CN111901104A - 一种基于区块链的车牌抽选方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于区块链的车牌抽选方法，涉及车牌抽选技术领域，包括以下步骤：用户i获取周期内服务端公开的公钥PK，并通过伪随机数发生器生成随机数Si；对生成随机数Si进行加密，获取密文Ci；用户i将密文Ci上传至区块链；服务端公开私钥SK，并用SK对周期内所有提交的密文Ci进行解密，获取随机数集合{Si}i∈Q，其中，Q为筛选所有合规用户；服务端对随机数集合{Si}i∈Q进行随机重新排序，获取新的随机数集合{nSi}i∈Q；获取随机数{nSi}排序结果，其排名靠前为选中用户。本发明通过筛选出选中用户，不仅实现车牌抽选的公开性可验证性，而且筛选高效，应用范围广。

Description

一种基于区块链的车牌抽选方法
技术领域
本发明涉及车牌抽选技术领域，具体来说，涉及一种基于区块链的车牌抽选方法。
背景技术
车牌，俗称牌照，也指车辆号牌，是分别悬挂在车子前后的板材，通常使用的材质是铝、铁皮、塑料或纸质，在上面刻印车子的登记号码、登记地区或其他的相关信息。车牌是对各车辆的编号与信息登记，其主要作用是通过车牌可以知道该车辆的所属地区，也可根据车牌查到该车辆的主人以及该车辆的登记信息。
而目前，部分地区采用抽选的方式进行小客车车牌的资格选取。现有的抽选过程的细节并不公开透明，车主购牌消费者不能如实了解确切的抽签过程，在公平公正上缺乏证明。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的问题，本发明提出一种基于区块链的车牌抽选方法，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种基于区块链的车牌抽选方法，包括以下步骤：
步骤S1，用户i获取周期内服务端公开的公钥PK，并通过伪随机数发生器生成随机数Si；
步骤S2，对生成随机数Si进行加密，获取密文Ci；
步骤S3，用户i将密文Ci上传至区块链；
步骤S4，服务端公开私钥SK，并用SK对周期内所有提交的密文Ci进行解密，获取随机数集合{Si}i∈Q，其中，Q为筛选所有合规用户；
步骤S5，服务端对随机数集合{Si}i∈Q进行随机重新排序，获取新的随机数集合{nSi}i∈Q；
步骤S6，获取随机数{nSi}排序结果，其排名靠前为选中用户。
进一步的，包括以下步骤：
服务端初始化周期内公钥PK和私钥SK；
服务端公开公钥PK；
筛选确定周期内合规用户i；
进一步的，所述获取随机数集合{Si}i∈Q，包括以下步骤：
若无法解密或解密得到的随机数不合规，则该用户不合规；
筛选确定所有合规用户Q；
获取随机数集合{Si}i∈Q。
本发明的有益效果：
本发明基于区块链的车牌抽选方法，通过用户获取公钥PK，并通过伪随机数发生器生成随机数Si进行加密，获取密文Ci上传至区块链，以及服务端公开私钥SK，并用SK对周期内所有提交的密文Ci进行解密，获取随机数集合排序结果，筛选出选中用户，不仅实现车牌抽选的公开性可验证性，而且筛选高效，应用范围广。
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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的一种基于区块链的车牌抽选方法的流程示意图一；
图2是根据本发明实施例的一种基于区块链的车牌抽选方法的结流程示意图二。
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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的实施例，提供了一种基于区块链的车牌抽选方法。
如图1所示，根据本发明实施例的基于区块链的车牌抽选方法，包括以下步骤：
步骤S1，用户i获取周期内服务端公开的公钥PK，并通过伪随机数发生器生成随机数Si；
步骤S2，对生成随机数Si进行加密，获取密文Ci；
步骤S3，用户i将密文Ci上传至区块链；
步骤S4，服务端公开私钥SK，并用SK对周期内所有提交的密文Ci进行解密，获取随机数集合{Si}i∈Q，其中，Q为筛选所有合规用户；
步骤S5，服务端对随机数集合{Si}i∈Q进行随机重新排序，获取新的随机数集合{nSi}i∈Q；
步骤S6，获取随机数{nSi}排序结果，其排名靠前为选中用户。
其中，包括以下步骤：
服务端初始化周期内公钥PK和私钥SK；
服务端公开公钥PK；
筛选确定周期内合规用户i；
其中，所述获取随机数集合{Si}i∈Q，包括以下步骤：
若无法解密或解密得到的随机数不合规，则该用户不合规；
筛选确定所有合规用户Q；
获取随机数集合{Si}i∈Q。
借助于上述技术方案，通过基于区块链的车牌抽选方法，通过用户获取公钥PK，并通过伪随机数发生器生成随机数Si进行加密，获取密文Ci上传至区块链，以及服务端公开私钥SK，并用SK对周期内所有提交的密文Ci进行解密，获取随机数集合排序结果，筛选出选中用户，不仅实现车牌抽选的公开性可验证性，而且筛选高效，应用范围广。
另外，在一个实施例中，如图2所示，在一个新的摇号周期(比如每月1日)开始，政府部门(***拥有者)使用非对称密码学体制(以国家商用密码技术SM2为例)初始化一对公私钥(PK，SK)，并将公钥PK通过政府网站或其他可信渠道公开；任意具备车牌摇号抽签资格的用户/企业，先获取当前政府公开的公钥PK，然后用伪随机数发生器产生一个随机数S；上述具备资格的用户/企业i使用公钥PK，对自己产生的随机数Si加密，得到密文Ci；用户i将得到的密文Ci上传至区块链(以太坊区块链***为例)，在区块链的共识机制之下，Ci以不可篡改的形式永久保留在区块链中；在下一个摇号周期开始之前，区块链限制任何人，包括***拥有者读取用户上传的密文；当时间到达下一个摇号周期时，***持有者同样需要公开私钥SK，并用SK对本周期内所有提交的密文进行解密；如果无法解密或解密得到的随机数非法，则视该竞标人弃权，最后得到所有合法用户/企业的各自的随机数集合{Si}i∈Q，Q是所有合法用户；***拥有者对随机数进行一种可信的随机重新排序——***拥有者使用可证明安全的哈希函数(以国密算法SM4为例)对每一个随机数和随机数之和的组合值进行哈希运算，得到新的随机数集合{nSi}i∈Q；根据新的随机数{nSi}排序结果，排名靠前者中标。
具体的，密文Ci表示为Ci＝SM2.encrypt(Si)；密文Ci解密，表示为Si＝SM2.decrypt(Ci)；随机数集合{nSi}i∈Q表示为：nSi＝SM4.hash(Si||∑Si)。
另外具体的，职能部门(***拥有者)是高度可信的，其公布的国密SM2公钥PK能够证明其拥有私钥SK。由于SM2的安全性，用户提交的密文具有机密性。区块链每一个区块有时间戳，区块链中的智能合约可以用来限制任何人不得提前访问密文。采用每个人的随机数和所有随机数之和进行哈希得到集合{nSi}，是为了让用户的最终结果具有不可预测性。当用户提交的随机数密文是非法的，将无法成功被解密，因此他将取消竞拍资格。***中存在多个合谋的恶意用户，并不能影响最终随机数集合{nSi}的随机性。一个国密算法加解密预算过程只需要数毫秒，区块链的写入成功只需要几秒到几分钟内科完成，体现了可行性很高。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过用户获取公钥PK，并通过伪随机数发生器生成随机数Si进行加密，获取密文Ci上传至区块链，以及服务端公开私钥SK，并用SK对周期内所有提交的密文Ci进行解密，获取随机数集合排序结果，筛选出选中用户，不仅实现车牌抽选的公开性可验证性，而且筛选高效，应用范围广。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于区块链的车牌抽选方法，其特征在于，包括以下步骤：
用户i获取周期内服务端公开的公钥PK，并通过伪随机数发生器生成随机数Si；
对生成随机数Si进行加密，获取密文Ci；
用户i将密文Ci上传至区块链；
服务端公开私钥SK，并用SK对周期内所有提交的密文Ci进行解密，获取随机数集合{Si}i∈Q，其中，Q为筛选所有合规用户；
服务端对随机数集合{Si}i∈Q进行随机重新排序，获取新的随机数集合{nSi}i∈Q；
获取随机数{nSi}排序结果，其排名靠前为选中用户。
2.根据权利要求1所述的基于区块链的车牌抽选方法，其特征在于，进一步包括以下步骤：
服务端初始化周期内公钥PK和私钥SK；
服务端公开公钥PK；
筛选确定周期内合规用户i。
3.根据权利要求2所述的基于区块链的车牌抽选方法，其特征在于，所述获取随机数集合{Si}i∈Q，包括以下步骤：
若无法解密或解密得到的随机数不合规，则该用户不合规；
筛选确定所有合规用户Q；
获取随机数集合{Si}i∈Q。
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