TWI803330B - 利用區塊鏈的認證方法 - Google Patents

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Abstract

一種利用區塊鏈的認證方法，適用於認證一使用端，並藉由一區塊鏈系統中之一伺服端來實施，且包含以下步驟：(A)在該伺服端經由一通訊網路接收到來自該使用端的一服務請求後，該服務請求包含一待認證區塊鏈識別碼、一待認證使用令牌及一服務需求，該伺服端透過所運行之智慧合約判定該區塊鏈系統之分散式帳本中是否儲存有相符於該待認證區塊鏈識別碼及該待認證使用令牌的一目標區塊鏈識別碼及一目標使用令牌；及(B)當該伺服端判定出儲存有該目標區塊鏈識別碼及該目標使用令牌時，該伺服端透過所運行之智慧合約執行對應該服務需求之操作。

Description

利用區塊鏈的認證方法
本發明是有關於一種認證方法，特別是指一種利用區塊鏈的認證方法。
近年來，由於綠能政策與環保意識的帶動推廣，智慧電網進入高速發的階段，大量分散式電力資源如，太陽能發電裝置、風力發電裝置、儲能系統裝置、電動車充電樁等，皆已快速布建於微電網中，此外，亦有越來越多的人看見能源商機，紛紛透過電能交易平台進行電能之交易。
不論是透過電能交易平台進行電能投標與電能交易，或是需傳輸與紀錄分散式電力裝置產生的電力資訊，皆須先經過認證步驟方能進行，然而，現有的電能交易平台在進行身分或裝置認證時，所需耗費之運算資源較高，也無法達成匿名性之效果，故實有必要提出一解決方案。
因此，本發明的目的，即在提供一種運算資源較低且具匿名性之利用區塊鏈的認證方法。
於是，本發明利用區塊鏈的認證方法，適用於認證一裝置端，並藉由一經由一通訊網路與該裝置端連接的區塊鏈節點來實施，該區塊鏈節點之分散式帳本儲存有相關於至少一特定裝置端的至少一參考裝置識別碼，及每一參考裝置識別碼所對應的一參考裝置令牌及一參考公鑰，該利用區塊鏈的認證方法包含以下步驟：(A)在該區塊鏈節點經由該通訊網路接收到來自該裝置端的一資料上鏈請求後，該資料上鏈請求包含一待認證裝置識別碼、一待認證裝置令牌及一經加密之欲上鏈資料，該區塊鏈節點透過所運行之智慧合約判定其分散式帳本中是否儲存有對應該待認證裝置識別碼的一目標裝置令牌及一目標公鑰；(B)當該區塊鏈節點判定出存在該目標裝置令牌及該目標公鑰時，該區塊鏈節點透過所運行之智慧合約判定該待認證裝置令牌是否相符於該目標裝置令牌；(C)當該區塊鏈節點判定出該待認證裝置令牌相符於該目標裝置令牌時，該區塊鏈節點透過所運行之智慧合約判定該目標公鑰是否可成功解密該經加密之欲上鏈資料；及(D)當該區塊鏈節點判定出該目標公鑰可成功解密該加密之資料時，該區塊鏈節點透過所運行之智慧合約將解密後之欲上 鏈資料儲存於該區塊鏈節點之一分散式帳本中。
本發明的另一目的，即在提供一種運算資源較低且具匿名性之利用區塊鏈的認證方法。
於是，本發明利用區塊鏈的認證方法，適用於認證一使用端，並藉由一區塊鏈系統中之一伺服端來實施，該伺服端經由一通訊網路與該使用端連接，該區塊鏈系統之分散式帳本儲存有相關於至少一特定使用端的至少一參考使用識別碼，及每一參考使用識別碼所對應的一參考使用令牌及一參考區塊鏈識別碼，該利用區塊鏈的認證方法包含以下步驟：(A)在該伺服端經由該通訊網路接收到來自該使用端的一服務請求後，該服務請求包含一待認證區塊鏈識別碼、一待認證使用令牌及一服務需求，該伺服端透過所運行之智慧合約判定該區塊鏈系統之分散式帳本中是否儲存有相符於該待認證區塊鏈識別碼及該待認證使用令牌的一目標區塊鏈識別碼及一目標使用令牌；及(B)當該伺服端判定出儲存有該目標區塊鏈識別碼及該目標使用令牌時，該伺服端透過所運行之智慧合約執行對應該服務需求之操作。
本發明的功效在於：藉由判定該分散式帳本中是否儲存有對應該待認證裝置識別碼的該目標裝置令牌及該目標公鑰或判 定該分散式帳本中是否儲存有相符於該待認證區塊鏈識別碼及該待認證使用令牌的該目標區塊鏈識別碼及該目標使用令牌，以在不需耗費大量運算資源的情況下即可達成認證該裝置端與該使用端之目的。此外，由於待認證之資料皆為待認證裝置識別碼與待認證裝置令牌，或待認證區塊鏈識別碼與待認證使用令牌，以取代具身分訊息的註冊帳號，故具有匿名性之優點。
11:待註冊裝置端
12:裝置端
13:區塊鏈節點
14:待註冊使用端
15:使用端
16:伺服端
100:通訊網路
21~23:步驟
31~36:步驟
51~53:步驟
61~65:步驟
本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一方塊圖，說明實施本發明利用區塊鏈的認證方法之一第一實施例的第一認證系統；圖2是一流程圖，說明本發明利用區塊鏈的認證方法之第一實施例的一註冊程序；圖3是一流程圖，說明本發明利用區塊鏈的認證方法之第一實施例的一認證程序；圖4是一方塊圖，說明實施本發明利用區塊鏈的認證方法之一第二實施例的第二認證系統；圖5是一流程圖，說明本發明利用區塊鏈的認證方法之第二實施例的一註冊程序；及 圖6是一流程圖，說明本發明利用區塊鏈的認證方法之第二實施例的一認證程序。
參閱圖1，本發明利用區塊鏈的認證方法的一第一實施例，適用於認證一裝置端12，並藉由一第一認證系統來實施。該第一認證系統包含一待註冊裝置端11、該裝置端12及一經由一通訊網路100與該裝置端12以及該待註冊裝置端11連接的區塊鏈節點13。該區塊鏈節點13之分散式帳本用於儲存相關於至少一特定裝置端12的至少一參考裝置識別碼，及每一參考裝置識別碼所對應的一參考裝置令牌(Token)及一參考公鑰。
在本實施例中，該裝置端12例如為一智慧電錶或一充電樁。該區塊鏈節點13可藉由一樹莓派電腦來實施。值得一提的是，該區塊鏈節點13之數量可為多個，且彼此經由該通訊網路100互相連接，並共同組成一區塊鏈系統，由於每一區塊鏈節點13之運作類似，因此僅以單一區塊鏈節點13進行說明。
以下將藉由本發明利用區塊鏈的認證方法的一第一實施例來說明該裝置端12與該區塊鏈節點13之作動，該第一實施例包含一註冊程序及一認證程序。
參閱圖1與圖2，該註冊程序說明了該待註冊裝置端11如 何註冊，並包含下列步驟。
在步驟21中，該待註冊裝置端11經由該通訊網路100傳送包含一對應該待註冊裝置端11之待註冊裝置識別碼的一註冊請求至該區塊鏈節點13。
在步驟22中，在該區塊鏈節點13經由該通訊網路100接收到來自該待註冊裝置端11的該註冊請求後，該區塊鏈節點13透過所運行之智慧合約產生一對應該待註冊裝置識別碼的一註冊裝置令牌，及一註冊金鑰對，並將該待註冊裝置識別碼及其對應的該註冊裝置令牌與該註冊金鑰對之註冊公鑰儲存於該區塊鏈節點13之分散式帳本中，以作為一新增的參考裝置識別碼、一新增的參考裝置令牌及一新增的參考公鑰。而該待註冊裝置端11經由註冊程序後即被該視為一特定裝置端。
在步驟23中，該區塊鏈節點13透過所運行之智慧合約經由該通訊網路100將該註冊裝置令牌及該註冊金鑰對之註冊私鑰傳送至該待註冊裝置端11。
參閱圖1與圖3，該認證程序說明了如何認證該裝置端12，並包含下列步驟。
在步驟31中，該裝置端12經由該通訊網路100傳送一資料上鏈請求至該區塊鏈節點13。該資料上鏈請求包含一待認證裝置識別碼、一待認證裝置令牌及一經加密之欲上鏈資料。其中，該經 加密之欲上鏈資料相關於一供電資訊及一用電資訊之其中一者。
在步驟32中，在該區塊鏈節點13經由該通訊網路100接收到來自該裝置端12的該資料上鏈請求後，該區塊鏈節點13透過所運行之智慧合約判定其分散式帳本中是否儲存有對應該待認證裝置識別碼的一目標裝置令牌及一目標公鑰。當該區塊鏈節點13判定出儲存有該目標裝置令牌及該目標公鑰時，流程進行步驟33；當該區塊鏈節點13判定出不儲存有該目標裝置令牌及該目標公鑰時，流程進行步驟36。
在步驟33中，該區塊鏈節點13透過所運行之智慧合約判定該待認證裝置令牌是否相符於該目標裝置令牌。當該區塊鏈節點13判定出該待認證裝置令牌相符於該目標裝置令牌時，流程進行步驟34；當該區塊鏈節點13判定出該待認證裝置令牌不相符於該目標裝置令牌時，流程進行步驟36。
在步驟34中，該區塊鏈節點13透過所運行之智慧合約判定該目標公鑰是否可成功解密該經加密之欲上鏈資料。當該區塊鏈節點13判定出該目標公鑰可成功解密該加密之資料時，流程進行步驟35；當該區塊鏈節點13判定出該目標公鑰無法成功解密該加密之資料時，流程進行步驟36。
在步驟35中，該區塊鏈節點13透過所運行之智慧合約將解密後之欲上鏈資料儲存於該區塊鏈節點13之分散式帳本中。
在步驟36中，該區塊鏈節點13透過所運行之智慧合約經由該通訊網路100傳送一認證失敗訊息至該裝置端12。
值得特別說明的是，該裝置端12在進行該認證程序前，會先進行該註冊程序，在該註冊程序中，該裝置端12即作為該待註冊裝置端11，以獲得由該區塊鏈節點13所產生並傳送之註冊私鑰，而在步驟31中，當該裝置端12所傳送之經加密的欲上鏈資料是利用該區塊鏈節點13傳送給該裝置端12之註冊私鑰所加密時，在步驟34中，該區塊鏈節點13即能判定出該目標公鑰可成功解密該經加密之欲上鏈資料。
由上述說明，可將本實施例的優點歸納如下：藉由該區塊鏈節點13認證該待認證裝置識別碼、該待認證裝置令牌及該經加密之欲上鏈資料的設計可在不需耗費大量運算資源的情況下即可達成認證該裝置端12的效果，因而能於如，樹莓派電腦之嵌入式系統中進行實現。此外，由於待認證之資料皆為待認證裝置識別碼與待認證裝置令牌，以取代具身分訊息的註冊帳號，故具有匿名性之效果。再者，在傳送該欲上鏈資料時，會經過加密，因而可確保該裝置端12進行電力資訊通訊時的安全性。
參閱圖4，本發明利用區塊鏈的認證方法的一第二實施例，適用於認證一使用端15，並藉由一第二認證系統來實施。該第二認證系統包含一待註冊使用端14、該使用端15及一經由該通訊 網路100與該使用端15以及該待註冊使用端14連接的伺服端16，其中，該伺服端16為一區塊鏈系統中的一區塊鏈節點。該區塊鏈系統之分散式帳本用於儲存相關於至少一特定使用端的至少一參考使用識別碼，及每一參考使用識別碼所對應的一參考使用令牌及一參考區塊鏈識別碼。
以下將藉由本發明利用區塊鏈的認證方法的一第二實施例來說明該使用端15與該伺服端16之作動，該第二實施例包含一註冊程序及一認證程序。
參閱圖4與圖5，該註冊程序說明了該待註冊使用端14如何註冊，並包含下列步驟。
在步驟51中，該待註冊使用端14經由該通訊網路100傳送包含一對應該待註冊使用端14之待註冊使用識別碼的一註冊請求至該伺服端16。
在步驟52中，在該伺服端16經由該通訊網路100接收到來自該待註冊使用端14的該註冊請求後，該伺服端16透過所運行之智慧合約產生一對應該待註冊使用識別碼的一註冊使用令牌，及一註冊區塊鏈識別碼，並將該待註冊使用識別碼對應的該註冊使用令牌及該註冊區塊鏈識別碼儲存於該區塊鏈系統之一分散式帳本中，以作為一新增的參考使用令牌及一新增的參考區塊鏈識別碼。而該待註冊使用端14經由註冊程序後即被該視為一特定使用端。
在步驟53中，該伺服端16透過所運行之智慧合約經由該通訊網路100將該註冊使用令牌及該註冊區塊鏈識別碼傳送至該待註冊使用端14。
參閱圖4與圖6，該認證程序說明了如何認證該使用端15，並包含下列步驟。
在步驟61中，該使用端15經由該通訊網路100傳送一服務請求至該伺服端16，該服務請求包含一待認證區塊鏈識別碼、一待認證使用令牌及一服務需求。其中，該服務需求相關於一與電能有關之投標交易需求、一與電能有關之交易查詢需求及一與電能有關之交易確認需求的其中一者。
在步驟62中，在該伺服端16經由該通訊網路100接收到來自該使用端15的該服務請求後，該伺服端16透過所運行之智慧合約判定該服務需求是否為一阻斷服務攻擊。當該伺服端16判定出該服務需求不為該阻斷服務攻擊時，流程進行步驟63；當該伺服端16判定出該服務需求為該阻斷服務攻擊時，流程進行步驟65。
在步驟63中，該伺服端16透過所運行之智慧合約判定該區塊鏈系統之分散式帳本中是否儲存有相符於該待認證區塊鏈識別碼及該待認證使用令牌的一目標區塊鏈識別碼及一目標使用令牌。當該伺服端16判定出儲存有該目標區塊鏈識別碼及該目標使用令牌時，流程進行步驟64；當該伺服端16判定出不儲存有該目標 區塊鏈識別碼及該目標使用令牌時，流程進行步驟65。
在步驟64中，該伺服端16透過所運行之智慧合約執行對應該服務需求之操作。
在步驟65中，該伺服端16透過所運行之智慧合約經由該通訊網路100傳送一認證失敗訊息至該使用端15。
值得特別說明的是，該使用端15在進行該認證程序前，會先進行該註冊程序，在該註冊程序中，該使用端15即作為該待註冊使用端14，以獲得由該伺服端16所產生並傳送之註冊使用令牌，及註冊區塊鏈識別碼。
由上述說明，可將本實施例的優點歸納如下：藉由該伺服端16認證該待認證區塊鏈識別碼及該待認證使用令牌的設計可在不需耗費大量運算資源的情況下即可達成認證該使用端15的效果。此外，由於待認證之資料皆為待認證區塊鏈識別碼及待認證使用令牌，以取代具身分訊息的註冊帳號，故具有匿名性之效果。
綜上所述，本發明利用區塊鏈的認證方法，藉由判定該分散式帳本中是否儲存有對應該待認證裝置識別碼的該目標裝置令牌及該目標公鑰或判定該分散式帳本中是否儲存有相符於該待認證區塊鏈識別碼及該待認證使用令牌的該目標區塊鏈識別碼及該目標使用令牌，以在不需耗費大量運算資源的情況下即可達成認證該裝置端12與該使用端15之目的。此外，由於待認證之資料皆 為待認證裝置識別碼與待認證裝置令牌，或待認證區塊鏈識別碼與待認證使用令牌，以取代具身分訊息的註冊帳號，因此具有匿名性之優點，故確實能達成本發明的目的。
惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。
61~65:步驟

Claims (8)

  1. 一種利用區塊鏈的認證方法，適用於認證一裝置端，並藉由一經由一通訊網路與該裝置端連接的區塊鏈節點來實施，該區塊鏈節點之分散式帳本儲存有相關於至少一特定裝置端的至少一參考裝置識別碼，及每一參考裝置識別碼所對應的一參考裝置令牌及一參考公鑰，該利用區塊鏈的認證方法包含以下步驟： (A)在該區塊鏈節點經由該通訊網路接收到來自該裝置端的一資料上鏈請求後，該資料上鏈請求包含一待認證裝置識別碼、一待認證裝置令牌及一經加密之欲上鏈資料，該區塊鏈節點透過所運行之智慧合約判定其分散式帳本中是否儲存有對應該待認證裝置識別碼的一目標裝置令牌及一目標公鑰； (B)當該區塊鏈節點判定出儲存有該目標裝置令牌及該目標公鑰時，該區塊鏈節點透過所運行之智慧合約判定該待認證裝置令牌是否相符於該目標裝置令牌； (C)當該區塊鏈節點判定出該待認證裝置令牌相符於該目標裝置令牌時，該區塊鏈節點透過所運行之智慧合約判定該目標公鑰是否可成功解密該經加密之欲上鏈資料；及 (D)當該區塊鏈節點判定出該目標公鑰可成功解密該加密之資料時，該區塊鏈節點透過所運行之智慧合約將解密後之欲上鏈資料儲存於該區塊鏈節點之分散式帳本中。
  2. 如請求項1所述的利用區塊鏈的認證方法，該區塊鏈節點還經由該通訊網路連接一待註冊裝置端，在步驟(A)之前，還包含以下步驟： (E)在該區塊鏈節點經由該通訊網路接收到來自該待註冊裝置端且包含一對應該待註冊裝置端之待註冊裝置識別碼的一註冊請求後，該區塊鏈節點透過所運行之智慧合約產生一對應該待註冊裝置識別碼的一註冊裝置令牌，及一註冊金鑰對，並將該待註冊裝置識別碼及其對應的該註冊裝置令牌與該註冊金鑰對之註冊公鑰儲存於該區塊鏈節點之分散式帳本中，以作為該至少一參考裝置識別碼中之一者、該至少一參考裝置令牌中之一者及該至少一參考公鑰中之一者，並將該待註冊裝置端作為該至少一特定裝置端中之一者；及 (F)該區塊鏈節點透過所運行之智慧合約經由該通訊網路將該註冊裝置令牌及該註冊金鑰對之註冊私鑰傳送至該待註冊裝置端。
  3. 如請求項2所述的利用區塊鏈的認證方法，其中，在步驟(A)中，當該裝置端所傳送之經加密的欲上鏈資料是利用該區塊鏈節點傳送給該裝置端之註冊私鑰所加密時，在步驟(C)中，該區塊鏈節點即判定出該目標公鑰可成功解密該經加密之欲上鏈資料。
  4. 如請求項1所述的利用區塊鏈的認證方法，其中，在步驟(A)中，該經加密之欲上鏈資料相關於一供電資訊及一用電資訊之其中一者。
  5. 一種利用區塊鏈的認證方法，適用於認證一使用端，並藉由一區塊鏈系統中之一伺服端來實施，該伺服端經由一通訊網路與該使用端連接，該區塊鏈系統之分散式帳本用於儲存相關於至少一特定使用端的至少一參考使用識別碼，及每一參考使用識別碼所對應的一參考使用令牌及一參考區塊鏈識別碼，該利用區塊鏈的認證方法包含以下步驟： (A)在該伺服端經由該通訊網路接收到來自該使用端的一服務請求後，該服務請求包含一待認證區塊鏈識別碼、一待認證使用令牌及一服務需求，該伺服端透過所運行之智慧合約判定該區塊鏈系統之分散式帳本中是否儲存有相符於該待認證區塊鏈識別碼及該待認證使用令牌的一目標區塊鏈識別碼及一目標使用令牌；及 (B)當該伺服端判定出儲存有該目標區塊鏈識別碼及該目標使用令牌時，該伺服端透過所運行之智慧合約執行對應該服務需求之操作。
  6. 如請求項5所述的利用區塊鏈的認證方法，該伺服端還經由該通訊網路連接一待註冊使用端，在步驟(A)之前，還包含以下步驟： (C)在該伺服端經由該通訊網路接收到來自該待註冊使用端且包含一對應該待註冊使用端之待註冊使用識別碼的一註冊請求後，該伺服端透過所運行之智慧合約產生一對應該待註冊使用識別碼的一註冊使用令牌，及一註冊區塊鏈識別碼，並將該待註冊使用識別碼對應的該註冊使用令牌及該註冊區塊鏈識別碼儲存於該區塊鏈系統之一分散式帳本中，以作為該至少一參考使用令牌中之一者及該至少一參考區塊鏈識別碼中之一者，並將該待註冊使用端作為該至少一特定使用端中之一者；及 (D)該伺服端透過所運行之智慧合約經由該通訊網路將該註冊使用令牌及該註冊區塊鏈識別碼傳送至該待註冊使用端。
  7. 如請求項5所述的利用區塊鏈的認證方法，在步驟(A)之前，還包含以下步驟： (E)在該伺服端經由該通訊網路接收到來自該使用端的該服務請求後，該伺服端透過所運行之智慧合約判定該服務需求是否為一阻斷服務攻擊； 其中，當該伺服端判定出該服務需求非為該阻斷服務攻擊時，步驟(A)被執行。
  8. 如請求項5所述的利用區塊鏈的認證方法，其中，在步驟(A)中，該服務需求相關於一與電能有關之投標交易需求、一與電能有關之交易查詢需求及一與電能有關之交易確認需求的其中一者。
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