CN108009818B - 一种基于分布式网络的线上支付方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于分布式网络的线上支付方法及***，其技术特点在于：包括以下步骤：步骤1、付款人在客户终端发起支付指令至代理节点；步骤2、代理节点将客户终端的支付指令转发给各试算节点；步骤3、各试算节点分别计算出各自的试算结果；步骤4、代理节点比对试算结果并将其发送给确认节点；步骤5、确认节点据此生成以往所有交易的默克尔树根值；步骤6、代理节点凭借记授权调用银行接口借记付款人账户，若扣款成功则通知主确认节点；步骤7、主确认节点广播默克尔树根值；步骤8、代理节点凭贷记授权贷记相应账户，执行节点进行内部总账处理并且保持总账余额为零。本发明把支付业务逻辑中的资金流与信息流合二为一，实现网络间价值传递。

Description

一种基于分布式网络的线上支付方法及***

技术领域

本发明属于分布式网络与线上支付技术领域，尤其是一种基于分布式网络的线上支付方法及***。

背景技术

支付网络作为建设的重要环节，它的使用效率及成本将直接影响到区域内各国的经济合作。随着互联网、物联网的迅猛发展，支付方式也大多由线下变成线上，且呈现出碎片化趋势。但从专业角度进行分析后发现，现有的线上支付方法及***存在以下缺陷：

(1)备付金资金池问题，付款人的资金首先被转移至支付机构的备付金账户停留一段时间，当大量支付行为发生时，必然形成资金沉淀，形成资金池风险。

(2)银行资金流动性问题，各银行为应对日常支付需要，必须在代理行或清算行存放大量头寸资金，以防止银行间账户透支，这必然会影响银行资金的流动性。

(3)支付的时间成本问题，这在国际支付方面比较突出，由于不同国家的中央清算***运行时间存在时差，因此国际支付的时间一般在三个工作日左右，显然不能满足快速发展的互联网时代。

(4)支付的费用成本问题，同样是在国际支付方面比较突出，因为国际支付是通过一个“中心化”商业网络实现的，成本包括电报费、中转费(或多次)、入账费、查询费、修改费、人工处理费等，据统计国际支付平均费用为人民币300元/笔，对于小额国际支付来讲成本过高。

通过分析不难发现，造成上述问题的根本原因只有一个：参与支付行为的各方无法通过网络建立有效的信任体系。由于没有网络信任体系，造成参与支付的各方都必须确认收妥资金，才能开始自己的支付动作，比如备付金和头寸资金问题。同样是由于没有网络信任体系，造成参与各方必须寻找中心化的角色作为保障，比如中央清算和“中心化”商业网络。

此外，一些***利用加密货币作为支付介质，在网络中传递价值，但由于现阶段加密货币存在价格不稳定和非实名制等弊端，无法解决现有支付问题，也不利于监管。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于分布式网络的线上支付方法及***，解决参与支付行为的各方由于无法通过网络建立有效的信任体系而产生的资金池、资本流动性低、支付费用高、周期长等技术问题。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种基于分布式网络的线上支付方法，包括以下步骤：

步骤1、付款人在客户终端发起支付指令至代理节点；

步骤2、代理节点将接收到的支付指令转发给分布式网络内所有参与该笔支付交易共识过程的各试算节点；

步骤3、各试算节点计算出各自的包括总账会计分录的试算结果，然后对试算结果进行离散处理，生成其哈希值，再将该哈希值返回给代理节点进行比对；

步骤4、代理节点在一定容错机制下比对返回的哈希值，如果哈希值相同，则代理节点将该哈希值和支付申请时间发送给分布式网络内所有确认节点；

步骤5、所有确认节点把各自收到的哈希值按照时间顺序放入默克尔树中，得出以往所有交易的默克尔树根值，随机产生一个主确认节点，并由其在一定的容错机制下比对这些默克尔树根值，如果默克尔树根值相同，则由主确认节点向代理节点发送借记授权；

步骤6、代理节点凭借记授权，调用银行接口借记付款人账户进行扣款，若扣款成功则通知主确认节点进入步骤7，若扣款不成功则流程中断，废弃该笔交易的所有计算结果，并通知付款人客户终端失败原因；

步骤7、主确认节点收到扣款成功的通知后，正式更新自己的默克尔树根值，并将该根值广播给分布式网络中代理节点、所有试算节点以及其他确认节点，并向代理节点发放贷记授权；

步骤8、代理节点贷记相应三种模式的会计科目，执行节点作为试算节点的子集，首先计算出自己的默克尔树根值，然后再和广播中的进行比对，如果一致，则依照总账会计分录执行分布式网络内部总账处理；

步骤9、执行节点账务处理完毕，且为零以后，由收款行通知代理节点；

步骤10、代理节点通知收款人客户终端支付成功，支付流程完毕。

而且，所述步骤8的分布式网络内部总账处理可用以下三种模式进行：

(1)代理节点凭贷记授权，直接贷记付款银行，付款银行不限于是付款人的开户银行，执行节点依照该模式的会计分录进行总账处理，且总账余额为零；

(2)代理节点凭贷记授权，直接贷记收款银行，收款银行不限于是收款人的开户银行，执行节点依照该模式的会计分录进行总账处理，且总账余额为零；

(3)代理节点凭贷记授权，直接贷记收款人账户，该模式只能在收款银行与收款人开户银行相同时进行，执行节点依照该模式的会计分录进行总账处理，且总账余额为零。

一种基于分布式网络的线上支付方法的支付***，包括客户终端、代理节点、多个试算节点、多个确认节点以及作为试算节点子集的多个执行节点；

所述客户终端，用于付款人发起支付指令，以及收款人接收到账通知，它不属于分布式网络内部节点，信息需要通过代理节点进、出分布式网络；

所述代理节点，用于接收来自客户终端的支付指令，并转发给试算节点；

所述试算节点，用于计算出试算结果的哈希值，并返回给代理节点，代理节点将已达成共识的哈希值转发给确认节点；

所述确认节点，用于确定支付的确定支付的时间顺序，发放借、贷记授权，广播默克尔树根值，以及通知执行节点记账；

所述执行节点，用于接受确认节点的执行命令，在分布式网络内部执行总账处理。

本发明的优点和有益效果：

1、本发明的步骤8的账务处理特点是在不影响银行原有核心账务***的基础上，单独对分布式网络的内部总账进行处理，无需对银行现有***进行改造，只需通过接口接入即可使用。

2、本发明的步骤4、步骤5所达到的效果是将支付内容在各节点间达成共识，使得分布式网络内部的总账处理可以代替原来的头寸划拨逻辑，无需银行间互开账户，也无需头寸划拨，使用简单，方便推广。

3、本发明的步骤3直接将收付款银行联系起来，不必再经过该货币的清算中心进行中转，一方面不用在海外单独设立人民币清算中心，降低了人民币国际化进程的难度；另一方面降低了外币清算中心的使用率，使我国拥有更多国际支付主导权，有利于人民币国际化，以及我国在国际支付中的有主导地位。

4、本发明提供一种基于分布式网络的支付方法及***，利用共识机制、新型数据存储方式、以及新型总账处理方式建立一种网络信任体系，同时适用于国内支付以及国际支付，通过把传统支付逻辑中的信息流和资金流合二为一，实现分布式网络中的价值传递，而不仅仅是信息传递，从而达到降低支付时间成本和费用成本的目的。

5、本发明取消了支付机构的备付金账户，可凭贷记授权直接贷记给付款银行、收款银行、或者收款人账户。

6、本发明的步骤4、步骤5所达到的效果就是将支付内容在各节点间达成共识，使得分布式网络内部的总账处理可以代替原来的头寸划拨逻辑。释放了银行资金流动性，银行不再需要存放大量头寸资金，分布式网络内部其实银行共用一部账本，而且余额为零，最终体现的只有付款人账户余额的减少和收款人账户余额的增加。

7、本发明使支付的时间成本大大降低，整个支付流程涉及的运算、传输、执行并不复杂，并且传输对象多为哈希值，***消耗比较小，在现有硬件条件下，到账时间可以达到秒级。

8、本发明的步骤3直接将收付款银行联系起来，不必再经过该货币的清算中心进行中转。使支付的费用成本大大降低，由于没有支付报文、中转机构的存在，费用成本将趋近于零。

附图说明

图1是本发明的基于分布式网络支付方法的流程图；

图2是本发明的基于分布式网络支付***的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例作进一步详述：

本发明的一种基于分布式网络的线上支付方法及***旨在搭建网络信任机制，实现一种无代币介质的网络价值传递方式。

下面分别对本发明中所涉及的技术术语作如下说明：

分布式网络，指由分布在不同地点的节点机互连而成的，网中任一点均至少与两条线路相连，当任意一条线路发生故障时，通信可转经其他链路完成，具有较高的可靠性。分布式网络与中央控制式网络对应，它没有中心，因而不会因为其中一个节点遭到破坏而造成整体的崩溃，本发明是利用分布式网络信息可以共享、决策可以达成共识的特点，建立起参与各方之间的信任机制，避免出现中心化网络的信息不透明问题；

私钥和公钥，私钥是随机产生的一串字符，由节点自己保存，公钥是对私钥进行加密运算处理得出的不可逆的结果，本发明采用对称加密和非对称加密的混合加密方式，即由私钥加密的信息只有用其对应的公钥解密，由公钥加密的信息只有用其对应的私钥解密，本发明中提到的信息传递均需用私钥、公钥进行加密传输，加密的原则为，用私钥加密的信息只有相应的公钥才能解密，用公钥加密的信息只有相对应的私钥才能解密，单点对多点传输信息时用私钥加密，多点对单点传输信息时用公钥加密，私钥、公钥成对配合使用，私钥由私钥持有者保存，其对应公钥可向其他各节点公开；

签名，是指由分布式网络分发给每个节点的身份证明，一旦内容经过签名处理，就可以确认内容的发送者的身份，无法抵赖，本发明中提到的信息传递前均需进行签名，用来证明信息发送者的身份，签名是网络中各节点在注册时，由***颁发的，只有符合流程规定的发送者所发出的信息才被视为有效；

容错，是指在比对结果时，允许有错误出现，在符合容错机制的前提下，仍可以通过，进入下一处理流程，在本发明中使用了3F+1的容错机制，其中F代表允许出现错误个数，即4个结果中允许1个错误出现，7个结果中允许有2个错误出现，以此类推。容错机制是为了应对例如个别节点***瘫痪，或个别节点受到黑客攻击等意外情况，提高整个分布式网络的处理稳定性；

哈希值，又称散列值，指将任意长度的二进制值映射为256位的二进制值，这个256位二进制值称为哈希值。哈希值是一段数据唯一且极其紧凑的数值表示形式。具体到本发明，首先将试算结果转换为二进制值，然后通过散列函数得到一个256位的输出值，输出值具有2的256次方种可能性，这是一个巨大的数字。如果散列一段明文而且哪怕只更改该段落的一个字母，随后的哈希都将产生不同的值。要找到散列为同一个值的两个不同的输入，在计算上是不可能的，所以数据的哈希值可以检验数据的完整性。一般用于快速查找和比对。这样使得比对过程及传输过程都变得容易很多，有利于降低分布式网络压力，提高整个分布式***的处理能力；

默克尔树根值，是指将以往所有交易的哈希值用二项树状拓扑形态组织起来，每个交易的哈希值都在默克尔树的某个固定位置上，任一交易的哈希值无论是大小的变化还是位置的变化都会使默克尔树根值产生变化，默克尔树根值和每个交易的哈希值被储存在每个参与者的数据库里面，一旦某个节点改变了以往任何交易的位置和大小，这个节点的默克尔树根值就会和其他节点的不同，立即会被侦测到，今后的交易也无法得到其他节点的验证。

支付是指国内支付、国际支付、人民币支付和外币支付的统称，本发明所提供的支付方法及***适用于上述所有支付类型，在实现***应用过程中无任何实质上的差别。

信息传递前均需进行签名，用来证明信息发送者的身份，签名是网络中各节点在注册时，由***颁发的，只有符合流程规定的发送者所发出的信息才被视为有效；

信息传递均需用私钥、公钥进行加密传输，加密的原则为，用私钥加密的信息只有相应的公钥才能解密，用公钥加密的信息只有相对应的私钥才能解密，单点对多点传输信息时用私钥加密，多点对单点传输信息时用公钥加密，私钥、公钥成对配合使用，私钥由私钥持有者保存，其对应公钥可向其他各节点公开。

一种基于分布式网络的支付方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤1、付款人在客户终端发起支付指令至代理节点，代理节点接收来自付款人客户端发起的支付指令；

在本实施例中，S201：代理节点接收来自付款人客户终端的支付指令；

代理节点可以接收来自不同客户终端的支付指令，也可以接收来自同一个客户终端的多个支付指令，代理节点会记录支付申请时间，并按照时间顺序依次处理，这样可以防止账户非预期性透支的发生。

步骤2、代理节点将接收到的支付指令转发给分布式网络内所有参与该笔支付交易共识过程的各试算节点；

在本实施例中，S202：代理节点将支付指令转发给所有试算节点；

代理节点在转发支付指令时，可以根据实际需要选择试算节点的范围，下限是该笔交易的执行节点，即收、付款行，上限是分布式网络中的所有其他节点，显而易见地，范围越大，可信度越高，隐私性越低，范围越小，可信度越低，隐私性越高。

步骤3、各试算节点计算出各自的包括总账会计分录的试算结果，然后对试算结果进行离散处理，生成其哈希值，再将该哈希值返回给代理节点进行比对；

在本实施例中，S203：试算节点计算支付结果，并将其哈希值返回给代理节点；

试算节点根据预设算法计算出支付指令的输出结果，输出结果包括，付款人信息、付款行信息、分布式网络内部总账会计分录、起息日、币种、金额、汇率、付款类别、收款行信息、收款人信息等，再计算出结果的哈希值。如果输出结果不同，哈希值也将不同，使用哈希值可以让比对工作变得更容易，降低***压力，提高***处理效率。试算节点将试算结果及其哈希值返回给代理节点。

步骤4、代理节点在一定容错机制下比对返回的哈希值，如果哈希值相同，则意味试算结果也相同，即各试算节点在支付结果上达成共识，代理节点将该哈希值和支付申请时间发送给分布式网络内所有确认节点；

在本实施例中，S204：代理节点比对返回的哈希值，容错通过后，发送给确认节点；

代理节点收到试算节点发来的试算结果后，首先比对哈希值，如果满足容错机制的最低要求，则将该哈希值以及支付申请时间发送给分布式网络中的所有确认节点。此时，支付指令的试算结果已得到分布式网络中所有试算节点的认同。

步骤5、所有确认节点把各自收到的哈希值按照时间顺序放入默克尔树中，得出以往所有交易的默克尔树根值，随机产生一个主确认节点，并由其在一定的容错机制下比对这些默克尔树根值，如果默克尔树根值相同，则意味着确认节点对该支付指令在以往所有交易中的时间顺序，以及所有交易在默克尔树中的拓扑达成共识，然后由主确认节点向代理节点发送借记授权；

在本实施例中，S205：确认节点计算默克尔树根值，并达成共识，向代理节点发送借记授权；

此时，该笔支付指令在以往所有交易中的时间顺序得到了所有确认节点的认同。

步骤6、代理节点凭借记授权，调用银行接口借记付款人账户进行扣款，若扣款成功则通知主确认节点进入步骤7，若扣款不成功则流程中断，废弃该笔交易的所有计算结果，并通知付款人客户终端失败原因；

在本实施例中，S206：代理节点借记付款人账户(扣款)是否成功？如果扣款成功，执行S207，否则执行S208；

代理节点只能凭主确认节点发送的借记授权借记付款人账户，除此之外的任何指令都不能触发代理节点的扣款动作。

在本实施例中，S208：拒绝该笔支付指令，向付款人客户端返回原因，结束流程；

如果扣款失败，则支付流程被中断，流程结束，代理节点向付款人客户终端发送失败原因，并通知主确认节点，所有关于该笔支付指令的所有计算结果将被***废弃。

步骤7、主确认节点收到扣款成功的通知后，正式更新自己的默克尔树根值，并将该根值广播给分布式网络中代理节点、所有试算节点、以及其他确认节点，并向代理节点发放贷记授权；

在本实施例中，S207：主确认节点向其他节点广播默克尔树根值，向代理节点发放贷记授权；

默克尔树根值一方面限定了该笔支付交易在以往所有交易中时间顺序，另一方面限定了该笔支付交易的内容不可改变，无论是时间顺序还是内容的改变都会引发默克尔树根值的改变。

步骤8、代理节点贷记相应会计科目(3种模式)，执行节点作为试算节点的子集，首先计算出自己的默克尔树根值，然后和广播中的进行比对，如果一致，即说明自己手中的试算结果为正确的最终结果，则依照总账会计分录执行分布式网络内部总账处理；

经过之前步骤可以确认，执行节点得到的是：分布式网络内部所有节点公认的、且正确的计算结果，结果中包含该笔交易会计分录，执行节点依据会计分录进行总账处理，因为会计分录的借贷金额相等，所以分布式网络内部账本余额应始终保持为零。另外，代理节点只能凭主确认节点发送的贷记授权执行贷记动作，除此之外的任何命令都不能触发代理节点的贷记动作。

所述步骤8的分布式网络内部总账处理可用以下三种模式之一进行：

(1)代理节点凭贷记授权，直接贷记付款银行(执行节点之一)，付款银行不限于是付款人的开户银行，执行节点依照该模式的会计分录进行总账处理，且总账余额为零；

(2)代理节点凭贷记授权，直接贷记收款银行(执行节点之二)，收款银行不限于是收款人的开户银行，执行节点依照该模式的会计分录进行总账处理，且总账余额为零；

(3)代理节点凭贷记授权，直接贷记收款人账户，该模式只能在收款银行与收款人开户银行相同时进行，执行节点依照该模式的会计分录进行总账处理，且总账余额为零。

上述三种总账处理模式，在分布式网络内部，执行节点共用一部账本，执行节点将在公用账本中执行与自己有关的会计分录部分，网络内部的执行动作是原子性的，即若执行则完全执行，不可以只执行会计分录的一部分，会计分录执行完毕后，确保总账余额为零。

在本实施例中，S209：代理节点进行贷记操作，可分为三种模式进行处理，分别是，执行S210、S213或执行S211、S214或执行S212、S215；

(1)S210：贷记付款行；

此时，代理节点已执行付款人支付款项的借记操作，现在，代理节点执行贷记操作，贷记对象为付款行(付款人开户行)，即资产由付款人项下转移到付款行项下，此后，总账处理的目的就是将资产按照业务逻辑顺序，传递到收款人账户里。

S213：总账处理，借：付款人/贷：付款行/借：付款行/贷：收款行/借：收款行/贷：收款人；

总账处理由执行节点完成，即该笔支付交易的付款行和收款行来完成，执行节点收到主确认节点广播的最终结果，首先计算出自己的默克尔树根值，再与广播数据里的进行比对，一致则执行总账处理。本发明所述的总账处理为分布式网络内部总账处理流程，不包括银行自身的总账处理流程，银行自身总账处理可依照分布式网络总账处理结果，相应地处理银行内部账户的借贷关系。分布式网络内部总账被视作所有内部银行的公用账簿，不划分各银行的单独账簿，只需按照现实业务逻辑顺序记账即可，确保总账余额始终为零，建立在分布式网络共识机制基础上的支付体系，资金在网络内部不会无缘无故地增多，也不会无缘无故地减少，从而实现了价值在网络上传输的目的。

(2)S211：贷记收款行；

类似步骤S210地，贷记对象为收款行(收款人开户行)，即资产由付款人项下直接转移到收款行项下，此后，总账处理的目的就是将资产按照业务逻辑顺序，传递到收款人账户里。

S214：总账处理，借：付款人/贷：收款行/借：收款行/贷：收款人；

类似步骤S213地，执行节点依据会计分录，执行总账处理。

(3)S212，贷记收款人；

也类似步骤S210地，贷记对象为收款人，即资产由付款人项下直接转移到收款人项下，总账处理也就直接表达为付款人与收款人间的借贷关系。

S215，总账处理，借：付款人/贷：收款人；

也类似步骤S213地，执行节点依据会计分录，执行总账处理。

步骤9、执行节点总账处理完毕后，由收款行负责通知代理节点总账处理完毕；

在本实施例中，S216：执行节点总账处理完毕后，由收款行负责通知代理节点总账处理完毕；

步骤10、代理节点通知收款人客户终端支付成功，支付流程完毕。

在本实施例中，S217：代理节点通知收款人客户终端支付成功，支付流程结束。

一种基于分布式网络的支付***，如图2所示，包括客户终端、代理节点、多个试算节点、多个确认节点和作为试算节点的子集的多个执行节点；

所述客户终端，用于付款人发起支付指令，以及收款人接收到账通知，它不属于分布式网络内部节点，信息需要通过代理节点进、出分布式网络；

所述代理节点，用于接收来自客户终端的支付指令，并转发给试算节点；

所述试算节点，用于计算出试算结果的哈希值，并返回给代理节点，代理节点将已达成共识的哈希值转发给确认节点；

所述确认节点，用于确定支付的确定支付的时间顺序，发放借、贷记授权，广播默克尔树根值，以及通知执行节点记账；

所述执行节点，用于接受确认节点的执行命令，在分布式网络内部执行总账处理。

本发明的一种基于分布式网络的支付***内各模块的工作原理为：

(1)客户终端，用于发起支付指令、接收通知和进行查询操作，需要通过代理节点接入分布式网络，不属于分布式网络的内部节点，其接入分布式网络是通过代理节点实现的；所述客户终端为收、付款人的智能手机、平板电脑、笔记本电脑和台式机。

在本实施例中，客户终端包括付款人终端和收款人终端，在图2中分别用客户终端1和客户终端2表示，付款人客户终端和收款人客户终端在功能上无任何差别，在实际使用中可相互转换。客户终端可以实现的功能有，发起付款指令、接收资金到账通知、接收支付错误通知、查询支付状态等。客户终端的载体可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、台式机等，实现方式可以是嵌入各类电商平台、服务平台的支付功能模块。支付指令由付款人通过客户终端发起，客户终端自动抓取与该笔支付指令相关的各种必要信息，包括付款人信息、付款行信息、收款行信息、收款人信息、支付指令发起时间、币种、金额、订单流水号等，打包发送给代理节点，使信息进入分布式网络处理阶段，客户终端不属于分布式网络内部节点。如图2所示，支付指令由客户终端1发起，然后被发送到代理节点。

(2)代理节点，用于接收客户终端的支付指令，接收、比对、反馈试算结果，执行代扣款、代付款等动作，代理节点比较重要，一方面充当客户终端与分布式网络之间的通讯桥梁，另一方面承担了比较重的算力负荷，一般指支付机构的服务器。

在本实施例中，代理节点通常指网联，或支付机构的服务器，这是因为，出于安全考虑，银行的大多数支付接口不对个人客户开放，仅对支付机构开放，因此支付机构充当了个人客户与银行之间的桥梁。本发明中，支付机构还起到了支付信息进、出分布式网络的门户作用，支付机构作为央行颁发支付牌照的持牌机构，一方面，可以根据支付指令，调用银行支付接口，从付款人银行账户中借记相应支付款项(代扣款)，另一方面，支付机构还可以根据支付流程和支付指令贷记相应的账户(代付款)。支付机构通常还起到汇总支付信息，上报银行和监管机构的作用。如图2所示，代理节点收到客户终端1发来的支付指令，转发送给分布式网络中所有试算节点。

(3)试算节点，用于计算支付指令的输出结果，结果包括收、付款人信息、金额、币种、起息日、汇率、付款行信息、收款行信息、会计分录等。另一个功能是存证，由于确认节点也会把最终结果发送给试算节点，所以分布式网络中所有参与流程的节点都会保留一份存档，使得个别节点妄图私自篡改、增加或删除交易变得几乎不可能。试算节点一般包括银行、银行信任的第三方机构、监管方(做事前反洗钱、制裁国家调查)等；

在本实施例中，所述试算节点可以由分布式网络上的所有银行节点来担任，包括该笔支付指令涉及到的付款行、收款行以及其他银行的服务器，也可邀请监管方加入(做事前反洗钱、制裁国家调查)，试算节点的主要作用是，计算出该笔支付指令的支付结果及其哈希值，支付结果包括付款人信息、付款行信息、分布式网络内部总账会计分录、起息日、币种、金额、汇率、付款类别、收款行信息、收款人信息等。如图2所示，所有试算节点接收到代理节点发来的支付指令后，计算出支付结果及哈希值，并返回给代理节点。代理节点收到试算结果，只进行哈希值的比对，试算结果接受一定的容错率，在这里可以用3F+1的规则，如果容错机制验证通过，则将试算结果发送给网络内部所有确认节点。

显而易见地，试算节点的个数最多可以是分布式网络中的所有节点，最少可以是付款行和收款行2个节点，我们可以通过选择试算节点的多少来调节支付信息的隐私程度，如果只选择执行节点作为试算节点，那么该笔支付信息只有收、付款银行和确认节点知道，隐私度最高，但可信度最低，如果选择所有节点作为试算节点，则隐私度最低，但可信度最高。

(4)确认节点，处于分布式网络的核心地位，可以接收到所有信息，用于确认试算结果、达成共识、颁发借、贷记授权等，一般由央行，清算所等公信力强的机构担任；

在本实施例中，所述确认节点可以有一个或多个，指央行、清算所、以及可信的第三方机构等具有公信力的机构，确认节点用于验证该笔交易在以往交易中的时间序列的正确性，并达成共识，将最终的支付信息，分发给分布式网络中的其他节点，以便永久保存，确认节点还用于下达代扣、代付命令，每个执行动作都是由确认节点发出的，并且分布式网络中的所有支付指令都会经过确认节点。如图2所示，所有确认节点接收到代理节点发来的经过核对的试算结果和哈希值，通过该哈希值各自计算出新的以往所有交易的默克尔树根值，随机产生一个主确认节点(图2中为确认节点2)，由(主)确认节点2通过比对默克尔树根值并达成共识后，向代理节点发放借记授权，代理节点借记付款人银行账户(扣款)，并通知(主)确认节点2扣款成功，(主)确认节点2更新以往所有交易默克尔树根值，将默克尔树根值、该笔交易的哈希值、试算结果打包，广播给分布式网络中的所有其他节点，用于更新各自数据，向代理节点发放贷记授权，贷记相应会计科目(3种模式)；

(5)执行节点，必须是试算节点的子集，用于执行最终总账处理，一笔支付流程中最多有两个执行节点，分别是付款行和收款行，即收、付款行同时充当试算节点的一部分和执行节点的全部。

在本实施例中，所述执行节点指该笔支付指令的付款行和收款行，通常为两个，如果收、付款行为同一家银行，则该笔支付指令的执行节点只有一个，在一笔支付指令中，不可能出现两个以上执行节点，同时执行节点必须为试算节点的子集，即执行节点必须是试算节点，试算节点不一定是执行节点，在本实施例中，执行节点1和执行节点2既是试算节点，又是执行节点。执行节点作为最终支付指令的总账处理节点，首先计算出自己的默克尔树根值，再和广播数据中的默克尔树根值进行比对，一致则更新自己所有以往的默克尔树根值，并进行总账处理。如图2所示，执行节点1(付款行)和执行节点2(收款行)收到来自确认节点2的广播，执行总账处理，处理完毕后，由执行节点2(收款行)通知代理节点，最后由代理节点将支付结果通知给客户终端2，支付流程结束。

需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (1)

1.一种基于分布式网络的线上支付方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、付款人在客户终端发起支付指令至代理节点；

步骤2、代理节点将接收到的支付指令转发给分布式网络内所有参与该笔支付交易共识过程的各试算节点；

步骤3、各试算节点计算出各自的包括总账会计分录的试算结果，然后对试算结果进行离散处理，生成其哈希值，再将该哈希值返回给代理节点进行比对；

步骤4、代理节点在一定容错机制下比对返回的哈希值，如果哈希值相同，则代理节点将该哈希值和支付申请时间发送给分布式网络内所有确认节点；

步骤5、所有确认节点把各自收到的哈希值按照时间顺序放入默克尔树中，得出以往所有交易的默克尔树根值，随机产生一个主确认节点，并由其在一定的容错机制下比对这些默克尔树根值，如果默克尔树根值相同，则由主确认节点向代理节点发送借记授权；

步骤6、代理节点凭借记授权，调用银行接口借记付款人账户进行扣款，若扣款成功则通知主确认节点进入步骤7，若扣款不成功则流程中断，废弃该笔交易的所有计算结果，并通知付款人客户终端失败原因；

步骤7、主确认节点收到扣款成功的通知后，正式更新自己的默克尔树根值，并将该根值广播给分布式网络中代理节点、所有试算节点以及其他确认节点，并向代理节点发放贷记授权；

步骤8、代理节点贷记相应三种模式的会计科目，执行节点作为试算节点的子集，首先计算出自己的默克尔树根值，然后再和广播中的进行比对，如果一致，则依照总账会计分录执行分布式网络内部总账处理；

步骤9、执行节点账务处理完毕，且为零以后，由收款行通知代理节点；

步骤10、代理节点通知收款人客户终端支付成功，支付流程完毕；

所述步骤8的分布式网络内部总账处理可用以下三种模式之一进行：

(1)代理节点凭贷记授权，直接贷记付款银行，付款银行不限于是付款人的开户银行，执行节点依照该模式的会计分录进行总账处理，且总账余额为零；

(2)代理节点凭贷记授权，直接贷记收款银行，收款银行不限于是收款人的开户银行，执行节点依照该模式的会计分录进行总账处理，且总账余额为零；

(3)代理节点凭贷记授权，直接贷记收款人账户，该模式只能在收款银行与收款人开户银行相同时进行，执行节点依照该模式的会计分录进行总账处理，且总账余额为零；

其支付***，包括客户终端、代理节点、多个试算节点、多个确认节点以及作为试算节点子集的多个执行节点；

所述客户终端，用于付款人发起支付指令，以及收款人接收到账通知，它不属于分布式网络内部节点，信息需要通过代理节点进、出分布式网络；

所述代理节点，用于接收来自客户终端的支付指令，并转发给试算节点；

所述试算节点，用于计算出试算结果的哈希值，并返回给代理节点，代理节点将已达成共识的哈希值转发给确认节点；

所述确认节点，用于确定支付的确定支付的时间顺序，发放借、贷记授权，广播默克尔树根值，以及通知执行节点记账；

所述执行节点，用于接受确认节点的执行命令，在分布式网络内部执行总账处理。

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