CN109598615A - 一种以实体身份参与区块链交易的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种以实体身份参与区块链交易的方法，包括交易方、交易相关方、独立的政府认证的第三方CA机构；交易方通过政府认证的第三方CA机构认证，获得数字证书；为交易方生成一个区块链交易地址并和交易方CA数字证书一一对应；根据交易方达成的共识，生成交易数据；交易方用独立的政府认证的第三方CA机构认证颁发的数字证书，对交易数据进行签名背书，并提交到区块链；使得区块链的交易主体和真实世界的交易主体实现了一对一的捆绑，且具备完整的法律举证能力，是目前解决区块链交易匿名问题的技术手段。

Description

一种以实体身份参与区块链交易的方法
技术领域
本发明涉及区块链技术领域，特别涉及一种以实体身份参与区块链交易的方法。
背景技术
随着人类社会进入互联网阶段之后，因为互联网这种工具天然具备匿名性，如果没有相应的技术手段确认互联网的操作主体，信息安全，交易安全无从谈起，更会导致严重的社会治理问题，严重不利于社会自身的发展和互联网的发展。当然，匿名性本身也是人类的需要之一，在言论等很多领域，匿名性是人类天然的需求，但在金融、电子商务等部分领域，特别是涉及B端业务的领域，确定的身份证明是交易的前提，不解决这些问题，互联网在这些领域的应用无法进行。在此背景下，经历众多计算机安全专家和社会的努力，发明了对称和非对称加密解密技术，并在此基础上，发展出成熟的社会CA认证体系。基本上解决了互联网的匿名风险问题，为现代各种金融网络，电子商务网络等各种涉及交易的大规模网络应用铺平了道路。让人类社会获得前所未有的繁荣。
2008年，比特币网络的诞生，让区块链这种新技术出现在人类社会面前。基于区块链自身技术特点，区块链具有天然的匿名性，也正是这种匿名性，推动了区块链技术的发展。区块链技术，基于其自身实现的技术需要，一般使用由用户公钥派生的哈希码作为用户参与区块链交易的地址(账户或ID)。对于公链，这个地址是用户用特定的工具软件自己生成的，无需任何人的审批，因而具有天然的匿名性。当年互联网出现带来的匿名问题，再一次种以另外一形式出现在人类社会面前。如果区块链这种匿名性问题，不能合理解决，不仅不利于区块链自身的发展，更会给人类社会的治理带来严重的问题，在天然排斥匿名性的部分领域(比如联盟链)，无法真正应用区块链技术。因此，解决区块链的匿名问题，不仅意义重大，更是联盟区块链技术发展上的里程碑。
首先，匿名性并非一无是处，匿名性同时也是人类的天然需要。早期基于区块链技术的加密货币，正是满足人类对于匿名的天然需要，获得了空前的发展，也极大推动了区块链技术的发展。基于这个趋势，有的加密货币，在匿名这条路越走越远，甚至出现了像门罗币(代号XMR)这种通过匿名签名技术(如环签名算法)追求极致匿名的加密货币***。
人类在天然需要匿名性的同时，也天然需要实名性，在很多领域(比如法人之间的交易)，如果不能确定交易对手的身份，交易将无法进行。而且，基于人类社会的秩序管制需要，也只有实名才能解决。可以说实名是社会的需要，匿名是个人的需要，但人不可能脱离社会而存在，因此匿名只是花絮，实名才是主流。
区块链技术发展至今，匿名技术发展获得长足进步，反而在实名技术上的发展，进展十分缓慢。目前唯一看到，只有IBM的联盟链平台Fabric，引入CA认证机制，不管是节点，还是用户，都必须经过Fabric CA体系认证之后才能接入区块链，进行交易。当然IBM不是唯一，在其他的联盟链平台上，也有一些引入CA认证的尝试。主流的联盟链平台对比情况如下：
1)Hyperledger Fabric内建CA***，目前不支持第三方CA；
2)FISCO BCOS支持第三方证书，支持证书的撤销，支持多CA；
3)Coco、Quorum、Corda都未见有此类支持。
综上所述，IBM Hyperledger Fabric的CA体系最完备，但在扩展性上有很多限制；FISCO BCOS是面向国内的区块链平台，其可扩展性是很有优势的，尤其是面向国内应用时；Coco、Quorum和Corda不直接处理CA问题，把CA问题完全留给了用户，相当于没有解决实名问题的方案。
目前区块链世界还没有，但迫切需要一个成熟可靠的可以统一传统第三方CA认证的技术方案。
综上所述，FISCO BCOS平台理论上对第三方CA的支持最好，但技术和应用成熟度尚待市场的检验。目前技术和应用最成熟，最主流，影响力最大的还是IBM Fabric，但Fabric平台也不能和传统的第三方CA对接。因此，在目前主流联盟区块链平台中，尚未有一种稳定，可靠的和传统第三方CA认证完美兼容的技术方案。如果不解决这个问题，未来联盟链的交易一旦产生纠纷，Fabric平台内建CA认证能否具备第三方CA那样完备的法律举证能力，目前在我国的司法领域还是空白。这将造成严重的法律后果。
因此，有必要发明以实体身份参与区块链交易的方法，用于解决统一传统第三方CA认证的问题。
发明内容
为了解决以上的问题，本发明的技术方案是这样实现的：包括交易方、交易相关方、独立的政府认证的第三方CA机构；为所述交易方生成一个区块链交易地址，并和交易方实体身份一一对应，交易方达成共识，据此生成交易数据，并通过独立的政府认证的第三方CA机构认证颁发的CA数字证书，对交易数据进行签名背书，并提交到区块链；
所述以实体身份参与区块链交易的方法，操作流程如下：
S01.各交易方通过独立的政府认证的第三方CA机构的认证，获得数字证书。
S02.为所述各交易方生成一个区块链交易地址，并在辅助业务***中，将CA数字证书与之对应捆绑，建立一一对应关系；
S03.根据交易方达成的交易共识，生成交易数据；
S04.各交易方利用独立的政府认证的第三方CA机构颁发的数字证书，对交易数据进行签名背书；
S05.交易数据与签名数据组成同一数据包，再提交到区块链；
以上达成以实体身份参与区块链交易的方法。
进一步方案为，所述数字证书与区块链地址对应捆绑，方法如下：
a.为每个参与区块链交易的主体分别生成一个区块链交易地址；
b.在***中建立区块链交易地址和CA数字证书公钥或该证书所代表的主体身份的一一对应关系。
进一步方案为，所述交易方利用独立的政府认证的第三方CA机构颁发的数字证书签名和数据打包的原理如下：
a.根据所述交易方共识而生成交易数据；
b.用哈希散列算法对交易数据进行哈希运算，生成与之唯一对应的数字摘要(D)；
c.各主体用自己CA证书之私钥对数字摘要(D)+时间戳进行加密，生成密文；
d.密文+CA证书公钥+主体信息构成签名数据；
e.将交易数据，摘要(D)和各主体的签名数据顺序打包。
进一步方案为，需要验证签名时，可采用如下方法进行验证：
a.从所述区块链中取出需要验证的交易数据包；
b.从数据包中取出交易数据和需要签证主体的签名信息(密文和公钥)；
c.用与原签名时相同的哈希散列算法算出交易数据唯一对应的数字摘要(D1)；
d.用公钥对密文进行解密，得出签名时的摘要(D)和时间戳(T)；
e.如果解密正常，且D＝D1，则说明交易数据未经篡改，真实可靠，签名主体确实于T时间，对该笔交易进行了确认。
进一步方案为，所述以实体身份参与区块链交易的方法还包括管理的多个后台服务器、多个终端构成的用户端，所述的后台服务器以无线或有线的方式连接所述的用户端，所述终端包括PC端和/或移动端。
进一步方案为，所述后台服务器包括处理器及含有计算机程序代码的存储器，所述存储器和所述的计算机程序代码被配置为利用所述处理器，并能处理操作本方法。
实施本发明具有以下有益的技术效果，通过本发明的技术方案，区块链的交易主体，不再由区块链交易地址来标识，而是由独立的政府认证的第三方CA机构颁发的第三方CA证书标识。区块链地址仅仅起到数据索引的作用。使得区块链的交易主体和真实世界的交易主体实现了一对一的捆绑，且具备完整的法律举证能力。是目前解决区块链交易匿名问题，最切实和最经济的技术手段。
附图说明
图1为本发明的实施例的以实体身份参与区块链交易的方法工作原理图；
图2为本发明的实施例的交易相关方利用独立的政府认证的第三方CA机构颁发的第三方CA数字证书签名和数据打包的原理示意图；
图3为本发明的实施例的区块链交易验证工作原理示意图；
图4为本发明的实施例的操作方法流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图4，本发明以实体身份参与区块链交易的方法，包括交易方；为交易方生成一个区块链交易地址并和交易方实体身份一一对应，交易方达成共识，据此生成交易数据，并通过独立的政府认证的第三方CA机构颁发的数字证书，对交易数据进行签名背书，并提交到区块链；
以实体身份参与区块链交易的方法，操作流程如下：
S01.各交易方通过独立的政府认证的第三方CA机构，获得数字证书。
S02.为所述交易方即每个用户生成一个区块链交易地址，并在辅助业务***中，将CA数字证书与之对应捆绑，建立一一对应关系；
S03.根据交易方达成的交易共识，生成交易数据；
S04.各交易方利用CA数字证书，对交易数据进行签名背书；
S05.交易数据与签名数据组成同一数据包，再提交到区块链；
以上达成以实体身份参与区块链交易的方法。
进一步地，数字证书与区块链地址对应捆绑，方法如下：
a.为每个参与区块链交易的主体分别生成一个区块链交易地址；
b.在***中建立区块链交易地址和CA数字证书公钥或该证书所代表的主体身份的一一对应关系。
进一步地，交易方利用独立的政府认证的第三方CA机构颁发的数字证书签名和数据打包的原理如下：
a.根据交易方和各交易相关方共识而生成交易数据；
b.用标准SHA256算法对交易数据进行哈希运算，生成与之唯一对应的数字摘要(D)；
c.各主体用自己CA数字证书之私钥对数字摘要(D)+时间戳进行加密，生成密文；
d.密文+CA证书公钥+主体信息构成签名数据包；
e.将交易数据、各主体的签名数据顺序打包成数据包。
进一步地，当需要验证签名时，可采用如下方法进行验证：
a.从区块链中取出需要验证的交易数据包；
b.从数据包中取出交易数据和需要签证主体的签名信息(密文和公钥)；
c.用标准SHA256哈希散列算法算出交易数据唯一对应的数字摘要(D1)；
d.用公钥对密文进行解密，得出签名时的摘要(D)和时间戳(T)；
e.如果解密正常，且D＝D1，则说明交易数据未经篡改，真实可靠，签名主体确实于T时间，对该笔交易进行了确认。
进一步地，以实体身份参与区块链交易的方法还包括管理的多个后台服务器、多个终端构成的用户端，后台服务器以无线或有线的方式连接所述的用户端，所述终端包括PC端和/或移动端。
进一步地，后台服务器包括处理器及含有计算机程序代码的存储器，所述存储器和所述的计算机程序代码被配置为利用所述处理器，并能处理操作本方法。
如图4所示，本发明具体操作方法如下：
1)交易主体用自己的CA数字证书(优盾),***客户电脑，用浏览器访问并登录辅助业务***。
2)辅助业务***生成交易数据之后，把交易数据经哈希散列算法生成的数字摘要和时间戳传给客户端。
3)客户端通过CA数字证书(优盾)的ActiveX编程接口(API)，把摘要和时间戳发给优盾。
4)CA数字证书(优盾)用自身的私钥在优盾内对摘要和时间戳进行非对称加密，并输出签名数据(密文+公钥+主体信息)。
5)客户端再将签名数据(密文+公钥+主体信息)返回给辅助业务***。
6)辅助业务***，收集到全部签名之后，将数据按照前节所述的方法对交易数据和签名数据进行打包，再提交到区块链网络。
本发明的技术方案，用最简单，经济的办法，完美解决了区块链交易的匿名问题，实现了独立的政府认证的第三方CA机构颁发的实体CA数字证书和区块链交易主体的一对一捆绑。一举扫清了区块链技术在某些必须要求交易主体实名之领域的应用障碍。为区块链，特别是联盟链在各行业的应用，扫清了道路。必将大大加快区块链在商业领域的发展。
以上所述仅为本专利优选实施方式，并非限制本专利范围，凡是利用说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接运用在其它相关的技术领域，均属于本专利保护范围。

Claims (6)

1.一种以实体身份参与区块链交易的方法，其特征在于：包括交易方、交易相关方、独立的政府认证的第三方CA机构；所述的交易方通过政府认证的第三方CA机构认证，获得数字证书；为交易方生成一个区块链交易地址并和交易方CA数字证书一一对应；根据交易方达成的共识，生成交易数据；交易方用独立的政府认证的第三方CA机构认证颁发的数字证书，对交易数据进行签名背书，再将交易数据和数字签名一起打包并提交到区块链；
所述以实体身份参与区块链交易的方法，操作流程如下：
S01.各交易方通过独立的政府认证的第三方CA机构的认证，获得数字证书；
S02.为所述各交易方，分别生成一个区块链交易地址，并将CA数字证书与之对应捆绑，建立一一对应关系；
S03.根据交易方达成的交易共识，生成交易数据；
S04.各交易方利用经独立的政府认证的第三方CA机构认证的CA数字证书，对交易数据进行签名；
S05.交易数据与签名数据组成同一数据包，再提交到区块链；
以上达成以实体身份参与区块链交易的方法。
2.根据权利要求1所述的以实体身份参与区块链交易的方法，其特征在于，所述数字证书与区块链地址对应捆绑，方法如下：
a.为每个参与区块链交易的主体分别生成一个区块链交易地址；
b.在***中建立区块链交易地址和CA数字证书公钥或该证书所代表的主体身份的一一对应关系。
3.根据权利要求1所述的以实体身份参与区块链交易的方法，其特征在于，所述交易方利用经独立的政府认证的第三方CA机构认证的CA数字证书签名和数据打包的方法如下：
a.根据所述交易方达成的共识，生成交易数据；
b.用哈希散列算法对交易数据进行哈希运算，生成与之唯一对应的数字摘要(D)；
c.各交易方用自己CA数字证书之私钥对数字摘要(D)+时间戳进行加密，生成密文；
d.密文+数字证书公钥+主体信息构成签名数据；
e.将交易数据、各主体的签名数据顺序打包成一个数据包。
4.根据权利要求1所述的以实体身份参与区块链交易的方法，其特征在于，所述区块链交易可采用如下方法进行验证：
a.从所述区块链中取出需要验证的交易数据包；
b.从数据包中取出交易数据和签名数据(密文和公钥)；
c.用与原签名时相同的哈希散列算法算出与交易数据唯一对应的数字摘要(D1)；
d.用公钥对密文进行解密，得出签名时的摘要(D)和时间戳(T)；
e.如果解密正常，且D＝D1，则说明交易数据未经篡改，真实可靠，签名主体确实于T时间，对该笔交易进行了确认。
5.根据权利要求1所述的以实体身份参与区块链交易的方法，其特征在于，所述以实体身份参与区块链交易的方法还包括管理的多个后台服务器、多个终端构成的用户端，所述的后台服务器以无线或有线的方式连接所述的用户端，所述终端包括PC端和/或移动端。
6.根据权利要求5所述的以实体身份参与区块链交易的方法，其特征在于，所述后台服务器包括处理器及含有计算机程序代码的存储器，所述存储器和所述的计算机程序代码被配置为利用所述处理器，并能处理操作权利要求1～5中任何一个权利要求所述的方法。
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