CN118251671A - 用于私密交易处理的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于便利区块链中的安全私密转移的方法包括：从设备接收针对提议的私密转移的发起消息，所述发起消息包括私密组标识符、实体标识符和转移量；使用所述发起消息作为输入来执行智能合约，导致向中央机构系统发送包括所述实体标识符和转移量的事件消息；接收来自所述中央机构系统的响应消息，所述响应消息包括对提议的私密转移的批准或拒绝的指示；以及使用响应消息作为输入来执行智能合约，导致(i)如果响应消息包括批准的指示，则添加私密区块链交易以将转移量从与实体标识符关联的第一区块链钱包转移到与私密组标识符关联的私密组中的第二区块链钱包，或者(ii)拒绝提议的私密转移。

Description

用于私密交易处理的方法和系统
相关申请的交叉引用
本申请要求2021年11月3日提交的美国专利申请No.17/453,402的优先权，该申请的全部内容出于所有目的通过引用并入本文中。
技术领域
本公开涉及私密交易的处理，具体地涉及使用智能合约，通过中央机构在没有双重支付风险的情况下安全地处理公共区块链的私密交易。
背景技术
区块链最初是作为一种存储机制创建的，用于使用加密货币进行支付交易。使用区块链提供了许多好处，比如去中心化、分布式计算、交易的透明度，并且还为交易所涉及的个人或实体提供匿名性。区块链更受欢迎的方面之一是它是不可变的记录：作为链的一部分的每笔交易都存储在其中，并且由于计算要求和带宽限制而无法更改，特别是当链变得越来越长和区块链网络增加了更多节点时。
虽然第一批区块链是完全公开的，但已经创建了一些只允许授权实体参与其中的区块链。称为“许可”区块链的这些区块链通常涉及一个或多个向参与者提供此类授权的实体。这些区块链中的交易在很大程度上对授权的参与者仍然是公开的，其中每个参与者都可以看到所有的交易。虽然交易不一定会透露每个参与者的身份，但由于交易是经由区块链钱包进行的，因此一些参与者可能能够计算出每个区块链钱包背后的其他参与者的身份。另外，即使在身份可能无法辨别的情况下，参与者也可能希望使其交易历史保密，比如避免透露交易频率或所涉及的货币量。
然而，传统区块链缺乏这样的特征。已经开发了一些区块链，其特征是参与者能够进入专属组，也称为“隐私组”，其中由区块链中的节点控制，在此类组中进行的交易只能由该组的成员查看。虽然这可以为参与者提供所需的私密性，但交易的完全私密性可以为参与者提供双重支付区块链货币的机会，比如通过在两个不同的隐私组中同时转移相同的区块链货币。另外，私密性可能违反法规，并在确保遵守适用规则方面造成困难。
因此，需要对现有的区块链技术进行改进，所述改进可以提供参与者之间的私密交易，其中未经授权的实体无法看到交易数据，同时还可以防止双重支付，并且能够遵守所有适用的规则和法规。
发明内容
本公开提供了用于便利区块链中的安全私密转移的系统和方法的描述。当区块链中的第一参与者想要将货币转移给第二参与者时，第一参与者提交用作智能合约的输入的发起消息，所述智能合约存储在包括第一和第二参与者二者的隐私组中。使用所述输入执行所述智能合约会导致事件消息被发送到与区块链关联的中央机构。中央机构维护区块链的每个参与者的余额，并审查事件消息，以检查第一参与者是否具有尚未支付的足够货币来提供所述转移。所述中央机构向区块链节点发送响应消息，用作智能合约的输入，所述智能合约使用所述输入来执行，以便利隐私组中的私密区块链交易(如果被批准的话)，或拒绝该交易(如果被拒绝的话)。结果，通过中央机构和隐私组中的智能合约的使用，交易可以保持私密并保持在隐私组内，但是禁止每个参与者双重支付区块链货币。
一种用于便利区块链中的安全私密转移的方法包括：由区块链网络中的节点的接收器从第一计算设备接收针对提议的私密转移的发起消息，其中所述发起消息至少包括私密组标识符、实体标识符和转移量；由所述节点的处理器使用所接收的发起消息作为输入来执行存储在与所述区块链网络关联的区块链中的智能合约，其中所述智能合约的执行包括由所述节点的发送器向中央机构系统发送事件消息，所述事件消息至少包括所述实体标识符和转移量；由所述节点的接收器接收来自所述中央机构系统的响应消息，其中所述响应消息包括对提议的私密转移的批准或拒绝的指示；以及由所述节点的处理器使用接收的响应消息作为输入来执行所述智能合约，其中所述智能合约的执行包括(i)如果所述响应消息包括批准的指示，则将私密区块链交易添加到所述区块链，以将所述转移量从与所述实体标识符关联的第一区块链钱包转移到与所述私密组标识符关联的私密组中的第二区块链钱包，或者(ii)拒绝提议的私密转移。
一种用于便利区块链中的安全私密转移的系统包括：区块链网络，所述区块链网络包括节点和多个附加的区块链节点；第一计算设备；以及中央机构系统，其中所述节点包括接收器和处理器，所述接收器从第一计算设备接收针对提议的私密转移的发起消息，其中所述发起消息至少包括私密组标识符、实体标识符和转移量，所述处理器使用所接收的发起消息作为输入来执行存储在与所述区块链网络关联的区块链中的智能合约，其中所述智能合约的执行包括由所述节点的发送器向所述中央机构系统发送事件消息，所述事件消息至少包括所述实体标识符和转移量，所述接收器接收来自所述中央机构系统的响应消息，其中所述响应消息包括对提议的私密转移的批准或拒绝的指示，并且所述处理器使用接收的响应消息作为输入来执行所述智能合约，其中所述智能合约的执行包括(i)如果所述响应消息包括批准的指示，则将私密区块链交易添加到所述区块链，以将所述转移量从与所述实体标识符关联的第一区块链钱包转移到与所述私密组标识符关联的私密组中的第二区块链钱包，或者(ii)拒绝提议的私密转移。
附图说明
当结合附图阅读时，从以下的示例性实施例的详细描述可以更好地理解本公开的范围。附图中包括以下的图：
图1是图解说明按照示例性实施例的用于便利区块链中的安全私密转移的高级系统架构的框图。
图2是图解说明按照示例性实施例的图1的系统中的用于便利区块链中的安全私密转移的区块链节点的框图。
图3是图解说明示例性实施例的用于通过图1的系统中的区块链节点，便利区块链中的安全私密转移的过程的流程图。
图4是图解说明按照示例性实施例的用于便利区块链中的安全私密转移的示例性方法的流程图。
图5是图解说明按照示例性实施例的计算机系统架构的框图。
根据下文中提供的详细描述，本公开的其他适用领域将变得明显。应理解的是，示例性实施例的详细描述只是用于举例说明，于是，并不一定限制本公开的范围。
具体实施方式
用于便利区块链中的安全私密转移的系统
图1图解说明通过隐私组、智能合约和第三方机构的使用，便利区块链中的安全私密转移的系统100。
系统100可以包括区块链网络102。区块链网络102可以由多个区块链节点104组成。每个区块链节点104可以是下面更详细讨论的诸如图2或图5中图解所示的计算系统，所述计算系统被配置为进行与区块链的处理和管理相关的功能，包括区块链数据值的生成、提议的区块链交易的核实、数字签名的核实、新区块的生成、新区块的验证、以及区块链的副本的维护。
区块链可以是由至少多个区块组成的分布式分类账。每个区块可以至少包括区块头和一个或多个数据值。每个区块头可以至少包括时间戳、区块引用值和数据引用值。时间戳可以是生成区块头的时间，并且可以使用任何适当的方法(例如，UNIX时间戳、DateTime等)来表示。区块引用值可以是引用区块链中的较早区块(例如，基于时间戳)的值。在一些实施例中，区块头中的区块引用值可以是对相应区块之前最近所添加区块的区块头的引用。在示例性实施例中，区块引用值可以是通过对最近所添加区块的区块头进行散列而生成的散列值。数据引用值可以类似地是对存储在包括区块头的区块中的一个或多个数据值的引用。在示例性实施例中，数据引用值可以是通过对一个或多个数据值进行散列而生成的散列值。例如，区块引用值可以是使用一个或多个数据值生成的Merkle树的根。
每个区块头中的区块引用值和数据引用值的使用可导致区块链是不可变的。对数据值的任何尝试修改都需要为该区块生成新的数据引用值，这将因此要求后续区块的区块引用值是新生成的，进一步要求在每个后续区块中生成新的区块引用值。在生成新的区块并将其添加到区块链之前，这必须在区块链网络102中的每个单个区块链节点104中进行和更新，以便使更改永久化。计算限制和通信限制可能会使这种修改极其困难(即使并非不可能)，从而使区块链不可变。
在一些实施例中，区块链可以用于存储关于在两个不同的区块链钱包之间进行的区块链交易的信息。区块链钱包可以包括用于生成数字签名的加密密钥对中的私钥，所述数字签名充当支付方对区块链交易的授权，其中数字签名可以由区块链网络102使用加密密钥对中的公钥来验证。在一些情况下，术语“区块链钱包”可以特指私钥。在其他情况下，术语“区块链钱包”可以指存储私钥以供在区块链交易中使用的计算设备(例如，参与者系统106等)。例如，每个计算设备可以各自具有相应加密密钥对的它们自己的私钥，并且可以各自是用于与和区块链网络关联的区块链的交易的区块链钱包。计算设备可以是适合存储和利用区块链钱包的任何类型的设备，比如台式计算机、膝上型计算机、笔记本电脑、平板电脑、蜂窝电话机、智能电话机、智能手表、智能电视、可穿戴式计算设备、可植入式计算设备等。
存储在区块链中的每个区块链数据值可以对应于区块链交易或其他数据存储(如适用的话)。区块链交易至少可以由以下组成：使用发送者的私钥生成的货币的发送者(例如，第一参与者系统106a)的数字签名，使用接收者的公钥生成的货币的接收者(例如，第二参与者系统106b)的区块链地址，以及转移的区块链货币量，或者存储的其他数据。在一些区块链交易中，交易还可以包括当前存储区块链货币的发送者的一个或多个区块链地址(例如，数字签名证明他们可以访问此类货币)，以及使用发送者的公钥为发送者要保留的任何更改生成的地址。加密货币已被发送到的可在未来交易中使用的地址被称为“输出”地址，因为每个地址以前用于捕获先前的区块链交易的输出，所述先前的区块链交易也被称为“未用交易”，因为在先前的交易中有货币被发送到该地址，而该货币仍然未用。在一些情况下，区块链交易还可以包括发送者的公钥，供实体在验证交易时使用。对于区块链交易的传统处理，此类数据可以由发送者或接收者提供给区块链网络102中的区块链节点104。该节点可以使用发送者钱包的加密密钥对中的公钥来核实数字签名，并且还可以核实发送者对资金的访问(例如，未用交易尚未被消费，并且被发送到与发送者钱包关联的地址)，称为交易的“确认”的过程，然后将区块链交易包括在新的区块中。在传统的区块链实现中，新的区块在被添加到区块链并分别分发到区块链网络102中的所有区块链节点104之前，可以由区块链网络102中的其他节点验证。在区块链数据值不能与区块链交易相关，而是与其他类型数据的存储相关的情况下，区块链数据值仍然可以包括或以其他方式涉及数字签名的验证。
在系统100中，区块链可被配置为存储智能合约。智能合约可以是一旦满足一个或多个标准，就会执行的区块链数据值中存储在区块链上的可自行执行数据对象。智能合约可以监控添加到区块链的新区块，直到满足标准的预期数据被添加到区块链，或者以其他方式满足标准为止。一旦满足标准，智能合约就可以自行执行并因此进行与区块链相关的一个或多个动作，比如提交新的交易以转移数字货币，或提交新数据以存储在区块链中的新的区块链数据值中。在一些情况下，单个智能合约可以执行多次，例如由于不同的输入或其他标准而进行不同的功能。
在系统100中，区块链可以包括一个或多个隐私组110。隐私组110可以是由至少两个参与者系统106组成的组，其中分配给隐私组110的存储在区块链中的转移、智能合约或其他区块链数据只能由该隐私组110的成员查看。在例子中，第一隐私组110a可以包括第一参与者系统106a和第二参与者系统106b。隐私组110a可以被分配在区块链中的所有隐私组110中对该隐私组110a来说唯一的唯一标识符，在本文中称为“组标识符”、“隐私组标识符”或“私密组标识符”。通过将隐私组110a的隐私组标识符包括在区块链数据条目中，区块链中的区块链数据条目可以与隐私组110a关联。
区块链网络102中的每个区块链节点104可以维护每个隐私组110的简档，或者可以使用中央公共目录服务，该服务包括隐私组的隐私组标识符以及该隐私组中的每个参与者系统106的标识符(例如，区块链钱包公钥、设备标识符、序列号或其他唯一值)。当参与者系统106向区块链节点104请求区块链数据时，区块链节点104可以基于其提供的标识信息和组简档来识别参与者系统106所属的每个隐私组110。区块链节点104然后可以向参与者系统106只提供参与者系统106被授权查看的区块链数据。换句话说，可以向参与者系统106提供公开的(例如，不与隐私组110关联的)区块链数据条目，以及包括参与者系统106为其成员的隐私组110的隐私组标识符的那些区块链数据条目。
系统100还可以包括中央机构系统108。中央机构系统108可以是配置为维护每个参与者系统106的余额并为新实体提供作为参与者系统106参与区块链网络102的授权的实体。关于中央机构系统108(也称为“发行机构”)的更多信息可以在Steven C.Davis等于2019年9月20日提交的题为“Method and System for Distribution of a ConsistentLedger Across Multiple Blockchains”的美国专利申请No.16/576,915中找到，该申请通过引用整体并入本文中。中央机构系统108可以存储系统100中的每个参与者系统106的区块链货币的余额，并且可以在每次参与者系统106参与区块链网络102中的区块链交易(公共的或私密的)时更新余额。
为了便利区块链上的私密转移，同时防止双重支付，可以为系统100中的每对参与者系统106创建隐私组110。换句话说，每次新的参与者系统106，比如参与者系统106b被授权作为参与者参与区块链网络102时，将为每个现有参与者系统106创建新的隐私组110(例如，关于参与者系统106a和106c的隐私组110b)，该新的隐私组110包括现有参与者系统106和新的参与者系统106。结果，对于n个参与者系统106，区块链网络102总是可以包括至少个隐私组110。在一些情况下，可以包括额外的隐私组110，所述额外的隐私组110包括不止两个参与者系统106，比如参与者系统106可能期望的那样。可以推迟组的创建，直到在转移中需要该组为止，并且可以删除不活动的组。
每个隐私组110可以具有与其相关联的智能合约，所述智能合约存储在区块链中并且只能由该隐私组110查看和访问(例如，其中智能合约存储在包括隐私组110的隐私组标识符的区块链数据条目中)。智能合约可以是可针对隐私组110中的参与者系统106之间的每次私密转移执行的单个私密智能合约，或者可以是用于隐私组110中的单个转移的私密智能合约，其中在每次转移之后，向区块链添加新的私密智能合约，以便用于后续的转移。
当第一参与者系统106，比如参与者系统106a有兴趣进行到另一个参与者系统106，比如参与者系统106b的私密转移时，第一参与者系统106a可以向区块链网络102中的区块链节点104提交发起消息。发起消息可以至少包括在转移中期望的区块链货币的转移量、与第一参与者系统106a关联的实体标识符、以及以下之一：与第二参与者系统106b关联的实体标识符或者与第一参与者系统106a和第二参与者系统106b所属的隐私组110a关联的组标识符。区块链节点104可以接收发起消息，并使用组标识符和/或实体标识符，比如通过使用该数据来识别组简档和识别组简档中的其他数据，来识别隐私组110a和第二参与者系统106b。
区块链节点104可以识别隐私组110a，并且比如使用关联的隐私组标识符来识别存储在与隐私组110a关联的区块链中的私密智能合约。发起消息可以作为可以被执行的智能合约的输入来提供。智能合约的执行可以导致事件消息的生成，所述事件消息使用适当的通信网络和方法以电子方式发送到中央机构系统108。事件消息可以至少包括与第一参与者系统106a关联的实体标识符和提议的私密交易的转移量。在一些实施例中，事件消息还可以包括与第二参与者系统106b关联的实体标识符。
中央机构系统108可以接收事件消息，并使用与第一参与者系统106a关联的实体标识符来识别与第一参与者系统106a关联的简档。中央机构系统108然后可以判定参与者系统106a是否具有足够的余额来支付指定的转移量到第二参与者系统106b的转移。在一些情况下，发起消息可以指定将用于实现所述转移的一个或多个未用交易输出。在此类情况下，未用交易输出可以包括在事件消息中，并且中央机构系统108进行的判定可以包括判定未用交易输出是否与参与者系统106a关联，并且对应于用于期望的转移量的足够数量的区块链货币。
作为所述判定的结果，中央机构系统108可以确定对于提议的私密转移的批准或拒绝。例如，如果参与者系统106a没有提供适当的未用交易输出，或者如果参与者系统106a已经请求了足够货币的私密转移，而这使得新提议的私密转移变得不可能，则中央机构系统108可以拒绝提议的私密转移。中央机构系统108可以生成以电子方式发送到区块链网络102中的区块链节点104的响应消息，该响应消息包括关于提议的私密转移是被批准还是被拒绝的指示。在一些情况下，响应消息可以包括用于识别提议的私密转移的附加信息，比如与参与者系统106a关联的实体标识符和与隐私组110a关联的组标识符，或者对提议的私密转移来说唯一的会话标识符或其他值，比如可以由第一参与者系统106a或区块链节点104生成和提供的值。
区块链节点104可以接收响应消息，并且可以将响应消息作为输入提供给隐私组110a中的私密智能合约。然后，私密智能合约可以自行执行并基于响应消息进行动作。如果响应消息指示提议的私密转移被拒绝，则动作可以是丢弃发起消息，并且以电子方式向参与者系统106a发送指示提议的私密转移被拒的通知消息。在一些情况下，通知消息可以包括拒绝的原因，所述原因可以由中央机构系统108在响应消息中提供，并在智能合约的执行期间包括在通知消息中。如果响应消息指示提议的私密转移被接受，则可以将私密转移添加到区块链。将私密转移添加到区块链可以包括通过智能合约生成新的区块链交易，所述新的区块链交易例如可以包括参与者系统106a的数字签名(例如，包括在发起消息中、包括在智能合约中、通过智能合约生成等)、一个或多个未用交易输出、与参与者系统106b关联的目的地地址、以及转移量。在一些情况下，包括在私密转移中的数据量可以取决于区块链的架构以及参与者系统106和/或中央机构系统108的需要。新的区块链交易可以包括在新的区块链数据条目中，所述新的区块链数据条目还包括经核实并包括在经核实并添加到区块链的新区块中的隐私组110a的隐私组标识符。
在一些实施例中，智能合约的执行还可以导致通知消息的生成，该通知消息以电子方式发送到中央机构系统108，该通知消息向中央机构系统108通知成功地将私密转移添加到区块链。在一些情况下，通知消息可以包括识别私密转移的信息，比如会话标识符或其他数据。在一些情况下，通知消息可以包括存储在区块链数据条目中的交易标识符或其他数据，可以包括区块链数据条目本身，或者诸如中央机构系统108可以要求或请求的其他数据。然后，中央机构系统108可以更新第一参与者系统106a和第二参与者系统106b二者的简档，以更新它们的可用区块链货币余额、未用交易输出和/或其他数据，用于针对提议的涉及第一参与者系统106a或第二参与者系统106b的私密转移进行未来的判定。
因此，本文中讨论的系统和方法便利区块链上的私密转移，同时消除了双重支付的可能性。通过使用智能合约，可以在参与者系统106或区块链节点104不进行任何附加动作的情况下进行私密转移，从而使得能够在对现有实践的扰乱最小的情况下实现本文中讨论的方法和系统。使用中央机构系统108为每个私密转移提供授权确保了没有参与者系统106能够双重支付任何区块链货币，或采取在利用隐私组110的传统区块链网络102中可能被忽视的其他未经授权的动作。结果，每个参与者系统106都可以利用区块链上的私密转移，而不会使他们自己暴露于其他参与者系统106的欺诈风险，从而提供了对现有系统的显著改进。
区块链节点
图2图解说明区块链节点104的实施例。对本领域技术人员来说，显然图2中图解所示的区块链节点104的实施例只是作为例证提供的，不可能穷尽适合于进行本文中讨论的功能的区块链节点104的所有可能构成。例如，图5中图解所示并在下面更详细讨论的计算机系统500可以是区块链节点104的适当构成。在一些情况下，系统100的附加组件，比如参与者系统106和中央机构系统108，可以包括图2中图解所示并在下面讨论的组件。
区块链节点104可以包括接收设备202。接收设备202可被配置为经由一种或多种网络协议通过一个或多个网络接收数据。在一些情况下，接收设备202可被配置为经由一种或多种通信方法，比如射频、局域网、无线局域网、蜂窝通信网络、蓝牙、因特网等，从其他区块链节点104、参与者系统106、中央机构系统108以及其他系统和实体接收数据。在一些实施例中，接收设备202可以由多个设备，比如用于通过不同网络接收数据的不同接收设备，比如用于通过局域网接收数据的第一接收设备和用于通过因特网接收数据的第二接收设备组成。接收设备202可以接收以电子方式发送的数据信号，其中数据可以被叠加或以其他方式编码在数据信号上，并且可以通过接收设备202接收数据信号来解码、解析、读取或以其他形式获得。在一些情况下，接收设备202可以包括用于解析接收的数据信号以获得叠加在数据信号上的数据的解析模块。例如，接收设备202可以包括解析器程序，所述解析器程序被配置为接收数据信号，并将接收的数据信号变换为由处理设备进行的功能的可用输入，以便实现本文中所述的方法和系统。
接收设备202可被配置为接收由其他区块链节点104以电子方式发送的数据信号，该数据信号可以叠加有或以其他方式编码有区块、区块链数据值、确认消息、加密密钥、智能合约、实体标识符、隐私组标识符等。接收设备202还可被配置为接收由参与者系统106以电子方式发送的数据信号，该数据信号叠加有或以其他方式编码有发起消息、实体标识符、区块链钱包数据、隐私组数据等。接收设备202还可被配置为接收由中央机构系统108以电子方式发送的数据信号，该数据信号可以叠加有或以其他方式编码有响应消息、对通知消息的请求、对区块链数据的请求、实体标识符、事件数据、隐私组数据等。
区块链节点104还可以包括通信模块204。通信模块204可被配置为在区块链节点104的模块、引擎、数据库、存储器和其他组件之间发送数据，用于进行本文中讨论的功能。通信模块204可以由一种或多种通信类型组成，并利用各种通信方法在计算设备内进行通信。例如，通信模块204可以由总线、触针连接器、导线等组成。在一些实施例中，通信模块204还可被配置为在区块链节点104的内部组件和区块链节点104的外部组件，比如外部连接的数据库、显示设备、输入设备等之间进行通信。区块链节点104还可以包括处理设备。对相关领域技术人员来说，显然处理设备可被配置为进行本文中讨论的区块链节点104的功能。在一些实施例中，处理设备可以包括和/或由专门配置为进行处理设备的一个或多个功能的多个引擎和/或模块组成，比如查询模块216、生成模块218、核实模块220等。本文中使用的术语“模块”可以是被特别编程以便接收输入、使用所述输入进行一个或多个处理，并提供输出的软件或硬件。基于本公开，对本领域技术人员来说，各种模块进行的输入、输出和处理将是显而易见的。
区块链节点104可以包括组数据库206。组数据库206可被配置为使用适当的数据存储格式和模式存储多个组简档208。组数据库206可以是关系数据库，所述关系数据库利用结构化查询语言进行存储在其中的结构化数据集的存储、识别、修改、更新、访问等。每个组简档208可以是配置为存储与隐私组110相关的数据的结构化数据集。组简档208例如可以包括隐私组标识符，并且对于在关联的隐私组110中的每个参与者系统106，可以包括实体标识符。在一些情况下，组简档208还可以包括私密智能合约数据、关联的隐私组110中的每个参与者系统106的区块链钱包数据等。
区块链节点104还可以包括区块链数据212，区块链数据212可以存储在区块链节点104的存储器214中，或者存储在区块链节点104内的单独区域中，或者可以由区块链节点104访问。区块链数据212可以包括区块链，区块链可以由多个区块组成并且与区块链网络102关联。在一些情况下，区块链数据212还可以包括与区块链及其管理和性能关联的任何其他数据，比如区块生成算法、数字签名生成和确认算法、区块链节点104的通信数据、智能合约等。
区块链节点104还可以包括存储器214。存储器214可被配置为存储供区块链节点104在进行本文中讨论的功能时使用的数据，比如公钥和私钥、对称密钥等。存储器214可被配置为使用适当的数据格式化方法和模式存储数据，并且可以是任何适当类型的存储器，比如只读存储器、随机存取存储器等。对相关领域技术人员来说，显然存储器214可以包括例如加密密钥和算法、通信协议和标准、数据格式化标准和协议、用于处理设备的模块和应用程序的程序代码、以及可以适合于由区块链节点104在进行本文中公开的功能时使用的其他数据。在一些实施例中，存储器214可以由关系数据库组成或以其他方式包括关系数据库，所述关系数据库利用结构化查询语言进行存储在其中的结构化数据集的存储、识别、修改、更新、访问等。存储器214可被配置为存储例如加密密钥、加密密钥对、密码算法、加密算法、通信信息、数据格式化规则、签名生成算法、智能合约数据等。
区块链节点104可以包括查询模块216。查询模块216可被配置为对数据库执行查询以识别信息。查询模块216可以接收一个或多个数据值或查询字符串，并且可以对所指示的数据库，比如区块链节点104的组数据库206执行基于此的查询字符串，以识别存储在所述数据库中的信息。查询模块216然后可以根据需要将识别的信息输出到区块链节点104的适当引擎或模块。例如，查询模块216可以对组数据库206执行查询，以识别与接收的发起消息对应的组简档208，从而识别包括在其中的隐私组标识符和/或实体标识符，以便在私密智能合约中提交。
区块链节点104还可以包括生成模块218。生成模块218可被配置为生成供区块链节点104在进行本文中讨论的功能时使用的数据。生成模块218可以接收指令作为输入，可以基于指令生成数据，并且可以将生成的数据输出到区块链节点104的一个或多个模块。例如，生成模块218可被配置为生成区块链数据条目、区块、确认消息、加密密钥对、数字签名、用于进行动作的函数和指令、智能合约、智能合约提交数据、事件消息、通知消息、会话标识符等。
区块链节点104还可以包括核实模块220。核实模块220可被配置为作为本文中讨论的功能的一部分，为区块链节点104进行核实。核实模块220可以接收指令作为输入，该指令还可以包括要在进行核实时使用的数据，可以根据请求进行核实，并且可以将核实的结果输出到区块链节点104的其他模块或引擎。例如，核实模块220可被配置为使用适当的签名生成算法和密钥来核实数字签名，核实智能合约数据，核实新的区块链交易等。
区块链节点104还可以包括发送设备222。发送设备222可被配置为经由一种或多种网络协议通过一个或多个网络发送数据。在一些情况下，发送设备222可被配置为经由一种或多种通信方法、局域网、无线局域网、蜂窝通信、蓝牙、射频、因特网等向其他区块链节点104、参与者系统106、中央机构系统108和其他实体发送数据。在一些实施例中，发送设备222可以由多个设备组成，比如用于通过不同网络发送数据的不同发送设备，比如用于通过局域网发送数据的第一发送设备和用于通过因特网发送数据的第二发送设备。发送设备222可以以电子方式发送数据信号，该数据信号叠加有可以由接收计算设备解析的数据。在一些情况下，发送设备222可以包括用于将数据叠加、编码或以其他方式格式化为适合于发送的数据信号的一个或多个模块。
发送设备222可被配置为以电子方式向其他区块链节点104发送数据信号，该数据信号可以叠加有或以其他方式编码有区块链数据值、区块、确认消息、对区块链数据的请求、智能合约数据、实体标识符、隐私组标识符、组简档208等。发送设备222还可被配置为以电子方式向参与者系统106发送数据信号，该数据信号可以叠加有或以其他方式编码有对实体标识符的请求、对区块链钱包数据的请求、区块链数据、通知消息等。发送设备222还可被配置为以电子方式向中央机构系统108发送数据信号，该数据信号可以叠加有或以其他方式编码有事件消息、通知消息、实体标识符、隐私组标识符、组简档208数据等。
用于便利区块链中的私密转移的过程
图3图解说明由图1和图2的系统100的区块链节点104执行的用于便利受到保护以免于双重支付的区块链中的私密转移的过程300。
在步骤302，区块链节点104的接收设备202可以使用适当的通信网络和方法，接收从第一参与者系统106a发送的针对提议的私密转移的发起消息。发起消息可以至少包括与第一参与者系统106a关联的实体标识符、提议的私密转移的转移量、以及以下至少之一：与提议的私密转移意图指向的第二参与者系统106b关联的实体标识符，以及与包括第一参与者系统106a和第二参与者系统106b的隐私组110a关联的组标识符。在一些情况下，发起消息还可以包括一个或多个未用交易输出、数字签名和/或为生成和核实提议的私密转移所需的任何附加数据。在步骤304，区块链节点104的查询模块216可以对区块链节点104的组数据库206执行查询，以识别组简档208，该组简档208包括与目标隐私组110，例如，第一参与者系统106a关联的实体标识符，以及包括在发起消息中的其他数据(例如，与第二参与者系统106b关联的实体标识符或组标识符)。
在步骤306，区块链节点104可以根据需要将发起消息和位于所识别的组简档208中的任何附加数据输入到存储在与隐私组110a关联的区块链中的私密智能合约中。将数据输入到智能合约中可以导致智能合约的执行，这可以导致向中央机构系统108发送事件消息。事件消息可以至少包括与第一参与者系统106a关联的实体标识符和转移量。在发起消息包括一个或多个未用交易输出和/或提议的私密转移的其他数据的情况下，事件消息还可以包括这样的附加数据。在步骤307，中央机构系统108可以判定提议的私密转移是被批准还是被拒绝，比如基于可以由中央机构系统108跟踪的第一参与者系统106a的区块链货币余额。在步骤308，中央机构系统108可以以电子方式向区块链节点104发送响应消息，该响应消息指示对提议的私密转移的批准或拒绝，该响应消息可以由区块链节点的接收设备202接收。
在步骤310，区块链节点104可以将响应消息输入到私密智能合约中。结果，可以执行私密智能合约，其中所述执行可以包括读取包括在响应消息中的数据。如果响应消息指示提议的私密转移被拒绝，则在步骤312，作为智能合约的执行的结果，提议的私密转移可以被区块链节点104拒绝。提议的私密转移的拒绝可以导致区块链节点104丢弃发起消息和任何其他关联的数据。在一些情况下，区块链节点104的发送设备222可以以电子方式向第一参与者系统106a发送通知消息，该通知消息可以指示提议的私密转移被拒绝。在中央机构系统108在响应消息中包括拒绝原因的指示的情况下，以电子方式发送到第一参与者系统106a的通知消息可以包括该原因的指示。
如果在步骤310，智能合约基于响应消息确定提议的私密转移被接受，则在步骤314，可以通过针对私密转移向区块链添加新的区块链交易来处理提议的私密转移。新的区块链交易可以由智能合约使用包括在智能合约中的数据，以及使用发起消息和/或响应消息输入到智能合约中的数据生成。新的区块链交易可以被发送到区块链节点104(例如，经由接收设备202或通过内部通信，比如经由通信模块204接收)，其中区块链节点104的生成模块218可以生成包括新的区块链交易和隐私组110a的组标识符的区块链数据条目，可以生成包括该新的区块链数据条目的新区块，并且可以将该新区块分发到区块链网络102中的多个其他区块链节点104，以便对该新区块进行核实和确认，从而添加到区块链中。在步骤316，区块链节点104的发送设备222可以以电子方式向中央机构系统108发送通知消息，该通知消息包括向区块链添加私密转移的指示。中央机构系统108可以基于该通知消息更新与第一参与者系统106a和第二参与者系统106b关联的数据，比如基于转移来更新与它们关联的区块链货币的余额。
用于便利区块链中的安全私密转移的示例性方法
图4图解说明用于使用中央机构和智能合约来便利区块链中的安全私密转移，以实现私密性同时防止区块链货币的双重支付的方法400。
在步骤402，对于提议的私密转移，发起消息可以由区块链网络(例如，区块链网络102)中的节点(例如，区块链节点104)的接收器(例如，接收设备202)从第一计算设备(例如，第一参与者系统106a)接收，其中该发起消息至少包括私密组标识符、实体标识符和转移量。在步骤404，该节点的处理器可以使用接收的发起消息作为输入来执行存储在与区块链网络关联的区块链中的智能合约，其中智能合约的执行包括由该节点的发送器(例如，发送设备222)向中央机构系统(例如，中央机构系统108)发送事件消息，该事件消息至少包括实体标识符和转移量。
在步骤406，该节点的接收器可以从中央机构系统接收响应消息，其中该响应消息包括对提议的私密转移的批准或拒绝的指示。在步骤408，该节点的处理器可以使用接收的响应消息作为输入来执行智能合约，其中智能合约的执行包括(i)如果响应消息包括批准的指示，则将私密区块链交易添加到区块链，以将转移量从与实体标识符关联的第一区块链钱包转移到与私密组标识符关联的私密组中的第二区块链钱包，或者(ii)拒绝提议的私密转移。
在一个实施例中，智能合约可以存储在区块链中的区块链数据条目中，该区块链数据条目还包括私密组标识符。在一些实施例中，方法400还可以包括：由中央机构系统的接收器(例如，接收设备202)接收事件消息；由中央机构系统的处理器(例如，查询模块216)识别与实体标识符关联的区块链钱包数据；由中央机构系统的处理器(例如，生成模块218)至少基于区块链钱包数据和转移量来判定对提议的私密转移的批准或拒绝；由中央机构系统的处理器(例如，生成模块218)基于所述判定生成包括批准或拒绝的指示的响应消息；以及由中央机构系统的发送器(例如，发送设备222)将生成的响应消息发送到该节点。在一个实施例中，方法400还可以包括如果响应消息包括批准的指示，则由该节点的发送器向中央机构发送通知消息，该通知消息包括私密区块链交易的成功添加的通知。
在一些实施例中，方法400还可以包括：由中央机构系统的接收器接收来自该节点的通知消息，其中如果响应消息包括批准的指示，则该通知消息包括私密区块链交易的成功添加的通知；以及由中央机构系统的处理器至少基于包括在事件消息中的转移量来更新与实体标识符关联的区块链钱包数据。在一个实施例中，方法400还可以包括：在该节点的存储器(例如，组数据库206、存储器214等)中存储多个隐私组简档(例如，组简档208)，其中每个隐私组简档至少包括组标识符和两个实体标识符；由该节点的处理器(例如，查询模块216)识别多个隐私组简档中的特定隐私组简档，其中所包括的组标识符与包括在发起消息中的隐私组标识符匹配，其中第二区块链钱包与包括在该特定隐私组简档中的两个实体标识符中的第一个实体标识符关联，其中两个实体标识符中的第二个实体标识符与包括在发起消息中的实体标识符匹配。在另一个实施例中，私密组可以与该特定隐私组简档关联。在一些实施例中，私密区块链交易可以存储在区块链中的包括私密组标识符的区块链数据条目中。
计算机系统结构
图5图解说明其中可以作为计算机可读代码地实现本公开的实施例，或其各个部分的计算机系统500。例如，图1和图2的区块链节点104以及图1的参与者系统106和中央机构系统108可以在计算机系统500中使用硬件、上面存储有指令的非临时性计算机可读介质或者它们的组合来实现，并且可以在一个或多个计算机系统或其他处理系统中实现。硬件可以具体体现用于实现图3和图4的方法的模块和组件。
如果使用可编程逻辑，则此类逻辑可以在可从市场上获得的处理平台上执行，所述处理平台由可执行软件代码配置成为专用计算机或专用设备(例如，可编程逻辑阵列、专用集成电路等)。本领域普通技术人员会意识到的是，所公开主题的各个实施例可以利用各种计算机系统构成来实践，包括多核多处理器系统、小型计算机、大型计算机、功能分布的链接或群集计算机，以及可以嵌入到几乎任何设备中的普适或微型计算机。例如，可以使用至少一个处理器设备和存储器来实现上述实施例。
本文中所述的处理器单元或设备可以是单个处理器、多个处理器或者它们的组合。处理器设备可以具有一个或多个处理器“核心”。本文中所述的术语“计算机程序介质”、“非临时性计算机可读介质”和“计算机可用介质”用于通常指的是诸如可移动存储单元518、可移动存储单元522和安装在硬盘驱动器512中的硬盘之类的有形介质。
利用本示例计算机系统500描述了本公开的各个实施例。在阅读本描述之后，对相关领域技术人员来说，如何使用其他计算机系统和/或计算机架构来实现本公开将变得明易。尽管操作可能被描述为顺序处理，不过一些操作事实上可以并行进行、同时进行和/或在分布式环境中进行，同时程序代码被本地或远程存储，以便由单处理器或多处理器机器访问。另外，在一些实施例中，各个操作的顺序可以被重排，而不脱离所公开主题的精神。
处理器设备504可以是专门配置为进行本文中讨论的功能的专用或通用处理器设备。处理器设备504可以连接到通信基础设施506，比如总线、消息队列、网络、多核消息传递方案等。网络可以是适合于进行本文中公开的功能的任何网络，可以包括局域网(LAN)、广域网(WAN)、无线网络(例如，WiFi)、移动通信网络、卫星网络、因特网、光纤、同轴电缆、红外、射频(RF)或者它们的任意组合。其他适当的网络类型和构成对相关领域技术人员来说将是显而易见的。计算机系统500还可以包括主存储器508(例如，随机存取存储器、只读存储器等)，并且还可包括辅助存储器510。辅助存储器510可包括硬盘驱动器512和可移动存储驱动器514，比如软盘驱动器、磁带驱动器、光盘驱动器、闪存等。
可移动存储驱动器514可以以公知的方式对可移动存储单元518进行读取和/或写入。可移动存储单元518可包括可以由可移动存储驱动器514读取和写入的可移动存储介质。例如，如果可移动存储驱动器514是软盘驱动器或通用串行总线端口，则可移动存储单元518可以分别是软盘或便携式闪存驱动器。在一个实施例中，可移动存储单元518可以是非临时性计算机可读记录介质。
在一些实施例中，辅助存储器510可以包括用于允许计算机程序或其他指令加载到计算机系统500中的备选装置，例如，可移动存储单元522和接口520。对相关领域技术人员来说，显然此类装置的例子可以包括程序盒和盒式接口(例如，如在视频游戏系统中所见的)、可移动存储芯片(例如，EEPROM、PROM等)和关联的插口、以及其他可移动存储单元522和接口520。
存储在计算机系统500中(例如，主存储器508和/或辅助存储器510中)的数据可以存储在任何类型的适当计算机可读介质上，比如光存储装置(例如，光盘、数字通用光盘、蓝光光盘等)或磁带存储装置(例如，硬盘驱动器)。可以在任意类型的适当数据库构成，比如关系数据库、结构化查询语言(SQL)数据库、分布式数据库、对象数据库等中配置数据。对相关领域技术人员来说，适当的构成和存储装置类型是显而易见的。
计算机系统500还可以包括通信接口524。通信接口524可被配置为允许在计算机系统500和外部设备之间传送软件和数据。示例性通信接口524可以包括调制解调器、网络接口(例如，以太网卡)、通信端口、PCMCIA插槽和卡等。经由通信接口524传送的软件和数据可以是信号的形式，对相关领域技术人员来说，显然所述信号可以是电子信号、电磁信号、光信号或者其他信号。信号可以经由通信路径526传播，通信路径526可被配置为运送信号，可以使用导线、电缆、光纤、电话线、蜂窝电话链路、射频链路等来实现。
计算机系统500还可以包括显示接口502。显示接口502可被配置为允许在计算机系统500和外部显示器530之间传送数据。示例性显示接口502可以包括高清多媒体接口(HDMI)、数字视觉接口(DVI)、视频图形阵列(VGA)等。显示器530可以是用于显示经计算机系统500的显示接口502传送的数据的任何适当类型的显示器，包括阴极射线管(CRT)显示器、液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示器、电容式触摸显示器、薄膜晶体管(TFT)显示器等。
计算机程序介质和计算机可用介质可以指的是存储器，比如主存储器508和辅助存储器510，它们可以是半导体存储器(例如，DRAM等)。这些计算机程序产品可以是用于向计算机系统500提供软件的工具。计算机程序(例如，计算机控制逻辑)可以存储在主存储器508和/或辅助存储器510中。计算机程序也可以经由通信接口524接收。此类计算机程序当被执行时可以使计算机系统500能够实现如本文中所述的方法。特别地，计算机程序当被执行时可以使处理器设备504能够实现如本文中所述的图3和图4图解所示的方法。因而，此类计算机程序可以表示计算机系统500的控制器。在使用软件实现本公开的情况下，软件可以存储在计算机程序产品中，并使用可移动存储驱动器514、接口520和硬盘驱动器512，或者通信接口524加载到计算机系统500中。
处理器设备504可以包含配置为进行计算机系统500的功能的一个或多个模块或引擎。每个模块或引擎都可以使用硬件来实现，而在一些情况下，也可以利用软件，比如对应于存储在主存储器508或辅助存储器510中的程序代码和/或程序的软件。在此类情况下，程序代码在由计算机系统500的硬件执行之前，可以由处理器设备504(例如，由编译模块或引擎)编译。例如，程序代码可以是用编程语言编写的源代码，该源代码被翻译成低级语言，比如汇编语言或机器代码，以便由计算机系统500的处理器设备504和/或任何其他硬件组件执行。编译处理可以包括词法分析、预处理、句法分析、语义分析、语法制导翻译、代码生成、代码优化，以及可以适合于将程序代码翻译成适用于控制计算机系统500进行本文中公开的功能的低级语言的任何其他技术的使用。对相关领域技术人员来说，显然此类处理导致计算机系统500是被独特地编程以进行上述功能的专门配置的计算机系统500。
除其他特征外，与本公开一致的技术提供用于便利区块链中的安全私密转移的系统和方法。虽然上面描述了所公开的系统和方法的各种示例性实施例，不过应当理解的是，它们只是出于举例说明而非限制的目的提供的。上述描述不是详尽的，并不将本公开局限于所公开的具体形式。鉴于上述教导，各种修改和变化都是可能的，或者可以从本公开的实践中获得各种修改和变化，而不脱离广度或范围。

Claims (16)

1.一种用于便利区块链中的安全私密转移的方法，包括：
由区块链网络中的节点的接收器从第一计算设备接收针对提议的私密转移的发起消息，其中所述发起消息至少包括私密组标识符、实体标识符和转移量；
由所述节点的处理器使用所接收的发起消息作为输入来执行存储在与所述区块链网络关联的区块链中的智能合约，其中所述智能合约的执行包括由所述节点的发送器向中央机构系统发送事件消息，所述事件消息至少包括所述实体标识符和转移量；
由所述节点的接收器接收来自所述中央机构系统的响应消息，其中所述响应消息包括对提议的私密转移的批准或拒绝的指示；以及
由所述节点的处理器使用接收的响应消息作为输入来执行所述智能合约，其中所述智能合约的执行包括(i)如果所述响应消息包括批准的指示，则将私密区块链交易添加到所述区块链，以将所述转移量从与所述实体标识符关联的第一区块链钱包转移到与所述私密组标识符关联的私密组中的第二区块链钱包，或者(ii)拒绝提议的私密转移。
2.按照权利要求1所述的方法，其中所述智能合约存储在所述区块链中的区块链数据条目中，该区块链数据条目还包括所述私密组标识符。
3.按照权利要求1所述的方法，还包括：
由所述中央机构系统的接收器接收所述事件消息；
由所述中央机构系统的处理器识别与所述实体标识符关联的区块链钱包数据；
由所述中央机构系统的处理器至少基于所述区块链钱包数据和所述转移量来判定对提议的私密转移的批准或拒绝；
由所述中央机构系统的处理器基于所述判定生成包括批准或拒绝的指示的所述响应消息；以及
由所述中央机构系统的发送器将生成的响应消息发送到所述节点。
4.按照权利要求1所述的方法，还包括：
如果所述响应消息包括批准的指示，则由所述节点的发送器向所述中央机构发送通知消息，所述通知消息包括所述私密区块链交易的成功添加的通知。
5.按照权利要求1所述的方法，还包括：
由所述中央机构系统的接收器接收来自所述节点的通知消息，其中如果所述响应消息包括批准的指示，则所述通知消息包括所述私密区块链交易的成功添加的通知；以及
由所述中央机构系统的处理器至少基于包括在所述事件消息中的所述转移量来更新与所述实体标识符关联的区块链钱包数据。
6.按照权利要求1所述的方法，还包括：
在所述节点的存储器中存储多个隐私组简档，其中每个隐私组简档至少包括组标识符和两个实体标识符；
由所述节点的处理器识别所述多个隐私组简档中的特定隐私组简档，其中所包括的组标识符与包括在所述发起消息中的所述隐私组标识符匹配，其中
第二区块链钱包与包括在所述特定隐私组简档中的两个实体标识符中的第一个实体标识符关联，其中所述两个实体标识符中的第二个实体标识符与包括在所述发起消息中的实体标识符匹配。
7.按照权利要求6所述的方法，其中所述私密组与所述特定隐私组简档关联。
8.按照权利要求1所述的方法，其中所述私密区块链交易存储在区块链中的区块链数据条目中，该区块链数据条目包括所述私密组标识符。
9.一种用于便利区块链中的安全私密转移的系统，包括：
区块链网络，所述区块链网络包括节点和多个附加的区块链节点；
第一计算设备；以及
中央机构系统，其中
所述节点包括
接收器，所述接收器从第一计算设备接收针对提议的私密转移的发起消息，其中所述发起消息至少包括私密组标识符、实体标识符和转移量，以及
处理器，所述处理器使用所接收的发起消息作为输入来执行存储在与所述区块链网络关联的区块链中的智能合约，其中所述智能合约的执行包括由所述节点的发送器向所述中央机构系统发送事件消息，所述事件消息至少包括所述实体标识符和转移量，
所述节点的接收器接收来自所述中央机构系统的响应消息，其中所述响应消息包括对提议的私密转移的批准或拒绝的指示，并且
所述节点的处理器使用接收的响应消息作为输入来执行所述智能合约，其中所述智能合约的执行包括(i)如果所述响应消息包括批准的指示，则将私密区块链交易添加到所述区块链，以将所述转移量从与所述实体标识符关联的第一区块链钱包转移到与所述私密组标识符关联的私密组中的第二区块链钱包，或者(ii)拒绝提议的私密转移。
10.按照权利要求9所述的系统，其中所述智能合约存储在所述区块链中的区块链数据条目中，该区块链数据条目还包括所述私密组标识符。
11.按照权利要求9所述的系统，其中所述中央机构系统包括
接收器，所述接收器接收所述事件消息，
处理器，所述处理器
识别与所述实体标识符关联的区块链钱包数据，
至少基于所述区块链钱包数据和所述转移量来判定对提议的私密转移的批准或拒绝，以及
基于所述判定生成包括批准或拒绝的指示的所述响应消息；和
发送器，所述发送器将生成的所述响应消息发送到所述节点。
12.按照权利要求9所述的系统，其中如果所述响应消息包括批准的指示，则所述节点的发送器向所述中央机构发送通知消息，所述通知消息包括所述私密区块链交易的成功添加的通知。
13.按照权利要求9所述的系统，其中所述中央机构系统包括
接收器，所述接收器接收来自所述节点的通知消息，其中如果所述响应消息包括批准的指示，则所述通知消息包括所述私密区块链交易的成功添加的通知，和
处理器，所述处理器至少基于包括在所述事件消息中的所述转移量来更新与所述实体标识符关联的区块链钱包数据。
14.按照权利要求9所述的系统，其中
所述节点还包括存储多个隐私组简档的存储器，其中每个隐私组简档至少包括组标识符和两个实体标识符，
所述节点的处理器识别所述多个隐私组简档中的特定隐私组简档，其中所包括的组标识符与包括在所述发起消息中的所述隐私组标识符匹配，并且
第二区块链钱包与包括在所述特定隐私组简档中的两个实体标识符中的第一个实体标识符关联，其中所述两个实体标识符中的第二个实体标识符与包括在所述发起消息中的实体标识符匹配。
15.按照权利要求14所述的系统，其中所述私密组与所述特定隐私组简档关联。
16.按照权利要求9所述的系统，其中所述私密区块链交易存储在区块链中的区块链数据条目中，该区块链数据条目包括所述私密组标识符。
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