TWM582272U - Block signing and verification system based on blockchain - Google Patents

Abstract

一種基於區塊鏈的合約簽核與驗證系統，包括一雜湊模組、一加密模組及一驗證模組，其中，雜湊模組可對一電子合約簽核前後的合約內文與屬性資訊，分別執行雜湊演算，而計算出對應的一原始雜湊值與一簽核雜湊值；加密模組可對各簽核雜湊值以簽核端的私鑰進行數位簽章，而產生加密後的簽核雜湊值，而原始雜湊值、及加密後的簽核雜湊值皆被發佈至一區塊鏈網路；藉此，可使簽核前後的電子合約與其簽核過程皆具有不可否認性、不可偽造、不可逆等特性，且驗證模組更可對使用者所上傳的電子合約，進行驗證以確認合約的真偽。

Description

基於區塊鏈的合約簽核與驗證系統

本創作涉及網際網路技術領域，尤指一種應用區塊鏈技術(Blockchain)，使簽核前後的電子合約與其簽核過程(Electronic Contracts)均具有不可否認性、不可偽造、不可逆改等特性，並可驗證合約真偽的「基於區塊鏈的合約簽核與驗證系統」。

目前合約簽核主要透過雜湊演算法與公鑰密碼演算法對一電子合約進行加密與解密而實現，其中，雜湊演算法(hash function)主要依據一電子合約生成一簽核雜湊值(hash value)，而公鑰密碼演算法(public-key cryptography)主要供發送端以自己的私鑰(private key)進行簽名，以基於該簽核雜湊值生成一電子簽核值（即加密後的簽核雜湊值），藉此，接收端得以發送端的公鑰(public key)進行解密，以驗證該電子簽核值確實是發送端所簽發的。

然而，在以上的習知合約簽核技術中，簽核前後的電子合約，因必須存放於一個中心化的第三方機構，以證明合約當事人雙方確實有對該電子合約完成簽核，但如此一來，若該第三方機構遭到有心人士入侵，則簽核前後的合約內容即可能遭到不當竄改，進而影響當事人雙方對第三方機構的信任；而相關的習知技術可參見中華民國發明專利公告案第TWI388184號「線上仿真簽名系統及方法」、中華民國發明專利公告案第TWI392321號「電子文檔數位簽核系統及方法」、美國發明專利公開案第US20080052519A1號「System and method for signing a contract electronically」等前案所揭。

綜上可知，對於如何有效防止合約被不當竄改、隱藏或銷毀、如何確保合約的資料完整性、如何確保合約資料與其簽核過程的不可否認性與資料不可逆而言，目前的合約簽核技術仍有待改良。

有鑑於上述問題，本創作提供一種可讓合約具備資料完整性、不可否認性與資料不可逆改的特性、可防止合約內容被不當竄改、可提高合約簽核過程之可追溯性(Traceability)的「基於區塊鏈的合約簽核與驗證系統」。

為達上述目的，本創作提供一種基於區塊鏈的合約簽核與驗證系統，包含：一處理模組、一通訊模組、一雜湊模組、一簽核模組及一加密模組，其中，雜湊模組供以對一電子合約的一內文資訊與一屬性資訊執行一雜湊演算，以計算出對應的一原始雜湊值；簽核模組供一簽核端裝置對電子合約進行一簽核作業，以生成一已簽核電子合約；雜湊模組亦供以對已簽核電子合約的內文資訊及屬性資訊皆執行一第二雜湊演算，以分別計算出對應的一簽核雜湊值；加密模組供以對各簽核雜湊值以簽核端裝置的私鑰進行數位簽章(Digital Signature)，而產生加密後的簽核雜湊值；通訊模組則供以將各原始雜湊值、及加密後的各簽核雜湊值，發佈至一區塊鏈網路。

本創作於一實施例中，若簽核端裝置執行簽核模組後，未於電子合約的簽核區產生一電子手寫簽名(例如產生”AAA”的電子手寫簽名)，則不允許一第二簽核端裝置進行簽核作業(例如產生”BBB”的電子手寫簽名)，而生成一第二已簽核電子合約，且雜湊模組亦可對電子手寫簽名皆執行雜湊演算，以分別計算出一手寫簽名雜湊值後，發佈至區塊鏈網路。

本創作於一實施例中，雜湊模組亦可對簽核端裝置、第二簽核端裝置所發送的至少一生物特徵參數皆執行雜湊演算，以產生至少一生物特徵雜湊值，且關聯於簽核端裝置、第二簽核端裝置的生物特徵雜湊值皆可被發佈至區塊鏈網路。

承上，本創作所提供的合約簽核與驗證技術據以實施後，由於上述的雜湊值與加密後的雜湊值，皆可被發佈至可信度較高且去中心化的區塊鏈網路，故本案系統可達成讓電子合約的資料與簽核過程均不可逆改、難以被偽造與竄改，更不可被簽核端所否認的有益功效。

為使 貴審查委員得以清楚了解本創作之目的、技術特徵及其實施後之功效，茲以下列說明搭配圖示進行說明，敬請參閱。

請參閱「第1圖」，其為本創作之系統架構圖，本創作揭露一種基於區塊鏈的合約簽核與驗證系統10，供一簽核端裝置20透過一網路30建立資訊連結，系統包含：一處理模組101，一通訊模組102、一雜湊模組103、一簽核模組104及一加密模組105則分別耦接於處理模組101。 (1)處理模組101可運行基於區塊鏈的合約簽核與驗證系統10及控制上述各模組之執行，並具備邏輯運算、暫存運算結果、保存執行指令位置等功能，其可為一中央處理器(CPU)。 (2)通訊模組102可與簽核端裝置20建立通訊連線，其中，網路30可為公眾或私人網路，如無線網路(例如3G、4G LTE、Wi-Fi)、有線網路、區域網路(LAN)、廣域網路(WA)等，惟並不以此為限。 (3)雜湊模組103可對一電子合約的一內文資訊與一屬性資訊執行一雜湊演算，以計算出對應的一原始雜湊值，其中，上述電子合約的內文與屬性資訊，其皆屬於一種明文(Cleartext)。 (4)簽核模組104可讓簽核端裝置20對電子合約進行一簽核作業，以生成一已簽核電子合約；其中，簽核模組104進行簽核作業的形式，可指於電子合約的一簽核區產生一電子簽名圖章或一電子手寫簽名。 (5)雜湊模組103亦可對已簽核電子合約的內文資訊與屬性資訊執行一第二雜湊演算，以計算出對應的一簽核雜湊值。 (6)加密模組105可對各簽核雜湊值以簽核端裝置20的私鑰進行數位簽章，即執行一加密演算法(encryption algorithm)，而產生加密後的簽核雜湊值，其皆屬於一種密文(Ciphertext)。 (7)資料庫106可儲存電子合約的內文資訊與屬性資訊、電子合約的原始雜湊值、已簽核電子合約的內文資訊與屬性資訊(明文)、已簽核電子合約的簽核雜湊值、及已簽核電子合約之加密後的簽核雜湊值。 (8)通訊模組102亦可將電子合約的原始雜湊值、已簽核電子合約之加密後的簽核雜湊值，均透過網路30發佈至一區塊鏈網路40。

其中，上述的屬性資訊可為簽核端裝置20的一使用者帳號、一簽核人名稱、一簽核時間、一簽核地點、一檔案修改時間、一檔案大小、一字元數、一行數、一段落數、一頁數、一檔案建立時間、一檔案編輯時間、一註解資訊之其中一種或其組合，但不以此為限。

其中，上述的雜湊演算可為SHA-0、SHA-1、SHA-2、SHA-3、MD5、BLAKE2等單向散列演算法，但不以此為限。

其中，上述的加密演算法可為RSA、ECC、ElGamal、Rabin等公鑰密碼演算法，但不以此為限。

其中，上述電子合約的格式可為PDF、DOC或XLS格式，但不以此為限。

其中，上述的簽核端裝置20可為一工作站、一個人電腦、一筆記型電腦、一智慧型手機等裝置，但不以此為限。

其中，基於區塊鏈的合約簽核與驗證系統10得以網路服務(web service)作為與網路30之溝通介面。

請參閱「第2圖」，其為本創作之系統實施流程圖，並請搭配參閱「第3圖」~「第4圖」之資訊流示意圖、及「第1圖」，本創作揭露一種基於區塊鏈的合約簽核與驗證系統的實施方法S，包含以下步驟： (1) 接收簽核前的電子合約 ( 步驟 S1) ：一通訊模組102透過一網路30將一電子合約D1發送至一簽核端裝置20； (2) 依據合約內文與屬性執行雜湊演算 ( 步驟 S2) ：一雜湊模組103對電子合約D1的一內文資訊與一屬性資訊分別執行一雜湊演算，以計算出對應的原始雜湊值Hash(D1)，且其可分別為對應於內文資訊的雜湊值Hash(D1,Content)及對應於屬性資訊的雜湊值Hash(D1,Attribute)，即如「第4圖」所示； (3) 接收已簽核的電子合約 ( 步驟 S3) ：通訊模組102從簽核端裝置20接收其完成簽核的一已簽核電子合約D2，另，本實施例於較佳情況下，本步驟執行時，已簽核電子合約D2的形式，為簽核端裝置20執行一簽核模組104後，於電子合約D1的一簽核區產生一電子簽名圖章或一電子手寫簽名，即如「第4圖」所示的「AAA」，並可儲存至資料庫106。 (4) 依據合約內文與屬性執行第二雜湊演算 ( 步驟 S4) ：一雜湊模組103對已簽核電子合約D2的內文資訊與屬性資訊執行一第二雜湊演算，以計算出對應的簽核雜湊值Hash(D2)，且其可分別為對應於內文資訊的雜湊值Hash(D2,Content)與對應於屬性資訊的雜湊值Hash(D2,Attribute)，即如「第4圖」所示； (5) 對簽核雜湊值進行加密 ( 步驟 S5) ：一加密模組105對各簽核雜湊值Hash(D2)以簽核端裝置20的私鑰進行數位簽章，而產生加密後的簽核雜湊值En(Hash(D2))，且其可分別為對應於內文資訊的已加密雜湊值En(Hash(D2,Content))與對應於屬性資訊的已加密雜湊值En(Hash(D2,Attribute))，即如「第4圖」所示； (6) 發佈至區塊鏈網路 ( 步驟 S6) ：通訊模組102將電子合約D1的各原始雜湊值Hash(D1)、已簽核電子合約D2之加密後的各簽核雜湊值En(Hash(D2))，發佈至一區塊鏈網路40的N個網路節點，即「第4圖」所示的「上鏈」。

請參閱「第5圖」~「第6圖」之本創作之另一實施例(一)之資訊流示意圖，並請搭配參閱「第1圖」，本實施例與「第1圖」至「第4圖」所示的技術類同，主要差異在於： (1)步驟S4執行時(依據合約內文與屬性執行第二雜湊演算)，雜湊模組103更可提取一第二簽核端裝置20’所完成簽核的一第二已簽核電子合約D3，再對第二已簽核電子合約D3的內文資訊與屬性資訊執行第二雜湊演算，以計算出對應的一第二簽核雜湊值Hash(D3)，其可為分別對應於內文資訊的雜湊值Hash(D3,Content)與對應於屬性資訊的雜湊值Hash(D3,Attribute)。 (2)步驟S5執行時(對簽核雜湊值進行加密)，加密模組105更可對各第二簽核雜湊值Hash(D3)以第二簽核端裝置20’的私鑰進行數位簽章，以產生加密後的第二簽核雜湊值En(Hash(D3))，其可為分別對應於內文資訊的已加密雜湊值En(Hash(D3,Content))與對應於屬性資訊的已加密雜湊值En(Hash(D3,Attribute))。 (3)承上，步驟S6執行時(發佈至區塊鏈網路)，通訊模組102亦可將加密後的各第二簽核雜湊值En(Hash(D3))發佈至區塊鏈網路40。

另，本實施例於較佳情況下，步驟S4執行前(依據合約內文與屬性執行第二雜湊演算)，若簽核端裝置20執行簽核模組104後，未於電子合約D1的簽核區產生一電子手寫簽名，即如「第6圖」所示的「AAA」，則處理模組101不允許第二簽核端裝置20’使用簽核模組104，於已簽核電子合約D2的一第二簽核區進行簽核作業，即不允許於已簽核電子合約D2的一第二簽核區產生另一電子手寫簽名，而產生第二已簽核電子合約D2，並儲存至資料庫106，即如「第6圖」所示的「BBB」，另，雜湊模組103亦可對簽核端裝置20的電子手寫簽名、第二簽核端裝置20’的電子手寫簽名執行雜湊演算，以計算出一手寫簽名雜湊值，且前述的各手寫簽名雜湊值可由通訊模組102發佈至區塊鏈網路40，藉此，由於各手寫簽名雜湊值可被儲存於區塊鏈網路40，故簽核端裝置20及第二簽核端裝置20’將更無法否認電子合約係由其所簽核。

請參閱「第7圖」，其為本創作之另一實施例(二)之系統架構圖，並請搭配參閱「第1圖」，本實施例與「第5圖~第6圖」所示實施例之技術類同，主要差異在於，本創作所揭露之基於區塊鏈的合約簽核與驗證系統10，其更可包括耦接於處理模組101的一驗證模組107，請繼續參閱「第8圖」，其為本創作之另一實施例(二)之資訊流示意圖，本實施例據以實施時，驗證模組107可將通訊模組102從一驗證需求端裝置50所接收的一待驗證電子合約D4，作為一輸入參數，並使處理模組101驅動雜湊模組103對待驗證電子合約D4的內文資訊與屬性資訊分別執行雜湊演算，以產生一待驗證雜湊值Hash(D4)，且其可為分別對應於內文資訊的雜湊值Hash(D4,Content)與對應於屬性資訊的雜湊值Hash(D4,Attribute)，其後，驗證模組107可對儲存於區塊鏈網路40之加密後的各第二簽核雜湊值En(Hash(D3))，依據第二簽核端裝置20’的公鑰（由第二簽核端裝置20’所發出）進行解密，以解密出對應的第二簽核雜湊值Hash(D3)，其後，驗證模組107將待驗證雜湊值Hash(D4)與第二簽核雜湊值Hash(D3)進行比較，即可驗證待驗證電子合約D4是否確實由第二簽核端裝置20’所簽核，同時可驗證待驗證電子合約D4的合約內容相較於第二已簽核電子合約D3，是否有遭到不當竄改。

另，本實施例亦可適用於「第1圖~第4圖」所示的實施例，本實施例據以實施時，當雜湊模組103產生待驗證雜湊值Hash(D4)後，驗證模組107可對儲存於區塊鏈網路40之加密後的各簽核雜湊值En(Hash(D2))，依據簽核端裝置20的公鑰進行解密，以解密出對應的簽核雜湊值Hash(D2)，其後，驗證模組107將待驗證雜湊值Hash(D4)與簽核雜湊值Hash(D2)進行比較，即可驗證待驗證電子合約D4是否確實由簽核端裝置20所簽核，同時可驗證待驗證電子合約D4的合約內容相較於已簽核電子合約D2，是否有遭到不當竄改。

請參閱「第9圖」，其為本創作之另一實施例(三)之資訊流示意圖，並請搭配參閱「第1圖」，本實施例與「第5圖~第6圖」所示實施例之技術類同，主要差異在於，本創作之基於區塊鏈的合約簽核與驗證系統10的資料庫106，更可儲存簽核端裝置20與第二簽核端裝置20所發送的至少一生物特徵參數，故本實施例據以實施時，雜湊模組103可對關聯於已簽核電子合約D2、及簽核端裝置20的生物特徵參數執行雜湊演算，以產生一生物特徵雜湊值Hash(D2,Biometrics)，且生物特徵雜湊值Hash(D2,Biometrics)可由通訊模組102發佈至區塊鏈網路40，藉此，由於生物特徵雜湊值Hash(D2,Biometrics)可和加密後的簽核雜湊值En(Hash(D2))一同被儲存於區塊鏈網路40，故簽核端裝置20將更無法否認已簽核電子合約D2係由其所簽核。

承上，請繼續參閱「第9圖」，同樣地，本實施例據以實施時，雜湊模組103亦可對關聯於已簽核電子合約D3、及第二簽核端裝置20’的生物特徵參數執行雜湊演算，以產生一第二生物特徵雜湊值Hash(D3,Biometrics)，且第二生物特徵雜湊值Hash(D3,Biometrics)也可被通訊模組102發佈至區塊鏈網路40，藉此，由於第二生物特徵雜湊值Hash(D3,Biometrics)可和加密後的第二簽核雜湊值En(Hash(D3))一同被儲存於區塊鏈網路40，故第二簽核端裝置20’將更無法否認第二已簽核電子合約D3係由其所簽核。

其中，上述的生物特徵參數可為一指紋影像、一臉部影像、一虹膜影像等影像的原始資料，但不以此為限。

綜上可知，本案所揭的合約簽核與驗證技術據以實施後，從尚未被簽核的電子合約開始，到已被簽核端裝置、或第二簽核端裝置完成簽核的電子合約的所有簽核過程，均可記錄在具有去中心化特性的區塊鏈網路，而不會固定保存在某一方的手上，使合約當事人雙方在法律上更加平等，同時能確保電子合約的內容均不會被竄改、隱藏或銷毀，同時讓儲存於區塊鏈的電子合約與其簽核過程皆具備不可否認及不可逆改的特性。

以上所述者，僅為本創作之較佳之實施例而已，並非用以限定本創作實施之範圍；任何熟習此技藝者，在不脫離本創作之精神與範圍下所作之均等變化與修飾，皆應涵蓋於本創作之專利範圍內。

綜上所述，本創作係具有「產業利用性」、「新穎性」與「進步性」等專利要件；申請人爰依專利法之規定，向　鈞局提起新型專利之申請。

10‧‧‧基於區塊鏈的合約簽核與驗證系統 101‧‧‧處理模組

102‧‧‧通訊模組 103‧‧‧雜湊模組

104‧‧‧簽核模組 105‧‧‧加密模組

106‧‧‧資料庫 107‧‧‧驗證模組 20‧‧‧簽核端裝置

20’‧‧‧第二簽核端裝置 30‧‧‧網路 40‧‧‧區塊鏈網路 50‧‧‧驗證需求端裝置 D1‧‧‧電子合約

Hash(D1)‧‧‧原始雜湊值 D2‧‧‧已簽核電子合約

Hash(D2)‧‧‧簽核雜湊值 En(Hash(D2))‧‧‧加密後的簽核雜湊值 Hash(D2,Biometrics)‧‧‧生物特徵雜湊值 D3‧‧‧第二已簽核電子合約 Hash(D3)‧‧‧第二簽核雜湊值 En(Hash(D3))‧‧‧加密後的第二簽核雜湊值 Hash(D3,Biometrics)‧‧‧第二生物特徵雜湊值 D4‧‧‧待驗證電子合約 Hash(D4)‧‧‧待驗證雜湊值 S‧‧‧基於區塊鏈的合約簽核與驗證系統的實施方法 S1‧‧‧接收簽核前的電子合約 S2‧‧‧依據合約內文與屬性執行雜湊演算 S3‧‧‧接收已簽核的電子合約 S4‧‧‧依據合約內文與屬性執行第二雜湊演算 S5‧‧‧對簽核雜湊值進行加密 S6‧‧‧發佈至區塊鏈網路

第1圖，為本創作之系統架構圖。 第2圖，為本創作之系統實施流程圖。 第3圖，為本創作之資訊流示意圖(一)。 第4圖，為本創作之資訊流示意圖(一)。 第5圖，為本創作之另一實施例(一)之資訊流示意圖(一)。 第6圖，為本創作之另一實施例(一)之資訊流示意圖(二)。 第7圖，為本創作之另一實施例(二)之系統架構圖。 第8圖，為本創作之另一實施例(二)之資訊流示意圖。 第9圖，為本創作之另一實施例(三)之資訊流示意圖。

Claims (10)

1. 一種基於區塊鏈的合約簽核與驗證系統，包含： 一處理模組，一通訊模組、一雜湊模組、一簽核模組及一加密模組分別耦接於該處理模組，該處理模組供以控制上述各模組； 該雜湊模組供以對一電子合約的一內文資訊與一屬性資訊執行一雜湊演算，以計算出對應的一原始雜湊值； 該簽核模組供一簽核端裝置對該電子合約進行一簽核作業，以生成一已簽核電子合約； 該雜湊模組亦供以對該已簽核電子合約的該內文資訊、該屬性資訊執行一第二雜湊演算，以計算出對應的一簽核雜湊值； 該加密模組供以對各該簽核雜湊值以該簽核端裝置的私鑰進行數位簽章，而產生加密後的該簽核雜湊值；及 該通訊模組供以將各該原始雜湊值、及加密後的各該簽核雜湊值，透過一網路發佈至一區塊鏈網路。
2. 如申請專利範圍第1項的基於區塊鏈的合約簽核與驗證系統，其中，該簽核模組亦供一第二簽核端裝置對該電子合約進行該簽核作業，以生成一第二已簽核電子合約，且該雜湊模組亦供以對該第二已簽核電子合約的該內文資訊、該屬性資訊執行該第二雜湊演算，以分別計算出對應的一第二簽核雜湊值。
3. 如申請專利範圍第2項的基於區塊鏈的合約簽核與驗證系統，其中，該加密模組亦供以對各該第二簽核雜湊值以該第二簽核端裝置的私鑰進行數位簽章，而分別產生加密後的該第二簽核雜湊值，且該通訊模組亦供以將加密後的各該第二簽核雜湊值發佈至該區塊鏈網路。
4. 如申請專利範圍第2項的基於區塊鏈的合約簽核與驗證系統，其中，若該簽核端裝置未於該電子合約產生一電子手寫簽名，則不允許該第二簽核端裝置使用該簽核模組進行該簽核作業，且該雜湊模組亦供以對該電子手寫簽名執行該雜湊演算，以計算一手寫簽名雜湊值，該手寫簽名雜湊值供該通訊模組發佈至該區塊鏈網路。
5. 如申請專利範圍第2項的基於區塊鏈的合約簽核與驗證系統，其中，該雜湊模組亦供以對該簽核端裝置、或該第二簽核端裝置所發送的至少一生物特徵參數執行該雜湊演算，以產生至少一生物特徵雜湊值，且關聯於該簽核端裝置、或該第二簽核端裝置的該生物特徵雜湊值供該通訊模組發佈至該區塊鏈網路。
6. 如申請專利範圍第1項的基於區塊鏈的合約簽核與驗證系統，其中，該簽核模組對該電子合約進行該簽核作業的形式，係於該電子合約的一簽核區產生一電子簽名圖章或一電子手寫簽名。
7. 如申請專利範圍第1項的基於區塊鏈的合約簽核與驗證系統，其中，更包括耦接於該處理模組的一資料庫，其供以儲存該電子合約的該內文資訊與該屬性資訊，且該屬性資訊為該簽核端裝置的一使用者帳號、一簽核人名稱、一簽核時間、一簽核地點、一檔案修改時間、一檔案大小、一字元數、一行數、一段落數、一頁數、一檔案建立時間、一檔案編輯時間、一註解資訊之其中一種資訊或其組合。
8. 如申請專利範圍第5項的基於區塊鏈的合約簽核與驗證系統，其中，該生物特徵參數為一指紋影像、一臉部影像、或一虹膜影像的原始資料。
9. 如申請專利範圍第1項的基於區塊鏈的合約簽核與驗證系統，其中，更包括耦接於該處理模組的一驗證模組，其供以將該通訊模組從一驗證需求端裝置所接收的一待驗證電子合約，作為一輸入參數，並使該處理模組驅動該雜湊模組對該待驗證電子合約的該內文資訊、與該屬性資訊分別執行該雜湊演算。
10. 如申請專利範圍第9項的基於區塊鏈的合約簽核與驗證系統，其中，該驗證模組亦供以驗證該待驗證電子合約是否確實由該簽核端裝置所簽核。