交付所标识的产品，则第二用户必须将支付金额转移到与第一用户相关联的账户。当产品按指定被交付时，智能合约的条件得到满足，区块链系统100可以自动施行支付。
在一些实施例中，智能合约可以具有关联的数据字段，其可以用于记录关于交易的数据。继续上面的示例，区块链系统100可以要求在每个用户为完成交易做了动作时记录交易数据。区块链系统100还可以要求在用户拥有产品时或者在产品从一个用户转手到另一用户时记录交易数据。例如，区块链系统100可以要求第一用户记录指示产品被送走时的时间和位置的交易数据。区块链系统100还可以要求第二用户记录指示接收产品时的时间和位置的交易数据。如果该交易中涉及承运人，则还可以要求承运人在智能合约的数据字段中记录交易数据。由承运人记录的交易数据可以包括例如关于递送路线以及时间戳的信息。
区块链系统100还可以要求，所有用户在被允许在区块链120上记录交易数据之前，需要验证他们的身份。在一些实施例中，可以要求用户使用终端设备与区块链系统100交互，并且该终端设备可以执行该验证过程。如果用户未通过验证，则可以阻止该用户在区块链120上记录交易数据。以这种方式，为完成交易进行的每个动作可被追溯到特定用户，从而提供更好的问责制并降低从恶意用户接收虚假交易数据的可能性。
参见图1，多个终端设备(例如，终端设备130-134)可以由各种用户使用以与区块链系统100交互。每个终端设备130-134可以是类似于计算设备200(图2)的计算设备，该计算设备可以包括通信接口、处理器和存储器；或者可以是在计算设备上运行的软件，例如过程或应用。终端设备130-134中的每个可以是例如移动或手持设备、计算机、销售点设备、库存管理设备或包裹跟踪设备。在一些实施例中，终端设备130-134中的每个可能需要满足某些要求以有资格与区块链系统100交互。有资格的终端设备(例如，终端设备130-134)可以通过与区块链系统100的一个或多个节点(例如，节点102-110)建立的连接与区块链系统100交互。可以通过一个或多个应用程序接口(API)建立连接。还可以提供软件开发工具包(SDK)以便于建立这种连接。
图3示出了根据实施例的终端设备(例如，终端设备130(图1))的示意图。终端设备130可以包括多个模块，包括用户验证系统140、密钥管理系统142、设备信息系统144和产品识别系统146。在一些实施例中，用户验证系统140、密钥管理系统142、设备信息系统144和产品识别系统146可以包括一些专用硬件组件。例如，用户验证系统140可以包括生物特征检测器，其可以用于收集生物数据并基于所收集的生物数据来验证用户的身份。设备信息系统144可以包括可以用于确定终端设备130的位置的定位设备，例如基于卫星的定位系统或蜂窝三角测量系统。产品识别系统146可以包括能够辨识、感测、检测或识别产品的光学传感器、条形码检测器、相机或射频传感器。
在一些实施例中，生物特征检测器可包括一个或多个生物传感器，其可用于从用户收集生物数据。生物传感器可包括一个或多个指纹传感器、掌纹传感器、虹膜传感器、视网膜传感器、面部识别传感器、语音识别传感器等。这些生物传感器可以收集与用户的生理特征相关的生物数据，包括例如以下的信息：指纹、掌纹、虹膜特征、视网膜特征、面部特征、以及关于用户的血管特征、心率、皮肤电阻、温度、肌张力、皮肤电活动和神经元活动。一些生物传感器还可以收集与用户的行为特征有关的生物数据，包括例如语音模式、书写模式、签名等等。
预期的是，可以利用各种类型的硬件来实现生物传感器。例如，光学、超声波或电容传感器可用于实现指纹传感器。相机或红外传感器可用于实现面部辨识传感器和虹膜传感器。在一些实施例中，生物传感器可以实施为终端设备130的集成组件。在一些实施例中，终端设备130可以经由有线或无线连接与一个或多个单独的生物传感器通信。
在一些实施例中，终端设备130可以利用用户验证系统140来基于从生物传感器收集的生物数据验证用户的身份。用户验证系统140可以将从生物传感器收集的生物数据与先前由用户验证系统140收集的生物数据集进行比较，并确定是否存在匹配。在一些实施例中，用户验证系统140还可以确定置信度分数，该置信度分数指示用户验证系统140能够可靠地判定是否存在这种匹配的程度。在一些实施例中，如果确定从用户收集的生物数据与先前由用户验证系统140收集的生物数据集匹配并且匹配的置信度分数高于预定阈值，则用户验证系统140可以将用户的身份视为“已验证”。例如，预定阈值可以是表示用户验证系统140能够判定存在匹配的最小匹配度的值。在一些实施例中，预定阈值可以表示为例如99％的百分比值。在一些实施例中，预定阈值可被确定为将用户验证系统140的误拒绝率保持在例如0.1％的容差范围内，这意味着，平均来说，每1000个授权用户中不超过一个用户可能无法被用户验证系统140识别。预定阈值还可被确定为将用户验证系统140的误接受率保持在例如0.05％的容差范围内，这意味着，平均来说，每2000个试图冲破用户验证系统140的未授权用户中不超过一个用户有可能成功。应该理解，可以执行各种类型的统计分析以确定阈值。
在一些实施例中，用户验证系统140、密钥管理系统142、设备信息系统144和产品识别系统146还可以彼此共享硬件组件。例如，终端设备130上可用的计算资源，例如通信接口、处理器和存储器，可以由系统140-146共享。应该理解，虽然系统140-146被描绘为图3中的单独区块，这种描述仅仅是说明性的。系统140-146不需要在终端设备130内部物理分离，并且被描绘为由系统140-146之一执行的步骤可被理解为由终端设备130执行。
在一些实施例中，用户验证系统140可以与密钥管理系统142协同操作以验证并认证终端设备130的用户。设备信息系统144可以提供关于终端设备130的信息，包括其位置信息，并且在一些实施例中，设备信息系统144可以在没有用户干预的情况下操作以防止数据篡改。产品识别系统146可以获得与终端设备130正在处理的交易中涉及的产品相关联的产品标识。以这种方式，终端设备130可以获取关于通过终端设备130处理的每个交易的用户信息、产品信息和位置信息。
在一些实施例中，终端设备130可以在区块链120上记录用户信息、产品信息和位置信息(统称为跟踪信息)，以补充记录在区块链120上的交易数据。在一些实施例中，在区块链120上记录跟踪信息要求跟踪信息通过根据由区块链系统100提供的共识过程的验证。该验证过程可以帮助确保记录在区块链120上的跟踪信息是准确和一致的。其他终端设备，例如终端设备132和134(图1)，可以以类似的方式实施。结果，如果需要追溯特定产品的来源，例如，以确定产品的来源或产品经过了供应链的何处，则区块链系统100可以使用记录在区块链120上的跟踪信息和交易数据来做出准确的确定。
在一些实施例中，区块链系统100可以在允许用户在区块链120上记录任何交易数据之前，要求用户验证他们的身份。可以要求新用户通过终端设备130-134创建新的用户账户来验证他们的身份。图4示出了根据实施例的用于处理用以创建新用户账户的请求的方法400的流程图。方法400可以由终端设备130(图3)执行，终端设备130可以通过与区块链系统100(图1)的一个或多个节点(例如，节点102-110)建立的连接与区块链系统100交互。
参见图1、图3和图4，在步骤402，终端设备130可以从申请新用户账户的用户150接收申请请求。在一些实施例中，申请请求包括用户身份信息，例如与用户150相关联的可验证标识或可验证生物特征。例如，如果区块链系统100是在由私人公司维护的私有区块链网络上实现的，则可验证标识可以包括例如雇员标识。如果区块链系统100是在联盟区块链网络上实现的，则可验证标识可以包括例如政府颁发的标识，例如国家标识、居民身份证号、社会保险号、驾驶执照号等。生物特征可以包括例如由终端设备130收集的面部、虹膜、指纹或语音样本。
在步骤404，终端设备130可以指示其用户验证系统140验证由用户150提供的标识和生物特征的有效性。用户验证系统140可以与包含政府颁发的标识的记录的一个或多个数据库以及包含用户生物信息的记录的一个或多个数据库进行通信，以执行所要求的验证。在一些实施例中，仅当用户150已经提供了与数据库中包含的记录匹配的有效标识和有效生物特征时，用户验证系统140才可以确认有效性。否则，如果用户150没有提供有效标识，或者如果用户150提供的生物特征与数据库中包含的记录不匹配，则用户验证系统140可以拒绝该申请请求。
一旦确认了用户的身份，用户验证系统140就可以请求用户150提供新用户账户的登录密码。该登录密码可以是字母数字密码，并且用户验证系统140可以对密码施加某些要求，包括例如最少字符数或包含特殊字符。
在步骤406，用户验证系统140可以接收由用户150提供的登录密码。然后，用户验证系统140可以在步骤408向密钥管理系统142发送用以为用户150创建例如公钥-私钥对的密钥对的请求。密钥管理系统142可以使用合适的算法为用户150创建密钥对，例如椭圆曲线数字签名算法(ECDSA)或Rivest-Shamir-Adleman(RSA)算法。一旦完成请求，密钥管理系统142可以在步骤410通知用户验证系统140。在一些实施例中，密钥管理系统142可以管理用户150的密钥对，而不向用户150提供对密钥对的直接访问。
在步骤412，用户验证系统140可以例如通过与节点102-110之一建立的连接向区块链系统100发送用以在区块链120上记录与新用户账户相关联的用户信息的请求。要记录在区块链120上的用户信息可以包括例如由要创建账户的用户150提供的标识和生物特征。以这种方式，可以通过区块链系统100提供的共识过程来验证用户信息，这有助于提高数据准确性并防止恶意攻击。在一些实施例中，可以对要记录在区块链120上的用户信息进行加密或哈希处理以提供隐私保护。
在步骤414，用户验证系统140可以接收从区块链系统100返回的结果，该结果指示用户信息是否已成功记录在区块链120上。如果为否，则用户验证系统140可以通知用户150已经发生故障并拒绝允许用户150使用终端设备130与区块链系统100交互。另一方面，如果用户信息被成功记录在区块链120上，则用户验证系统140可以在步骤416处存储用户信息的本地副本并完成账户创建过程。用户验证系统140可以使用该本地副本来便于后续请求登录到该新创建的账户。
图5示出了根据实施例的用于处理用以登录到现有用户账户的用户请求的方法500的流程图。方法500可以由终端设备130(图3)执行，终端设备130可以通过与区块链系统100(图1)的一个或多个节点(例如，节点102-110)建立的连接与区块链系统100交互。
参见图1、图3和图5，在步骤502，终端设备130可以从尝试登录的用户150接收登录密码。在步骤504，终端设备130可以使用其用户验证系统140从用户150收集至少一个可验证生物特征。用户验证系统140可以基于从用户150收集的生物特征来验证用户是否具有在终端设备130处创建的现有账户。例如，用户验证系统140可以验证从用户150收集的生物特征是否与由用户验证系统140本地存储的任何生物特征匹配。如果不匹配，则用户验证系统140可以拒绝用户的登录尝试。而可以向用户150呈现创建新用户账户的选项。另一方面，如果用户验证系统140确认从用户150收集的生物特征与先前例如使用终端设备130创建的现有账户相关联的生物特征匹配，则用户验证系统140可以在步骤506验证从用户150接收的登录密码是否与和该现有账户相关联的密码匹配。如果是，则用户验证系统140可以向密钥管理系统142发送用以检索用户150的密钥对的请求。密钥管理系统142然后可以在步骤510将所请求的密钥对提供给用户验证系统140。
在步骤512，用户验证系统140可以例如通过与节点102-110之一建立的连接向区块链系统100发送用以将用户的登录信息记录为区块链120上的日志条目的请求。用户验证系统140可以使用密钥管理系统142提供的用户150的私钥对日志条目签名。日志条目可以包括，例如，要登录的终端设备、终端设备的位置、用户150输入的密码、从用户150收集的生物特征以及登录时间戳。以这种方式，可以通过由区块链系统100提供的共识过程来验证日志条目，这有助于提高数据准确性并防止恶意攻击。为了记录保存目的，还可以安全地且不可篡改地保存日志条目。
在步骤514，用户验证系统140可以接收从区块链系统100返回的指示日志条目是否已成功记录在区块链120上的确认结果。如果为否，则用户验证系统140可以认为用户150的登录尝试已经失败并且拒绝允许用户150使用终端设备130与区块链系统100交互。另一方面，如果日志条目被成功记录在区块链120上，则用户验证系统140可以确认用户150已成功登录并且可允许用户150使用终端设备130来请求在区块链120上记录交易数据。
图6示出了根据实施例的用于获取跟踪信息并在区块链上记录跟踪信息的方法600的流程图。例如，在用户150已成功登录在终端设备130上创建的账户之后，可以调用方法600。方法600可以由终端设备130(图3)执行，终端设备130可以通过与区块链系统100(图1)的一个或多个节点(例如，节点102-110)建立的连接与区块链系统100交互。
参见图1、图3和图6，在步骤602，终端设备130可以从用户150接收识别产品的指令，例如扫描位于产品上的产品码。用户150可以在以下时候指示终端130那样做：例如，用户150是记录在区块链120上的智能合约160的一方，并且用户150刚刚接收到如智能合约160中描述的产品，并且想要更新智能合约160以指示收到。一旦接收到指令，终端设备130就可以使其产品识别系统146识别产品。在一些实施例中，产品识别系统146可以包括条形码读取器，其可以读取位于产品上的标识。在一些实施例中，位于产品上的标识可以是在给定时间范围内或在给定地理区域内唯一的标识。在一些实施例中，标识可以是通用唯一标识。在一些实施例中，产品识别系统146还可以包括能够辨认、感测、检测或识别产品的其他类型的读取器、扫描仪、相机、射频传感器或光学传感器。
一旦产品被识别，产品识别系统146就可以在步骤604使用产品标识来获取关于产品的附加信息。在一些实施例中，产品识别系统146可以从一个或多个数据库获取产品信息。产品识别系统146还可以从包括产品目录等的其他来源获取产品信息。
产品识别系统146还可以获取关于终端设备130的信息。例如，在步骤606，产品识别系统146可以请求设备信息系统144提供终端设备130的位置。在步骤608，产品识别系统146可以请求设备信息系统144提供可以用于识别终端设备130的设备标识。产品识别系统146然后可以组合用户的身份信息和终端设备130的位置信息以提供跟踪信息。在一些实施例中，产品识别系统146还可以包括检索的产品信息作为跟踪信息的一部分。
然后，产品识别系统146可以在区块链120上记录跟踪信息，以补充用户150想要记录的交易数据。以这种方式，跟踪信息可被记录以帮助验证记录在区块链120上的交易数据的准确性。例如，在步骤610，产品识别系统146可以将跟踪信息发送到密钥管理系统142，并请求密钥管理系统142使用用户150的私钥对跟踪信息签名。在步骤612，密钥管理系统142可以将经签名的跟踪信息返回给产品识别系统146。在步骤614，产品识别系统146可以组合经签名的跟踪信息和交易数据以生成数据包。
在步骤616，产品识别系统146可以例如通过与节点102-110之一建立的连接向区块链系统100发送用以在区块链120上记录数据包的请求。在步骤618，区块链系统100可以使用其共识过程来验证数据包。如果数据包通过验证过程，则在步骤620，区块链系统100可以处理包含在数据包中的交易数据以更新智能合约160。继续上述示例，如果用户150是智能合约160的一方，并且用户150刚刚提交要记录在区块链120上、指示用户150已经接收到如智能合约160中所述的产品的交易数据，则智能合约160可以更新其交易状态以指示产品的交付并执行如智能合约160中指定的支付。
在一些实施例中，在步骤622，区块链系统100可以要求智能合约160执行状态验证过程以验证是否应当如用户150记录的交易数据所指定的那样更新交易状态。当确定由用户150提交用于记录的交易数据无效时，状态验证过程可以报告错误。例如，如果用户150提交的用于在区块链120上记录的交易数据指示收到产品，但是由智能合约160维护的交易状态指示产品尚未被运送，则智能合约160可以在步骤624报告错误消息。同样，如果用户150提交的用于在区块链120上记录的交易数据指示收到产品，但是由智能合约160维护的交易状态指示交易已经完成，则智能合约160也可以在步骤624报告错误消息。
在一些实施例中，区块链系统100可以在步骤626通过产品识别系统146向用户150通知所报告的错误消息。用户150可以选择使用记录的交易数据和跟踪信息来追溯错误的起源。另一方面，如果状态验证过程没有发现错误，则智能合约160可以在步骤624提供确认，并且可以在步骤626通过产品识别系统146将确认传递至用户150。
在一些实施例中，当不再需要访问区块链系统100时，可能要求用户150退出终端设备130。当终端设备130从用户150接收到退出请求时，终端设备130可以例如通过与节点102-110之一建立的连接向区块链系统100发送用以在区块链120上记录用户信息和退出时间戳的请求。在一些实施例中，终端设备130可以强制用户150在一段休止状态时间之后退出。用户150可以通过重复上述方法再次登录。
图7示出了根据实施例的用于记录被提交以供记录在区块链上的交易数据的跟踪信息的方法700的流程图。方法700可以由终端设备130(图3)执行，终端设备130可以通过与区块链系统100(图1)的一个或多个节点(例如，节点102-110)建立的连接与区块链系统100交互。
在步骤702，终端设备130可以验证将提交要记录在区块链120上的交易数据的用户的身份。如果用户没有在终端设备130处创建的账户，则终端设备130可以要求用户申请新账户并使用方法400(图4)来执行验证过程。如果用户已经具有在终端设备130处创建的账户，则终端设备130可以要求用户登录该账户并使用方法500(图5)来执行验证过程。
在步骤704，终端设备130可以获取要与交易数据一起提交以记录在区块链120上的跟踪信息。跟踪信息可以包括用户信息、产品信息和位置信息，可以使用例如方法600的步骤602-608(图6)获取。在步骤706，终端设备130可以生成数据包，该数据包可以包括跟踪信息和交易数据，并且准备该数据包以便在例如方法600的步骤610-614(图6)之后提交给区块链系统100。在步骤708，终端设备130可以提交要记录在区块链120上的数据包。终端设备130可以在例如方法600的步骤616-626(图6)之后提交数据包。
可以理解，上述用于获取和记录跟踪信息的方法包括获取可验证的用户信息、产品信息和位置信息，并且记录这些信息以补充区块链上的交易数据的记录。因此，通过由区块链系统提供的共识过程验证的跟踪信息，将确保记录在区块链上的交易数据是准确和一致的。
图8是根据实施例的用于记录被提交以供记录在区块链上的交易数据的跟踪信息的装置800的框图。例如，装置800可以是软件过程的实施方式，并且可以对应于方法700(图7)。参见图8，装置800可以包括用户验证模块802、密钥管理模块804、产品识别模块806和设备信息模块808。
用户验证模块802可以验证将提交要记录在区块链(例如区块链120(图1))上的交易数据的用户的身份。如果用户不具有在装置800处创建的账户，则用户验证模块802可以要求用户申请新账户。密钥管理模块804可以协助用户验证模块802并为用户管理密钥对。如果用户已经具有在装置800处创建的账户，则用户验证模块802可以要求用户登录该账户以执行验证过程。
产品识别模块806可以获取要与交易数据一起提交以记录在区块链120上的跟踪信息。跟踪信息可以包括用户信息、产品信息和位置信息。设备信息模块808可以提供可以形成跟踪信息的一部分的关于装置800的信息，诸如用于识别装置800的标识符和装置800的位置。产品识别模块806可以生成可以包括跟踪信息和交易数据的数据包，并将该数据包提交给区块链系统100以记录在区块链120上。
上述模块中的每一个可以被实现为软件或硬件，或者软件和硬件的组合。例如，可以使用执行存储在存储器中的指令的处理器来实现上述模块中的每一个。而且，例如，每个上述模块可以用一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子组件执行所描述的方法来实现。进一步地，例如，上述模块中的每一个可以通过使用计算机芯片或实体来实现，或者通过使用具有特定功能的产品来实现。在一个实施例中，装置800可以是计算机，并且计算机可以是个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、照相手机、智能手机、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件接收和发送设备、游戏台、平板电脑、可穿戴设备或这些设备的任何组合。
对于装置800中每个模块的功能和角色的实现过程，可以参考上述方法中的相应步骤。为简单起见，这里省略了细节。
在一些实施例中，计算机程序产品可以包括非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机可读程序指令，用于使处理器执行上述方法。
计算机可读存储介质可以是有形设备，其可以存储供指令执行设备使用的指令。计算机可读存储介质可以是例如(但不限于)电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或前述的任何合适的组合。计算机可读存储介质的更具体示例的非详尽列表包括以下内容：便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)、数字通用光盘(DVD)、记忆棒、软盘、例如在其上记录有指令的凹槽中的穿孔卡或凸起结构的机械编码设备，以及前述的任何合适的组合。
用于执行上述方法的计算机可读程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，该编程语言包括面向对象的编程语言和传统的过程编程语言。计算机可读程序指令可以全部在计算设备上作为独立软件包执行，或者部分在第一计算设备上执行、部分在远离第一计算设备的第二计算设备上执行。在后一种情况下，第二远程计算设备可以通过包括局域网(LAN)或广域网(WAN)的任何类型的网络连接到第一计算设备。
计算机可读程序指令可以被提供给通用或专用计算机的处理器或其他可编程数据处理装置以产生机器，使得经由计算机的处理器或其他可编程数据处理装置执行的指令创建用于实施上述方法的装置。
附图中的流程图和示图示出了根据本文各种实施例的设备、方法和计算机程序产品的可能实施例的架构、功能和操作。在这方面，流程图或示图中的框可以表示软件程序、代码段或代码的一部分，其包括用于实现特定功能的一个或多个可执行指令。还应注意，在一些替代实施方式中，框中提到的功能可以不按图中所示的顺序发生。例如，连续示出的两个框实际上可以基本上同时执行，或者这些框有时可以以相反的顺序执行，这取决于所涉及的功能。还应注意，示图和/或流程图的每个框以及示图和流程图中的框的组合可以由执行特定功能或动作的专用目的的基于硬件的系统、或者专用目的的硬件和计算机指令的组合来实施。
应当理解，为了清楚起见，在单独的实施例的上下文中描述的本文的某些特征也可以在单个实施例中组合提供。相反，为了简洁起见，在单个实施例的上下文中描述的本文的各种特征也可以单独提供或者以任何合适的子组合提供，或者在本文的任何其他所述实施例中合适地提供。除非另有说明，否则在各种实施例的上下文中描述的某些特征不是那些实施例的必要特征。
尽管已经结合具体实施例描述了本文，但是许多替换、修改和变体对于本领域技术人员而言将是显而易见的。因此，以下权利要求包含落入权利要求的范围内的所有这些替换、修改和变体。

Claims (15)

1.一种计算机实现的用于获取并在区块链上记录跟踪信息的方法，应用于终端设备，所述方法用于对产品的交易进行溯源，所述方法包括：
验证用户的身份，所述用户将提交要记录在所述区块链上的交易数据；
获取要与所述交易数据一起提交以记录在所述区块链上的跟踪信息，所述跟踪信息包括所述用户的身份信息、所述交易数据相关联的产品的产品信息和所述终端设备的位置；
生成包括所述跟踪信息和所述交易数据的数据包；以及
提交所述数据包，以供记录在所述区块链上。
2.如权利要求1所述的方法，所述验证用户的身份，包括：
获取所述用户的生物特征；
根据所述生物特征判断所述用户是否具有在所述终端设备处创建的现有账户；
在判断结果为是的情况下，处理用以登录到所述现有账户的请求。
3.如权利要求2所述的方法，所述处理用以登录到所述现有账户的请求，包括：
获取所述用户的登录密码；
根据所述登录密码匹配现有账户相关联的登录密码，以及根据所述生物特征匹配现有账户相关联的生物特征；
在匹配均成功且匹配结果对应同一现有账户的情况下，确认所述用户的所述身份。
4.如权利要求3所述的方法，所述确认所述用户的所述身份，包括：
提交要记录在所述区块链上的日志条目，所述日志条目包括所述用户的所述身份信息和登录时间戳中的至少一个；
在接收到指示所述日志条目成功记录在所述区块链上的确认的情况下，确认所述用户的所述身份。
5.如权利要求3所述的方法，其中，所述方法还包括：
在任一匹配失败的情况下，拒绝处理所述请求。
6.如权利要求1所述的方法，还包括：
接收所述用户的新账户创建的请求，并获取所述用户的生物特征与可验证标识；
在确定所述可验证标识和所述生物特征的有效性的情况下，为所述用户创建所述新账户。
7.如权利要求6所述的方法，其中，为所述用户创建所述新账户包括：
接收所述用户针对所述新账户的登录密码，并为所述用户创建密钥对；
提交所述可验证标识和所述生物特征，以供记录在所述区块链上；以及
存储所述可验证标识和所述生物特征，以便于后续请求登录到所述新账户。
8.如权利要求1所述的方法，其中，所述获取要与所述交易数据一起提交以记录在所述区块链上的跟踪信息，包括：
识别与所述交易数据相关联的产品；
获取关于与所述交易数据相关联的所述产品的产品信息。
9.如权利要求1所述的方法，还包括：
所述跟踪信息还包括用于标识所述终端设备的设备标识。
10.如权利要求1所述的方法，其中，所提交的所述交易数据用于更新记录在所述区块链上的智能合约，并且所述方法还包括：
从区块链系统接收指示由所述智能合约报告的错误的错误消息；以及
向所述用户报告所述错误消息。
11.如权利要求10所述的方法，其中，当所述智能合约确定所提交的所述交易数据无效时，报告所述错误。
12.如权利要求1所述的方法，还包括：
使所述用户退出所述终端设备；以及
提交所述用户的所述身份信息和退出时间戳，以供记录在所述区块链上。
13.一种用于在区块链上记录交易数据的跟踪信息的设备，包括：
一个或多个处理器；和
一个或多个计算机可读存储器，耦合到所述一个或多个处理器并且其上存储有指令，所述指令能够由所述一个或多个处理器执行以执行权利要求1到12中任一项所述的方法。
14.一种用于在区块链上记录交易数据的跟踪信息的装置，所述装置包括用于执行权利要求1至12中任一项所述的方法的多个模块。
15.一种非暂态计算机可读介质，其中存储有指令，当所述指令由设备的处理器执行时，使所述设备执行权利要求1至12中任一项所述的方法。
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