CN111639924B - 一种基于区块链的艺术品拍卖方法及*** - Google Patents

一种基于区块链的艺术品拍卖方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于区块链的艺术品拍卖方法及***，该方法包括：将货物实体转化为token信息；在智能合约中创建四种协议；所述四种协议包括创建拍卖协议、支付担保协议、竞标协议和发货保证协议；通过创建拍卖协议创建卖家的拍卖实例，将token信息保存在区块链中，并采用发货保证协议锁定区块链中的token信息；将竞标者的资产实体存储在支付担保协议中作为保证金；在区块链中启动拍卖实例，采用竞标协议完成竞拍流程，并保存出价记录，将出价记录复制到区块链中每个节点上；竞标流程完成后，利用创建拍卖协议对卖家的账户进行付款，通过所述发货保证协议执行发货流程。该方法实现提高拍卖中的透明度，提高安全性。

Description

一种基于区块链的艺术品拍卖方法及***
技术领域
本发明涉及区块链技术领域，特别是涉及一种基于区块链的艺术品拍卖方法及***。
背景技术
目前，一般线上拍卖***包括投标人，第三方和拍卖人。中心化的第三方为投标人和拍卖人提供平台帮助宣传他们的商品，检查当前的最高投标价格等。例如E-bay公司和Yahoo公司都从这种投标***中获得利润。然而，线上拍卖主要有三个问题，包括：中心化的第三方收取大量费用，增加交易成本；存储在中心化数据库服务器上的个人数据和交易历史的隐私可能受到威胁；第三方服务器是否可信，是否存在后台暗箱操作；竞价过程不可追溯，拍卖中的透明度较低，这样安全性较低。
因此，如何提高拍卖中的透明度，提高安全性是亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于区块链的艺术品拍卖方法及***，以实现提高拍卖中的透明度，提高安全性。
为解决上述技术问题，本发明提供一种基于区块链的艺术品拍卖方法，包括：
将货物实体转化为token信息；
在智能合约中创建四种协议；所述四种协议包括创建拍卖协议、支付担保协议、竞标协议和发货保证协议；
通过所述创建拍卖协议创建卖家的拍卖实例，将所述token信息保存在区块链中，并采用所述发货保证协议锁定区块链中的所述token信息；
将竞标者的资产实体存储在所述支付担保协议中作为保证金；
在区块链中启动拍卖实例，采用所述竞标协议完成竞拍流程，并保存出价记录，将出价记录复制到区块链中每个节点上；
竞标流程完成后，利用所述创建拍卖协议对卖家的账户进行付款，通过所述发货保证协议执行发货流程。
优选的，所述利用所述创建拍卖协议进行付款之后，还包括：
接收以太坊平台发送的交易确认信息，将保证金返回至竞标者的账户中。
优选的，所述将货物实体转化为token信息之前，还包括：
设置三类实体；所述三类实体包括描述货物信息的非同质化代币NFT、组织实体和资产实体。
优选的，所述区块链包括四条子链，每条子链均具有区块链结构，每条子链均具有独立的账本；所述四条子链为通证链、拍卖链、资产链和物流链。
优选的，所述token信息分为两部分，一部分token信息存储在智能合约中，另一部分token信息放在一个文件里，保存在本地或者用户端。
本发明还提供一种基于区块链的艺术品拍卖***，用于实现上述方法，该***包括：
转化模块，用于将货物实体转化为token信息；
协议模块，用于在智能合约中创建四种协议；所述四种协议包括创建拍卖协议、支付担保协议、竞标协议和发货保证协议；
锁定模块，用于通过所述创建拍卖协议创建卖家的拍卖实例，将所述token信息保存在区块链中，并采用所述发货保证协议锁定区块链中的所述token信息；
存储模块，用于将竞标者的资产实体存储在所述支付担保协议中作为保证金；
竞拍模块，用于在区块链中启动拍卖实例，采用所述竞标协议完成竞拍流程，并保存出价记录，将出价记录复制到区块链中每个节点上；
付款模块，用于竞标流程完成后，利用所述创建拍卖协议对卖家的账户进行付款，通过所述发货保证协议执行发货流程。
优选的，所述***还包括：
返回模块，用于接收以太坊平台发送的交易确认信息，将保证金返回至竞标者的账户中。
优选的，所述***还包括：
设置模块，用于设置三类实体；所述三类实体包括描述货物信息的非同质化代币NFT、组织实体和资产实体。
优选的，所述区块链包括四条子链，每条子链均具有区块链结构，每条子链均具有独立的账本；所述四条子链为通证链、拍卖链、资产链和物流链。
优选的，所述token信息分为两部分，一部分token信息存储在智能合约中，另一部分token信息放在一个文件里，保存在本地或者用户端。
本发明所提供的一种基于区块链的艺术品拍卖方法及***，将货物实体转化为token信息；在智能合约中创建四种协议；所述四种协议包括创建拍卖协议、支付担保协议、竞标协议和发货保证协议；通过所述创建拍卖协议创建卖家的拍卖实例，将所述token信息保存在区块链中，并采用所述发货保证协议锁定区块链中的所述token信息；将竞标者的资产实体存储在所述支付担保协议中作为保证金；在区块链中启动拍卖实例，采用所述竞标协议完成竞拍流程，并保存出价记录，将出价记录复制到区块链中每个节点上；竞标流程完成后，利用所述创建拍卖协议对卖家的账户进行付款，通过所述发货保证协议执行发货流程。可见，在智能合约中创建四种协议，采用所述竞标协议完成竞拍流程，并保存出价记录，将出价记录复制到区块链中每个节点上，如此在区块链上执行交易流程整个是透明的，每个节点都能清楚竞标者的出价记录，提高拍卖中的透明度，提高安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的一种基于区块链的艺术品拍卖方法的流程图；
图2为拍卖流程设计示意图；
图3为四条子链之间信息交互示意图；
图4为完整token的四种功能模块交互示意图；
图5为四种协议之间信息交互示意图；
图6为竞标协议的流程图；
图7为智能合约的信息交互示意图；
图8为本发明所提供的一种基于区块链的艺术品拍卖***结构示意图；
图9为区块链整体技术架构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种基于区块链的艺术品拍卖方法及***，以实现提高拍卖中的透明度，提高安全性。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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。
请参考图1，图1为本发明所提供的一种基于区块链的艺术品拍卖方法的流程图，该方法包括以下步骤：
S11：将货物实体转化为token信息；
S12：在智能合约中创建四种协议；
其中，所述四种协议包括创建拍卖协议、支付担保协议、竞标协议和发货保证协议；
S13：通过创建拍卖协议创建卖家的拍卖实例，将token信息保存在区块链中，并采用发货保证协议锁定区块链中的token信息；
S14：将竞标者的资产实体存储在支付担保协议中作为保证金；
S15：在区块链中启动拍卖实例，采用竞标协议完成竞拍流程，并保存出价记录，将出价记录复制到区块链中每个节点上；
S16：竞标流程完成后，利用创建拍卖协议对卖家的账户进行付款，通过发货保证协议执行发货流程。
可见，该方法中，在智能合约中创建四种协议，采用所述竞标协议完成竞拍流程，并保存出价记录，将出价记录复制到区块链中每个节点上，如此在区块链上执行交易流程整个是透明的，每个节点都能清楚竞标者的出价记录，提高拍卖中的透明度，提高安全性。
基于上述方法，进一步的，步骤S16中，利用所述创建拍卖协议进行付款之后，还包括以下步骤：
S21：接收以太坊平台发送的交易确认信息，将保证金返回至竞标者的账户中。
进一步的，步骤S11之前，还包括以下步骤：
S31：设置三类实体；
其中，所述三类实体包括描述货物信息的非同质化代币NFT、组织实体和资产实体。
非同质化代币是以加密猫(crypto-kitties)为代表的一类代币间不能互相替代的通证。自从互联网诞生以来，就出现了非常多的非同质化的数字资产。域名、活动门票、游戏内物品、游戏积分、甚至像Twitter、Facebook、Weibo这样的社交网络，都是非同质化的数字资产。只是在可交易性、流动性和互用性方面各不相同。相较于同质化的一般货品，收藏品、艺术品显然属于一种非同质化资产。英式拍卖又称公开升价拍卖(open ascendingauction)是最常见的拍卖方式。顾名思义，就是先由拍卖商提供低价(也可不提供)，竞拍者公开投标，每一次的叫价要高于之前一次，标价最高者获得拍卖品。
整个拍卖流程中，在拍卖中有三个核心组成：商品、用户(买家和卖家)、拍卖机制。其中商品集成在NFT描述，卖家和买家由他们的私钥和资产组成，而拍卖机制则由智能合约中的各种协议执行，保证交易的安全、可信。
本发明涉及的实体分为五类，每一类实体形成一个组织。实体在平台中扮演的角色是旁观者，参与者，拍卖行，物流方，监察者。旁观组作为拍卖的场外观众，属于轻节点，可参与验证任何通道，身份验证要求最低，只需要完成注册，生成并保存自己的公私钥对和地址即可，但是要成为其他角色仍需要其他相关身份验证。由完成身份验证的旁观者提交申请成为参与人，参与者即拍卖实例中的卖家和竞标者，卖家可以选择在拍卖中可见，每次拍卖所有权的传递，所有者可以选择在链上可见，也可以匿名，但不能对检查者不可见。考虑到现实中有不通过拍卖(赠予)或者区块链平台完成的易主，因此卖家有选择竞价人的权利，如果是赠予只需增加一名竞价人，而成交价仍保持和上一次成交价相同即可。任何参与者都可以独立运行一个对等节点和排序节点。拍卖行联盟主要负责艺术品的鉴定和区块链节点虚拟机的运维，属于全节点。由CA生成数字身份证书，并通过拍卖行委员会审核通过加入。拍卖行参与NFT链和拍卖链的全节点运维。物流方是由各家快递公司实体组成的联盟，负责拍卖后的物流服务。只参与物流链。监察者拥有最高监察权限，只有监察者能看到成员身份信息。它虽然有最高的查询权限，但是要修改账本信息，仍需要相关实体签名授权。
图2为拍卖流程设计示意图。拍卖前，将货物token化，也就是将货物实体转化为一段密码学上可验证的信息即加密资产；由卖家通过创建拍卖协议创建拍卖实例，将Token信息保存在区块链中，并被发货保证的协议锁定；竞标者在拍卖正式开始竞价钱，需要将一定资产压入到支付担保协议中，作为保证金。
竞标时，竞标协议需要保证英式拍卖的两个基本规则即升价和价高者得竞标完成；一旦竞拍完成，会同时完成两件事，即创建拍卖协议负责自动付款，发货保证协议自动执行该段信息所有权的转换。将该信息对应的货物实体配送到所有人手中，社区获得奖励。
关于拍卖流程，首先，将藏品实体相关信息Token化后形成一个非同质化Token。卖家首先由创建拍卖协议创建一个拍卖的实例。其中，协议需要卖家输入这样几个参数：起拍价、拍卖开始时间、拍卖结束时间、竞价增加的最小单位。买拍开始前需要卖家对发货保证的协议进行签名，标志着拍卖正式开始。此时，元数据中的"location_state"切换为"auctiononing_in_mortage"，意味着seller暂时交出对收藏品Token的控制权。如果支付担保合约返回True，标志着所有权的变更，Token的"location_state"将自动切换为"intransit"，进入发货阶段。如果支付担保合约返回False，说明支付失败，所有权没有变更，seller重新获得Token的控制权，他可以选择重启拍卖也可以选择向出价次高的竞标人出售，这也就保证了竞价人要对自己的每一次的出价负责，因为即便有可能你的出价不是最高，仍有可能拍到商品，拒绝付款人有可能失去保证金。
其次，一旦投标人竞标成功，就务必为标的买单。然而在实际拍卖中，由于一些卖家在竞标成功后拒绝支付，这样既损失了卖家的时间和金钱，真正想买的人由于价格问题也错过了艺术品。支付担保协议要求竞争者在竞标出价前做一定抵押来让买家和卖家之间的交易更加可靠。考虑到实际拍卖中竞价人每一次出价之间相隔不过几秒钟，而且出价价差大需要多次追加保证金，所以需要一个更加定制化和可控的联盟链来处理及时处理的资产交易。联盟链由各个拍卖行和相关机构运行全节点，进行拍卖时卖家和竞标者准入。
并且，通过竞标协议保证低于前一次出价视为无效竞标，竞标的获胜标价不得低于竞标中出现的任何一种标价，并且区块链所有节点(包括全节点、轻节点)共同见证保存的出价记录。拍卖的赢家支付货款后等待以太坊确认交易，交易成功则返回所有竞标人的保证金。NFT所有权的变更触发发货保证协议的配送部分。一旦投递完成，收藏品Token的"location_state"属性重新回到"on_the_owner's_hands"，标志着交易成功结束。最后，为了保证平台开发的高效运行，需要给开发者和负责鉴定和运营联盟链全节点的拍卖行、博物馆等机构予以代币激励。
具体的，本发明中，区块链包括四条子链，每条子链均具有区块链结构，每条子链均具有独立的账本；所述四条子链为通证链、拍卖链、资产链和物流链。
由于需要对上述提到的五类参与者进行数据隔离，且拍卖行、金融、物流分别属于不同的行业联盟，因此，将他们安排在不同的通道。在联盟链中设有四条子链(也称通道)，每条子链都具有区块链结构，且都有自己独立的账本，跨链交互时少些顾虑，实现通用的跨链机制。这样的设计一是为了保证每条链涉及组织的数据的隐私性；二是为了将来对接每个不同行业自有的区块链，预留接口；三是防止行业间串通作弊，负面地影响市场环境。运营每条子链的节点分级，方便一级节点升级和维护代码、网络，同时二级节点(轻节点)普通用户监督账本，每个账本又可以有多个子账本。
其中，通证链(NFT)用于将藏品实体token化，鉴定者鉴定真伪后签名在区块链上发布NFT，形成一个可信的藏品市场(藏品超市)。它的性质属于公链，主要由拍卖行等机构形成的联盟负责运营节点，但普通用户根据硬件配置和也可以独立运行一个全节点。
在拍卖链(Auction)中，将和拍卖直接相关的一些事宜(拍卖的创建、竞价)集中在Auction链中处理，并且和通证链协作共同实现”发货保证协议“，和资产链协作完成”支付保证协议“。需要说明的是，拍卖链只负责记录竞标者的竞价记录和保证金，链上并没有币或钱，钱仍然由资产链管理。卖家共识机制可以保证分布式账本的一致性，且竞价记录会永久不可篡改地保存在Auction链的账本上，任何人可以对竞价过程进行监督、追溯。它和后面资产链、物流链都属于联盟链，每个Auction链的参与者都必须经过身份验证。
资产链(Currency)单独用来保管竞价者的保证金，并在拍卖结束后按照规则撤销保证金的锁定，由银行等金融机构联盟负责运营，竞价者也可参与。
对于物流链(Delivery)，在拍卖完成后，物流链与通证链共同履行发货保证协议的后半部分，并接入某个物流公司的私有链或者物流联盟的领导节点，负责将锁定的token对应的藏品实体送到拍卖的赢家手中。
并且，所有通道对监管者开放，用于监管、取证、仲裁等。图3为四条子链之间信息交互示意图。
具体的，本发明设计的联盟链的四条通道，分别由各个授权组织运行的节点运营，而在设计的四个协议中数据需要跨通道交互。比如，卖家在Auction链创建拍卖实例后执行发货保证协议时，需要触发通证链的mortage_NFT函数，改变拍品状态，锁定拍品Token。跨链的本质是把一个链上的数据转移到另外一条链上，需要设计一种跨链机制，智能合约通过交易记账时添加事件(event)并且签名后发出通告，被事件捕获器接收后，将事件开放给它指定的目标，目标可以是客户端、账本、对等节点，也可以是另一个智能合约。针对合约调用合约的情况，通过执行智能合约A后生成“事件”，事件规定该交易可以调用哪些智能合约B，以及传给B的参数。事件可以通知到同一通道内的所有节点，节点会搜索它被授权的通道内的所有智能合约，如果匹配则触发相关智能合约B。如果触发的合约B和A在同一通道内，则直接读取、写入该交易的账本中。如果B和A不在同一通道，则通过“事件”触发B，且A所在通道会得到一条调用成功的回执，B在它所在通道的任何交易都不会计入A所在通道的账本。如此一来，就通过两条通道共有成员的对等节点完成了跨链。这里把这种跨链的一些列操作抽象为桥。
具体的，链上存储的数据可以永久地与token共存，区块链在，数据在，不用考虑调用链上数据的应用(如cryptokitties.co)是否死掉，且方便和链上逻辑的交互。NFT的元数据是token持有人地址所对应的对token属性的描述。下面是收藏品NFT所需要的元数据：
Figure BDA0002515059630000101
这里前四项为收藏品的基础信息，包括它的名字、收藏或艺术类别、创作它的艺术家信息和它的创作日期。appearance外观项用于公开展示商品的外观。由于采用链下存储，这里的键值为一段URL。Authentication鉴定项(链下保存)是为了将数字化身份验证加入到NFT中，数字签名是鉴定者对于元数据其他项目如艺术家、创作日期等鉴定的结果，区别标识商品的可信度。这也就将收藏品信息与鉴定信息分离，进一步防止NFT链被恶意篡改。Description表述项用于补充商品相关信息，如商品材质、创作背景。"location_state"是将商品的状态标识出来，做出区分。on_the_owner's_hands表明在拥有者手中，根据owner_config项决定是否在NFT链上展示；对于auctiononing_in_mortage&in transit，由于正在被拍卖的商品不能被撤回且一旦拍卖成功，商品务必送到它新的所有者手中，卖家不能抵赖，买拍开始前需要卖家对发货保证的协议进行签名，标志着拍卖正式开始。此时，"location_state"切换为"auctiononing_in_mortage"，意味着seller暂时交出对收藏品Token的控制权，直到智能合约完成。如果支付担保合约返回True，标志着所有权的变更，Token的"location_state"将自动切换为"in transit"，进入发货阶段。如果‘支付担保’合约返回False，说明支付失败，所有权没有变更，卖家重新获得Token的控制权，他可以选择重启拍卖也可以选择向出价次高的竞标人出售。这也就保证了竞价人要对自己的每一次出价负责，因为即便有可能你的出价不是最高，仍有可能拍到商品，拒绝付款人有可能失去保证金。
关于lost，丢失或者所有者没有出售意愿的商品(on_the_owner's_hands)是不能够被交易的，一旦藏品丢失，拥有者可以提交签名过的丢失申请来更改NFT元数据中的藏品状态，这样做既保证了所有者的隐私，又在一定程度上保护了商品的安全。"owner"项包括了拥有者的识别符：钱包地址和他的身份验证信息"owner_config"项是用来调用拥有者对其所有商品NFT自定义的设置，主要是隐私方面。这里买家有权利选择让别人在交易链中看到自己，也可以选择匿名。举个实例，如果“owner_config”中出现"#ad#"，则address_to一栏(也就是owner's address)允许选择自定义；如果”owner_config“中出现"#invisible#"，说明拥有者不想别人看到自己的收藏，则该NFT将不会出现在spectator通道中。
具体的，本发明中，token信息分为两部分，一部分token信息存储在智能合约中，另一部分token信息放在一个文件里，保存在本地或者用户端。
为了进一步保障拍卖的公开性和透明度，需要进一步地将用户和区块链的交互进行去中心化。以加密猫为例，能看出如今token的不完整之处。一只加密猫的构成其实包括两部分的信息，一部分信息在智能合约里，存在于区块链上，可以被任意地访问和调用，我们如今谈论的token包含的即是这一部分的信息。加密猫的另一部分信息，包括如何解读调用智能合约里的函数，用户调用合约时如何构建需要签名的指令信息，比如小猫的描述信息、小猫的孵化和转移所有权动作等，则是存在于加密猫的网站上。也就是说，对于一只加密猫而言，虽然它智能合约中的那一半是去中心化的，不需要接入任何***的，但web中那一半依然是中心化的，需要通过某个网站来使用的。如果我们要交易加密猫，就得回到它的网站。一旦cryptokitties.io网站关闭，用户手中的加密猫资产将无法交易，失去部分价值。可以说，加密猫并没有被完全对应于一个基于密码学的能够被验证的信息，它的一部分依然是以传统互联网信息的形式存在的。而真正意义上的token，是将两部分合二为一，这样一来，加密猫就能够被一个token完整地描述以及代表。
NFT是基于token服务的第一步，第二步则是把以前放在web中的那一部分信息拿出来，放到token里，跳过web服务器这个中间商，从而做到以token为集成点来使用Token。具体来讲，就是把token一分为二：一部分信息放在智能合约中，就像如今的token一样；一部分信息和逻辑放到一个文件里，这是一种保存在本地/用户端的文件，经过数字签名不可篡改。以加密猫为例，以前的加密猫是由「智能合约+web信息」构成的，但完整token方式下的加密猫是由「智能合约+本地文件」构成的。当购买了一只加密猫后，因为全部信息都在区块链与本地文件中，就能够带着这只猫到处使用、到处交易，而不用回到中心化的加密猫的网站。比如，任何人都可以创建一个二手猫的交易市场，而任何猫主人都能够把猫直接放到该市场中去交易。这在过去是不可能的，在半个token的情况下，要想买卖猫，必须去加密猫的官方市场/网站才可以。所以需要开发一种脚本语言保存在本地(钱包)，代替web帮助用户和区块链直接沟通，完全脱离中心化服务，把Token渲染成本发明可以理解和使用的token对象。有了这种沟通工具，在平台进行拍卖时，用户就可以直接和链上的智能合约作交互，少了web服务器这种不稳定、不透明的因素。其中，设计四种功能存放在本地来实现一个完整Token，包括：
Deliver script：用于通过NFT转移抽藏品物理实体，需要拥有者将Token签名后连接物流方数据库或联盟链；
Deal script：用于收藏品面对面的在线下交易和任意不在我们拍卖平台进行的交易的场景，交易成功后可调用Deliver script完成运输；
Present script：结合AR甚至VR技术，读取NFT元数据在一些社交场合展示藏品，展示后如果有交易意向可以当场使用我们的拍卖平台组织一场拍卖或者调用Deal script进行交易；
Lost Script：一旦藏品丢失，拥有者可以提交签名过的丢失申请来更改NFT元数据中的藏品状态。
图4为完整token的四种功能模块交互示意图。这种完整的token可以被自由访问、自由调用、自由使用，它具有可移植性。可移植性将带来互操作性和可扩展性，以及帮助实现无摩擦市场和集成网络。如果能够用一个token来完整代表一个对象时，就能实现本文开头部分提及的货物的token化。所有的权益、所有的服务都是token化的，而这些token都位于去中心化的账本之上。当支付的两端都是token时，就能实现不需要第三方担保的原子化的货款对付。总的来讲，这种更加完整的Token易于保存、携带、交易和验证，摆脱对中心化的web服务器的依赖，实现彻底地去中心化，为基于token的服务提供更多的可能性。
拍卖流程中，需要一种用于抵押担保的智能合约来保证拍卖交易的可靠性，双方无条件地履行约定。对于卖家，要保证买家竞拍成功后可以得到货物，也就是卖家要将约定的物品发货；对于买家，在竞拍成功后必须要完成付款。所以为英式拍卖设计了四种协议分别是创建拍卖协议、支付担保协议、竞标协议和发货保证协议。图5为四种协议之间信息交互示意图。
关于协议及智能合约，涉及的符号标识含义如下：
S:Seller，卖家；
B：Bidder，竞价人；
D：Delivery，物流；
A：Auctioneer，拍卖行；
C：commodity，token化的藏品；
L：Leader in the auction，竞价过程中，出价领先的B；
W：final Winner of the auction，竞价的最终胜利者，将带走藏品；
P_C：Parameter set of the commodity，用于拍卖的商品相关信息；
P_S：Parameter set of the Seller，卖家相关信息；
SC：Smart Contract，智能合约；
ad：address，地址，作为参与者或合约的身份ID；
ad_auc：Auction SC的合约地址；
am：amount of money，金额；
am_B：amount of the bidder，竞标者在拍卖中的出价；
am_W:Wining Price，拍品的最终成交价；
am_de：amount of deposit，保证金金额；
T_de：Treasurer of all the deposit，所有B的竞标余额组成的账本；
T_b：Treasurer of bids，竞标账本；
α：Auction channel即拍卖链通道；
β：NFT channel即通证链通道；
θ：Currrency channel即资产链通道；
δ：Delivery channel即物流链通道。
创建拍卖协议涉及Auction SC，卖家携带自己的收藏品来到拍卖市场，首先要做的就是发布藏品，创建交易实例。首先，卖家需要将P_S、P_C、Seller_config以及合约代码用私钥签名后发送到“拍卖通道”α中，创建一个Auction SC。合约实例化后将为此次拍卖创建一个合约地址(ad_auction)，返回给卖家。普通旁观者(spectator)在升级为参与者(Participants)的卖家之前，要将token化的藏品信息交给Auction SC中的Auc_Sig_v函数向藏品鉴定者进行签名合法性的求证，如果审核不通过则拍卖结束。由此，此次拍卖实例(包括藏品)已经上链，无法被撤销或更改。最后，卖家S的身份升级到参与者。
其中，Seller_config是卖家对拍卖一些参数的设定，包含：起拍价、拍卖开始时间、拍卖持续时间(出块时间的整数倍)、竞价增加的最小单位、反狙击触发时间、反狙击持续时间。其中，在定时的在线拍卖中，拍卖狙击是一种尽可能晚地(通常在拍卖结束前几秒钟)提出可能超过当前最高出价的做法，以使其他竞标者没有时间再次竞标。这可以通过投标人计算机上的软件或在线狙击服务手动完成。为了阻止这种做法，设置了反狙击触发时间t_1和反狙击持续时间t_2，如果有人在拍卖结束时间t和t-t_1内出价，则触发反狙击机制，新的拍卖结束时间改为t-t_1+t_2。把这个过程用符号表示为：
S->α：Sig_S(Ps、Pc、Seller_config，code)
↓
Auction SC instantiation
↓
α->S：ad_auction
↓
Auc_Sig_v()
↓
org.spectators.S＝org.participants.S。
发货保证协议涉及Auction SC，NFT SC，Delivery SC，在竞价开始前，需要卖家把藏品“质押”在第三方托管方，以便在竞标者赢得拍卖后可以顺利地得到藏品的物理实体，防止卖家不发货，第三方托管方通常是拍卖行。买拍开始前需要卖家对‘发货保证’的协议进行签名，标志着拍卖正式开始。此时，元数据中的"location_state"切换为"auctiononing_in_mortage"，意味着seller同意暂时交出对收藏品Token的控制权。
其中，Auction SC的实例化自动触发一个mortage函数，发出一个mortage事件，并由S、A多重签名后通过同时在α和β通道中的peer节点发送给β，触发NFT SC的mortage_NFT函数。将藏品token的元数据中的"location_state"属性更改为"auctiononing_in_mortage"——锁定状态。然后通证链的NFT SC发出事件mortage_confirmed通过桥返回到α。由此，藏品实体和它的token完成锁定。
在竞标完成后，Auction链的transit函数将节点签名过的transit事件，包括P_W发送给NFT链，触发in_transit函数重写拍品NFT的"owner"＝"W"和"location_state"＝"in_transit"。NFT通道的事件捕获器在抓到metadata数据发生变化后，会通过通道中的Delivery节点触发Delivery SC的Deliver函数，启动物流。物流送达后，由物流方和W多签后重写"location_state"＝"W"，并发送回执给W。
具体过程如下：
S->α：Sig_S(P_S，P_C)
↓
mortage()
↓
α->β：event_mortage
↓
β：mortage_NFT()
↓
β->α：event_mortage_confirmed；
α：Bid_completed
↓
α：Transit()
↓
α->β：event_transit
↓
β：in_transit()
↓
β->δ：Deliver()
↓
δ->β：event_Delivery
↓
β：Transited()
↓
β：event_NewOwner。
支付担保协议涉及Deposit SC，Auction SC，Withdraw SC，支付担保协议主要分竞价前和竞价完成两部分。竞价前，通过将买家小于出价的保证金锁定在Currecy链上，确保卖家可以在拍卖结束后可以收到买家支付的货款。θ链应B要求冻结他账户相应的金额，然后通知αB的保金金额，α记录在自己通道的账本中作为B的竞标账户余额。竞价完成后，最后的领先者自动成为竞标的W。此时，θ中W对应B的am_w通过Withdraw SC自动转移至S的账户中。
具体过程如下：
B->θ，θ->α：竞拍者们将P_b和am_de和Deposit SC的代码用自己的私钥签名后发送给θ链上的Deposit SC的Deposit函数，生成bidder_deposited事件，α链的Auction SC的Treasurer_deposit函数通过”桥“发现该事件后，输入am_de和ad_B，将所有竞标者的保证金额都记录在α的竞标账户余额的账本T_de中，并且生成一个回执BalanceLogged(事件)给B。
B->θ：Sig_B()
↓
θ：deposit()
↓
θ->α：event_bidder_deposited
↓
α：Treasurer_deposit()
↓
α->B：event_BalanceLogged。
其中，Bid_completed事件(W，am_w)触发Auction SC的Treasurer_withdraw函数重写T_de账本，W的am_de＝am_de-am_w，S的am_de＝am_w，然后经过W、A和S共同签名后通过事件捕获器触发Currency链Deposit SC的withdraw函数。withdraw函数读取T_de后将所有人的am_de解冻，同时将am_w划转给S。最后将转账的回执发送给各接收人。具体过程如下：
α：Event_Bid_completed
↓
α：Treasurer_withdraw()
↓
α->θ：Withdraw()
↓
θ->B,S：am_de/am_W,event_receive。
竞标协议涉及Auction SC，这时，竞标者们开始竞价，竞价不能超过他的竞标账户余额，某一时刻出价最高的会记录在Auction cc实例中的L中，直至竞标结束。
B->α,α->B：B将他的出价am_b，P_b，和调用Auction SC的Bid请求私钥签名Sig_B后发送给α，Bid函数负责打包一个出块时间内所有出价和对应的出价人信息，保存到账本T_b中。然后返回每位出价人一个收据"Bidding_received"or am_L。
其中，在打包前Bid函数会对出价做一系列检查：
a.签名Sig_B是否有效，即与P_b中ad_b是否对应；
b.提交时间是否合法，即是否在卖家设置的拍卖开始时间和拍卖结束时间之间；
c.卖家和买家是否是同一个人，即ad_s＝ad_b；
d.如果T_b为空则检查am_b是否大于起拍价；否则检查出价是否大于前一个am_L+竞价增加的最小单位；
e.如果以上检查通过，则检查该地址对应的竞标账户余额am_de是否大于它的出价am_b。如果是，则出价有效，写入T_B；
f.如果以上通过，则遍历T_B，比较所有am_B，如果am_B＝am_max，则B＝L，且返回"Leading Bid"给对应的B；
g.如果a-f中有一项不满足，则返回“am_L”给B。图6为竞标协议的流程图。
其中，当当前***时间>＝拍卖结束时间时，执行L＝W,am_L＝am_W。竞标完成后，Auction链的Bid函数会发送一个Bid_completed事件同时触发Auction SC的transit函数和Treasurer_withdraw函数。可选的，Auction SC的Bid函数会读取T_b在最新一个时间段t收到的竞价，并产生t内的Leader，并返回一个各个竞标者一个回执。如果是Leader，回执内容为“leading”；如果是其它竞标者，则返回他的出价与Leader差额的一个范围，供竞标者参考。具体过程包括：
B->α：Sig_B()
α：Bid()
α->L，B：Leading Bid/am_L
α->β，α->θ：Bid_completed。
图7为智能合约的信息交互示意图。关于智能合约，格式为：
Figure BDA0002515059630000191
Figure BDA0002515059630000201
本发明结合区块链基础框架的不可篡改和可追溯等特点，实现拍卖流程的高度去中心化，解决传统拍卖中的透明度不够、信用保障不足等棘手问题，为收藏品交易带来一个更加安全、高效、无摩擦的市场环境。区块链满足满足了传统拍卖目前无法保证的一些安全需求和信任问题，去中心化是区块链的内在组成部分，可以解决传统拍卖固有的几个问题。其中，尤为突出的就是竞标透明度问题，投标者必须要使用传统拍卖的中心化平台来竞价，竞标者没有办法保证最高报价的来源、真实性和合法性，但是，使用区块链可以监督和检查出价历史记录。此外，区块链还可以解决一些实际拍卖中的信任问题，公开透明的智能合约和出价记录能够保证出价最高者赢得拍品且必须付款，避免拍卖行暗箱操作(例如投标者和拍卖行勾结，出高价后不付款，以低价购入拍品)。并且由于每个投标者出价前都需要签名确认，且全网竞价“有目共睹”。彻头彻尾的程序化、自动化执行，让竞标者没有抵赖争辩的机会。
请参考图8，图8为本发明所提供的一种基于区块链的艺术品拍卖***结构示意图，该***包括：
转化模块101，用于将货物实体转化为token信息；
协议模块102，用于在智能合约中创建四种协议；所述四种协议包括创建拍卖协议、支付担保协议、竞标协议和发货保证协议；
锁定模块103，用于通过所述创建拍卖协议创建卖家的拍卖实例，将所述token信息保存在区块链中，并采用所述发货保证协议锁定区块链中的所述token信息；
存储模块104，用于将竞标者的资产实体存储在所述支付担保协议中作为保证金；
竞拍模块105，用于在区块链中启动拍卖实例，采用所述竞标协议完成竞拍流程，并保存出价记录，将出价记录复制到区块链中每个节点上；
付款模块106，用于竞标流程完成后，利用所述创建拍卖协议对卖家的账户进行付款，通过所述发货保证协议执行发货流程。
可见，该***中，在智能合约中创建四种协议，采用所述竞标协议完成竞拍流程，并保存出价记录，将出价记录复制到区块链中每个节点上，如此在区块链上执行交易流程整个是透明的，每个节点都能清楚竞标者的出价记录，提高拍卖中的透明度，提高安全性。
基于上述***，进一步的，所述***还包括：
返回模块，用于接收以太坊平台发送的交易确认信息，将保证金返回至竞标者的账户中。
进一步的，所述***还包括：
设置模块，用于设置三类实体；所述三类实体包括描述货物信息的非同质化代币NFT、组织实体和资产实体。
其中，所述区块链包括四条子链，每条子链均具有区块链结构，每条子链均具有独立的账本；所述四条子链为通证链、拍卖链、资产链和物流链。
其中，所述token信息分为两部分，一部分token信息存储在智能合约中，另一部分token信息放在一个文件里，保存在本地或者用户端。
图9为区块链整体技术架构示意图，整体技术架构分为：网络层、实体层、合约层、区块链层、策略层和应用层。
具体的，网络层中，网络节点负责执行区块链账本的维护和通过对合约代码的执行更新账本，节点间通过共识协议保证账本数据的一致性。实体层包括三类实体，即描述藏品信息的NFT，旁观者、参与者、拍卖行、物流方、监察者这五种参与人形成的组织以及他们所拥有的的资产，其中参与者是智能合约发起的起点。在合约层和区块链层中，合约层通过读取各通道(NFT、各组织及其资产对应通道)内的账本数据执行代码指令，然后通过产生事务(transaction)改变区块链账本世界状态。
在策略层中，利用区块链透明、不可篡改和可追溯的特性，根据英式拍卖的特点和实际拍卖中遇到的问题，设计了策略层的四种协议，解决了传统拍卖中的透明度不够、信用保障不足等问题。在应用层中，四个智能合约在四条区块链上运行，交叠着执行策略层的四支协议规定的动作完成了常规的英式拍卖，再加上NFT的去中心化交互功能实现了更多样的交易方式。
本发明实现目标包括：利用区块链网络的公开性和可追溯性，保证了整个拍卖流程的透明，竞价过程永久保存在区块链上，没有暗箱操作的余地；通过保证发货、保证付款解决了困扰实际拍卖中不发货不付款的问题；采用一种通用的联盟链框架，资产链和物流链兼容未来数字货币和物流公司联盟链，方便涉及的行业联盟链接入，其中，拍卖链不涉及资金，资产链专链专办，负责它擅长的金融业务；达到跨链合约通信，通过联盟链的多通道方式解决数据跨链问题；通过联盟链的身份验证和管理机制解决了监管问题，联盟链不用挖矿，没有gas fee这类额外费用，减少了市场内的摩擦；协议、通道、智能合约环环相扣，实现了交易的不可撤回、不可不执行、不可抵赖；为收藏品定制引入非同质化Token，元数据中的位置状态，为藏品增加了一层保护；通过NFT的去中心化交互，组成了一个更完整的原子化Token，实现了Token线下交易、现场交易，满足社交需求和展示需求。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的***而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上对本发明所提供的一种基于区块链的艺术品拍卖方法及***进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于区块链的艺术品拍卖方法，其特征在于，包括：
将货物实体转化为非同质化的token信息；
在智能合约中创建四种协议；所述四种协议包括创建拍卖协议、支付担保协议、竞标协议和发货保证协议；所述创建拍卖协议负责自动付款，所述发货保证协议负责自动执行所述token信息的所有权的转换，并负责将所述token信息对应的货物实体配送到所有人手中，所述竞标协议负责自动确定获胜买家，所述支付担保协议负责将保证金自动转移至卖方的账户中；
通过所述创建拍卖协议创建卖家的拍卖实例，将所述token信息保存在区块链中，并采用所述发货保证协议锁定区块链中的所述token信息；
将竞标者的资产实体存储在所述支付担保协议中作为保证金；
在区块链中启动拍卖实例，采用所述竞标协议完成竞拍流程，并保存出价记录，将出价记录复制到区块链中每个节点上；
竞标流程完成后，利用所述创建拍卖协议对卖家的账户进行付款，通过所述发货保证协议执行发货流程；
其中，所述区块链包括四条子链，每条子链均具有区块链结构，每条子链均具有独立的账本；所述四条子链为通证链、拍卖链、资产链和物流链；
其中，所述四条子链具有跨链机制，用于允许所述四条子链中第一子链中的第一智能合约能够调用所述四条子链中第二子链中的第二智能合约，从而实现数据的跨链转移，所述跨链机制包括：
执行所述第一智能合约后生成事件，所述事件规定交易可以调用的所述第二智能合约，以及传给所述第二智能合约的参数；
将所述事件通知到同一子链内的所有节点；
所述节点搜索所述节点被授权的子链内的所有智能合约；
如果搜索结果匹配，则通过所述事件触发所述第二智能合约，并且所述第一子链得到调用成功的回执，所述第二智能合约在所述第二子链的交易不记入所述所述第一子链的账本，从而通过所述第一和第二子链的共有成员的对等节点完成跨链。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述创建拍卖协议进行付款之后，还包括：
接收以太坊平台发送的交易确认信息，将保证金返回至竞标者的账户中。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将货物实体转化为token信息之前，还包括：
设置三类实体；所述三类实体包括描述货物信息的非同质化代币NFT、组织实体和资产实体。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述token信息分为两部分，一部分token信息存储在智能合约中，另一部分token信息放在一个文件里，保存在本地或者用户端。
5.一种基于区块链的艺术品拍卖***，其特征在于，用于实现如权利要求1至4中任意一项所述的方法，包括：
转化模块，用于将货物实体转化为非同质化的token信息；
协议模块，用于在智能合约中创建四种协议；所述四种协议包括创建拍卖协议、支付担保协议、竞标协议和发货保证协议；所述创建拍卖协议负责自动付款，所述发货保证协议负责自动执行所述token信息的所有权的转换，并负责将所述token信息对应的货物实体配送到所有人手中，所述竞标协议负责自动确定获胜买家，所述支付担保协议负责将保证金自动转移至卖方的账户中；
锁定模块，用于通过所述创建拍卖协议创建卖家的拍卖实例，将所述token信息保存在区块链中，并采用所述发货保证协议锁定区块链中的所述token信息；
存储模块，用于将竞标者的资产实体存储在所述支付担保协议中作为保证金；
竞拍模块，用于在区块链中启动拍卖实例，采用所述竞标协议完成竞拍流程，并保存出价记录，将出价记录复制到区块链中每个节点上；
付款模块，用于竞标流程完成后，利用所述创建拍卖协议对卖家的账户进行付款，通过所述发货保证协议执行发货流程；
其中，所述区块链包括四条子链，每条子链均具有区块链结构，每条子链均具有独立的账本；所述四条子链为通证链、拍卖链、资产链和物流链；
其中，所述四条子链具有跨链机制，用于允许所述四条子链中第一子链中的第一智能合约能够调用所述四条子链中第二子链中的第二智能合约，从而实现数据的跨链转移，所述跨链机制包括：
执行所述第一智能合约后生成事件，所述事件规定交易可以调用的所述第二智能合约，以及传给所述第二智能合约的参数；
将所述事件通知到同一子链内的所有节点；
所述节点搜索所述节点被授权的子链内的所有智能合约；
如果搜索结果匹配，则通过所述事件触发所述第二智能合约，并且所述第一子链得到调用成功的回执，所述第二智能合约在所述第二子链的交易不记入所述所述第一子链的账本，从而通过所述第一和第二子链的共有成员的对等节点完成跨链。
6.如权利要求5所述的***，其特征在于，还包括：
返回模块，用于接收以太坊平台发送的交易确认信息，将保证金返回至竞标者的账户中。
7.如权利要求5所述的***，其特征在于，还包括：
设置模块，用于设置三类实体；所述三类实体包括描述货物信息的非同质化代币NFT、组织实体和资产实体。
8.如权利要求5所述的***，其特征在于，所述token信息分为两部分，一部分token信息存储在智能合约中，另一部分token信息放在一个文件里，保存在本地或者用户端。
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