TWI666902B - 基於區塊鏈技術的強健的ａｔｍ網路系統及其資訊處理方法 - Google Patents

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Abstract

本發明涉及一種基於區塊鏈技術的強健的ATM網路系統及其資訊處理方法。該資訊處理方法包括下述步驟：ATM節點產生交易資訊；該ATM節點對產生的交易資訊實施規定處理後進行區塊打包生成區塊鏈資訊；該ATM節點向全網廣播區塊鏈資訊；伺服器作為監控節點定期同步ATM網路中的區塊鏈資訊；伺服器解析區塊鏈資訊並進行儲存。根據本發明，伺服器可以作為監控節點直接同步所有的資訊，便於進行交易資訊的匯總，同時，利用非對稱加密演算法對交易資訊實施規定處理，能夠保證交易資訊的安全性。

Description

基於區塊鏈技術的強健的ＡＴＭ網路系統及其資訊處理方法
[0001] 本發明涉及區塊鏈應用領域，尤其涉及一種基於區塊鏈技術的強健的ATM網路系統及其資訊處理方法。
[0002] 目前關於ATM的安全系統的專利集中在ATM終端如何驗證這個層面。現有技術中存在以下不足： 　　（1）ATM需要專網通訊，並且定期單獨對每台ATM終端進行交易流水確認，工作量大； 　　（2）ATM和布放銀行伺服器點對點通訊，一旦通訊線路或者伺服器發生問題，ATM將無法正常交易； 　　（3）ATM單點接入雲端的風險也會轉移到整個運營平臺的網路安全問題。 　　[0003] 在中國專利申請號 CN200910039733.5、專利名稱為：“一種安全的ATM系統及其運行方法”的專利文獻中提供了一種安全的ATM系統及運行方法，該ATM系統及運行方法基於MOBILE KEY以及手機NFC技術進行ATM驗證，但是，該專利文獻中沒有涉及ATM網路的優化，也不能解決上述ATM和銀行伺服器點對點通訊的問題。
[0004] 為了解決上述問題，本發明的目的在於提供一種在保證交易資訊安全性的前提下能夠有效解決ATM對伺服器單點通信異常情況下無法通訊的問題的基於區塊鏈技術的強健的ATM網路系統及其資訊處理方法。 　　[0005] 本發明的基於區塊鏈技術的強健的ATM網路系統，其特徵在於，具備： 　　ATM分散式網路，由多個ATM節點基於區塊鏈技術構成，其中，任意一個ATM節點至少連接有另一個ATM節點；以及 　　伺服器，與所述ATM分散式網路通信連接。 　　[0006] 優選地，所述ATM節點具備： 　　資訊處理模組，用於對該節點產生的交易資訊實施規定處理後進行區塊打包生成區塊鏈資訊； 　　廣播模組，用於將生成的區塊鏈資訊向全網廣播；以及 　　儲存模組，用於儲存交易資訊以及區塊鏈資訊。 　　[0007] 優選地，所述規定處理包括： 　　對該節點產生的交易資訊實施非對稱加密； 　　附加ATM標識和時間戳記。 　　[0008] 優選地，所述非對稱加密包括：RSA、Elgamal、D-H、橢圓曲線加密演算法中的任意一項。 　　[0009] 優選地，所述ATM節點進一步具備： 　　秘鑰獲取模組，用於從伺服器基於相關規則獲取周圍規定範圍內的其他ATM節點的對交易資訊進行非對稱加密的秘鑰；以及 　　解密模組，利用獲取的秘鑰對其他AMT節點的交易資訊進行解密。 　　[0010] 優選地，在一個ATM節點向全網廣播區塊鏈資訊後其他ATM節點即時更新儲存的區塊鏈資訊，以使得每一個節點都具有全部ATM節點的區塊鏈資訊。 　　[0011] 優選地，所述伺服器具備： 　　監控模組，用於所述ATM分散式網路中作為監控節點； 　　解析模組，用於解析加密的ATM節點的交易資訊；以及 　　儲存模組，用於儲存由所述解析模組解析出來的交易資訊。 　　[0012] 本發明的基於區塊鏈技術的強健的ATM網路系統中的資訊處理方法，該ATM網路系統由ATM分散式網路和伺服器構成，其中，由多個ATM節點基於區塊鏈技術構成ATM分散式網路，其特徵在，該資訊處理方法包括下述步驟： 　　交易資訊產生步驟，ATM節點產生交易資訊； 　　交易資訊處理步驟，該ATM節點對產生的交易資訊實施規定處理後進行區塊打包生成區塊鏈資訊； 　　交易資訊廣播步驟，該ATM節點向全網廣播區塊鏈資訊； 　　伺服器監控步驟，伺服器作為監控節點定期同步ATM網路中的區塊鏈資訊；以及 　　伺服器資訊儲存步驟；伺服器解析區塊鏈資訊並進行儲存。 　　[0013] 優選地，所述交易資訊處理步驟包括下述子步驟： 　　該ATM節點對產生的交易資訊實施非對稱加密處理； 　　對非對稱加密處理後的交易資訊附加ATM標識和時間戳記；以及 　　將進行了上述處理後的交易資訊進行區塊打包生成區塊鏈資訊。 　　[0014] 優選地，所述非對稱加密包括：RSA、Elgamal、D-H、橢圓曲線加密演算法中的任意一項。 　　[0015] 優選地，在所述交易資訊廣播步驟中，該ATM節點向全網廣播區塊鏈資訊，其他節點更新區塊鏈資訊以使得每一個節點都具有全部ATM節點的區塊鏈資訊，並且其他節點將區塊鏈資訊更新到ATM節點的儲存區。 　　[0016] 優選地，該方法進一步具備： 　　金鑰獲取步驟，ATM節點基於相關規則從伺服器獲取周圍規定範圍內的其他ATM節點的對交易資訊進行非對稱加密的秘鑰。 　　[0017] 優選地，所述時間戳記由伺服器產生，在所述ATM分散式網路中具有統一時間。 　　[0018] 優選地，所述伺服器監控步驟包括下述子步驟： 　　伺服器作為監控節點定期將ATM網路中的區塊鏈資訊同步到伺服器上；以及 　　伺服器解析同步後的區塊鏈資訊。 　　[0019] 本發明的基於區塊鏈技術的強健的ATM網路系統及其資訊處理方法中，通過建立ATM分散式網路結構，將ATM節點發揮服務和記帳兩個功能，以區塊的形式加密記錄所有ATM的交易資訊，集體維護了一個可靠的ATM交易資訊資料庫，該資料庫具有按時間先後順序記錄、不可篡改、可信任的優點。在任意一個ATM節點都有全部ATM交易的資訊，伺服器可以作為監控節點直接同步所有的資訊，便於進行交易資訊的匯總。同時，通過雜湊演算法和非對稱加密演算法，保證了交易資訊的安全性。由於分散式的優勢，解決了ATM對伺服器單點通訊異常情況下無法通訊的問題，保障了ATM的有效運行，同時ATM交易資訊不會因為中心伺服器的異常而丟失資料。
[0024] 下面介紹的是本發明的多個實施例中的一些，旨在提供對本發明的基本瞭解。並不旨在確認本發明的關鍵或決定性的要素或限定所要保護的範圍。 　　[0025] 本發明涉及基於區塊鏈技術的強健的ATM網路系統及其資訊處理方法。本發明涉針對現有ATM專網通訊下伺服器一對多通訊網路存在的不足，基於區塊鏈技術，設計了ATM分散式網路，對於ATM交易資訊實施非對稱加密，並對ATM交易資訊加上時間戳記，進行區塊打包，通過全網廣播交易資訊，所有ATM節點將保存所有的交易資訊。ATM布放銀行的伺服器可以作為監控節點的方式加入分散式網路進行監控並同步帳本，進行解析後結構化並存入資料庫。 　　[0026] 在說明本發明的基於區塊鏈技術的強健的ATM網路系統及其資訊處理方法之前，首先對區塊鏈技術進行簡單介紹。 　　[0027] 區塊鏈（Blockchain）是由節點參與的分散式資料庫系統，它的特點是不可更改，不可偽造，也可以將其理解為帳簿系統。它是數位加密貨幣的一個重要概念，數字加密貨幣，例如比特幣區塊鏈的副本，記錄了其代幣(token)的每一筆交易。通過這些資訊，我們可以找到每一個位址，在歷史上任何一點所擁有的價值。區塊鏈是由一串使用密碼學方法產生的資料塊組成，每一個區塊都包含了上一個區塊的雜湊值，從創始區塊開始連接到當前區塊，形成區塊鏈。區塊鏈是一串使用密碼學方法相關聯產生的資料塊，每一個資料塊中包含了一次比特幣網路交易的資訊，用於驗證其資訊的有效性（防偽）和生成下一個區塊。 　　[0028] 狹義來講，區塊鏈是一種按照時間順序將資料區塊以順序相連的方式組合成的一種鏈式資料結構，並以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的分散式帳本。廣義來講，區塊鏈技術是利用塊鏈式資料結構來驗證與存儲資料、利用分散式節點共識演算法來生成和更新資料、利用密碼學的方式保證資料傳輸和訪問的安全、利用由自動化腳本代碼組成的智慧合約來程式設計和運算元據的一種全新的分散式基礎架構與計算範式。 　　[0029] 區塊鏈技術本質是去中心化且寓於分散式結構的資料存儲、傳輸和證明的方法，用資料區塊(Block)取代了目前互聯網對中心伺服器的依賴，使得所有資料變更或者交易專案都記錄在一個雲系統之上。所謂區中心化是指，由於使用分散式核算和存儲，不存在中心化的硬體或管理機構，任意節點的權利和義務都是均等的，系統中的資料塊由整個系統中具有維護功能的節點來共同維護。 　　[0030] 圖1是表示本發明的基於區塊鏈技術的強健的ATM網路系統的構造圖。如圖1所示，本發明的基於區塊鏈技術的強健的ATM網路系統具備：ATM分散式網路100以及與上述ATM分散式網路100通信連接的伺服器200。 　　[0031] 其中，伺服器200包括監控模組210、解析模組220以及儲存模組230。監控模組210用於ATM分散式網路100中作為監控節點，解析模組220用於解析加密的ATM節點的交易資訊，儲存模組230用於儲存由所述解析模組解析出來的交易資訊。 　　[0032] 圖2是本發明的ATM網路系統中的ATM分佈圖。 　　[0033] 如圖2所示，ATM分散式網路100由多個ATM節點（圖2中的ATM節點1、ATM節點2、ATM節點3、ATM節點4......）基於區塊鏈技術構成，其中，任意一個ATM節點至少連接有另一個ATM節點。 　　[0034] 圖3是本發明的ATM網路系統中的每個ATM節點的構造圖。 　　[0035] 如圖3所示，每個ATM節點具備：資訊處理模組101，用於對該節點產生的交易資訊實施規定處理後進行區塊打包生成區塊鏈資訊；廣播模組102，用於將生成的區塊鏈資訊向全網廣播；儲存模組103，用於儲存交易資訊以及區塊鏈資訊；秘鑰獲取模組104，用於從伺服器200基於相關規則獲取周圍規定範圍內的其他ATM節點的對交易資訊進行非對稱加密的秘鑰；以及解密模組105，利用獲取的秘鑰對其他AMT節點的交易資訊進行解密。 　　[0036] 接著，基於區塊鏈技術的強健的ATM網路系統中的資訊處理方進行說明。 　　[0037] 圖4是表示本發明的基於區塊鏈技術的強健的ATM網路系統的資訊處理方法的流程圖。 　　[0038] 如圖4所示，本發明的基於區塊鏈技術的強健的ATM網路系統中的資訊處理方法包括下述步驟： 　　步驟S100，ATM節點100產生交易資訊； 　　步驟S200，該ATM節點100對產生的交易資訊實施非對稱加密並加上ATM標識和時間戳記，進行區塊打包，生成區塊鏈資訊； 　　步驟S300，該ATM節點100向全網廣播區塊鏈資訊，其他節點即時更新區塊資訊，這樣每一個節點都具有全部ATM節點的區塊鏈資訊； 　　步驟S400，伺服器200作為監控節點定期同步ATM網路中的區塊鏈資訊；以及 　　步驟S500；伺服器200解析區塊鏈資訊並進行儲存。 　　[0039] 下面，對於這些步驟進行具體說明。 　　[0040] 在步驟S100中，ATM節點100產生交易資訊，例如ATM節點上的ATM機的存取款、匯款等資訊。在ATM節點內設有的儲存模組103儲存這些交易資訊。 　　[0041] 在步驟S200中，該ATM節點對產生的交易資訊實施非對稱加密處理，對非對稱加密處理後的交易資訊附加ATM標識和時間戳記，並且將進行了上述處理後的交易資訊進行區塊打包生成區塊鏈資訊。ATM交易資訊的區塊包括區塊版本號、前一區塊的索引資料、時間戳記、區塊中資料變更的確認數和ATM具體交易資訊。在本發明中，非對稱加密方法可以採用RSA、Elgamal、D-H、ECC(橢圓曲線加密演算法)等，但不僅限於這些演算法。採用非對稱加密，各節點以區塊的方式記錄所有節點的交易資訊，各節點可以查看自己的交易資料，但無法查看其它節點的交易資料，伺服器200擁有所有的秘鑰，可以解析出所有ATM節點的ATM交易資訊。對交易資訊附加的ATM標識是指對於不同ATM擁有唯一的標記，附加的時間戳記是通過伺服器200統一全部ATM節點的時間。 　　[0042] 在步驟S300中，ATM節點100向全網廣播區塊鏈資訊，由於分散式網路的特點，全部ATM節點均能接收到廣播資訊，並將廣播資訊更新到ATM節點的存儲模組103中。 　　[0043] 在步驟S400中，伺服器200作為監控節點定期同步ATM網路中的區塊鏈資訊，在分散式網路結構中，將伺服器200的監控模組210作為一個監控節點接入分散式網路結構中，能夠定期同步網路中的資訊。 　　[0044] 在步驟S500中，伺服器200對於監控模組210同步的交易資訊利用解析模組220進行解密，將解密後的資訊儲存到存儲模組230中。由於伺服器200擁有對於所有區塊的私密金鑰，因而能夠對所有ATM節點的區塊解析解密。 　　[0045] 作為本發明的一個變形例，一個ATM節點還能夠查看其他ATM節點的交易資訊。以下對於該變形例進行簡單說明。 　　[0046] 由於各個ATM節點具有其他AMT節點的交易資訊，基於相關交易規則，並獲取周圍一定ATM部分交易資訊的秘鑰，可以分析出鄰近ATM的當前狀態，從而在本節點的ATM機由於存錢櫃滿或者取錢櫃為空的情況下，能夠向客戶提供建議，由此能夠提高用戶體驗。具體建議內容可以有以下內容：例如（1）附近空餘ATM的數量；（2）附近空餘ATM的位置資訊。 　　[0047] 本發明的基於區塊鏈技術的強健的ATM網路系統及其資訊處理方法中，通過建立ATM分散式網路結構，將ATM節點發揮服務和記帳兩個功能，以區塊的形式加密記錄所有ATM的交易資訊，集體維護了一個可靠的ATM交易資訊資料庫，該資料庫具有按時間先後順序記錄、不可篡改、可信任的優點。在任意一個ATM節點都有全部ATM交易的資訊，伺服器可以作為監控節點直接同步所有的資訊，便於進行交易資訊的匯總。同時，通過雜湊演算法和非對稱加密演算法，保證了交易資訊的安全性。由於分散式的優勢，解決了ATM對伺服器單點通訊異常情況下無法通訊的問題，保障了ATM的有效運行，同時ATM交易資訊不會因為中心伺服器的異常而丟失資料。 　　[0048] 以上例子主要說明了本發明的基於區塊鏈技術的強健的ATM網路系統及其資訊處理方法。儘管只對其中一些本發明的具體實施方式進行了描述，但是本領域普通技術人員應當瞭解，本發明可以在不偏離其主旨與範圍內以許多其他的形式實施。因此，所展示的例子與實施方式被視為示意性的而非限制性的，在不脫離如所附各請求項所定義的本發明精神及範圍的情況下，本發明可能涵蓋各種的修改與替換。
[0049]
100‧‧‧ATM分散式網路
200‧‧‧伺服器
210‧‧‧監控模組
220‧‧‧解析模組
230‧‧‧儲存模組
101‧‧‧資訊處理模組
102‧‧‧廣播模組
103‧‧‧儲存模組
104‧‧‧秘鑰獲取模組
105‧‧‧解密模組
S100-S500‧‧‧步驟
[0020] 圖1是表示本發明的基於區塊鏈技術的強健的ATM網路系統的構造圖。 　　[0021] 圖2是本發明的ATM網路系統中的ATM分佈圖。 　　[0022] 圖3是本發明的ATM網路系統中的ATM節點的構造圖。 　　[0023] 圖4是表示本發明的基於區塊鏈技術的強健的ATM網路系統的資訊處理方法的流程圖。

Claims (12)

  1. 一種基於區塊鏈技術的強健的ATM網路系統，其特徵在於，具備：ATM分散式網路，由多個ATM節點基於區塊鏈技術構成，其中，任意一個ATM節點至少連接有另一個ATM節點；以及伺服器，與所述ATM分散式網路通信連接，其中，所述ATM節點進一步具備：秘鑰獲取模組，用於從上述伺服器基於相關規則獲取周圍規定範圍內的其他ATM節點的對交易資訊進行非對稱加密的秘鑰；以及解密模組，利用獲取的秘鑰對其他AMT節點的交易資訊進行解密。
  2. 如請求項1所述的基於區塊鏈技術的強健的ATM網路系統，其中，所述ATM節點具備：資訊處理模組，用於對該節點產生的交易資訊實施規定處理後進行區塊打包生成區塊鏈資訊；廣播模組，用於將生成的區塊鏈資訊向全網廣播；以及儲存模組，用於儲存交易資訊以及區塊鏈資訊。
  3. 如請求項2所述的基於區塊鏈技術的強健的ATM網路系統，其中，所述規定處理包括：對該節點產生的交易資訊實施非對稱加密；附加ATM標識和時間戳記。
  4. 如請求項1所述的基於區塊鏈技術的強健的ATM網路系統，其中，所述非對稱加密包括：RSA、Elgamal、D-H、橢圓曲線加密演算法中的任意一項。
  5. 如請求項2~4任意一項所述的基於區塊鏈技術的強健的ATM網路系統，其中，在一個ATM節點向全網廣播區塊鏈資訊後其他ATM節點即時更新儲存的區塊鏈資訊，以使得每一個節點都具有全部ATM節點的區塊鏈資訊。
  6. 如請求項3所述的基於區塊鏈技術的強健的ATM網路系統，其中，所述伺服器具備：監控模組，用於所述ATM分散式網路中作為監控節點；解析模組，用於解析加密的ATM節點的交易資訊；以及儲存模組，用於儲存由所述解析模組解析出來的交易資訊。
  7. 一種基於區塊鏈技術的強健的ATM網路系統中的資訊處理方法，該ATM網路系統由ATM分散式網路和伺服器構成，其中，由多個ATM節點基於區塊鏈技術構成ATM分散式網路，其特徵在，該資訊處理方法包括下述步驟：交易資訊產生步驟，ATM節點產生交易資訊；交易資訊處理步驟，該ATM節點對產生的交易資訊實施規定處理後進行區塊打包生成區塊鏈資訊；交易資訊廣播步驟，該ATM節點向全網廣播區塊鏈資訊；伺服器監控步驟，伺服器作為監控節點定期同步ATM網路中的區塊鏈資訊；以及伺服器資訊儲存步驟；伺服器解析區塊鏈資訊並進行儲存，其中，該方法進一步具備：金鑰獲取步驟，ATM節點基於相關規則從伺服器獲取周圍規定範圍內的其他ATM節點的對交易資訊進行非對稱加密的秘鑰。
  8. 如請求項7所述的基於區塊鏈技術的強健的ATM網路系統中的資訊處理方法，其中，所述交易資訊處理步驟包括下述子步驟：該ATM節點對產生的交易資訊實施非對稱加密處理；對非對稱加密處理後的交易資訊附加ATM標識和時間戳記；以及將進行了上述處理後的交易資訊進行區塊打包生成區塊鏈資訊。
  9. 如請求項8所述的基於區塊鏈技術的強健的ATM網路系統中的資訊處理方法，其中，所述非對稱加密包括：RSA、Elgamal、D-H、橢圓曲線加密演算法中的任意一項。
  10. 如請求項8所述的基於區塊鏈技術的強健的ATM網路系統中的資訊處理方法，其中，在所述交易資訊廣播步驟中，該ATM節點向全網廣播區塊鏈資訊，其他節點更新區塊鏈資訊以使得每一個節點都具有全部ATM節點的區塊鏈資訊，並且其他節點將區塊鏈資訊更新到ATM節點的儲存區。
  11. 如請求項8所述的基於區塊鏈技術的強健的ATM網路系統中的資訊處理方法，其中，所述時間戳記由伺服器產生，在所述ATM分散式網路中具有統一時間。
  12. 如請求項7~11任意一項所述的基於區塊鏈技術的強健的ATM網路系統中的資訊處理方法，其中，所述伺服器監控步驟包括下述子步驟：伺服器作為監控節點定期將ATM網路中的區塊鏈資訊同步到伺服器上；以及伺服器解析同步後的區塊鏈資訊。
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