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基于区块链的用于提高电子拍卖安全性的系统及方法技术方案

技术编号:21893974 阅读:30 留言:0更新日期:2019-08-17 15:19
本发明专利技术涉及一种基于区块链的用于提高电子拍卖安全性的系统及方法,其中方法包括步骤:S1:预处理得到第二价格集合;步骤S2:在第二价格集合中选择一个未处理的价格,每个第一服务器生成自身供给和需求数据并盲化处理后进行分享;步骤S3:各第一服务器基于分享的数据得到秘密份额;步骤S4:各第一服务器,与第二服务器和第三服务器之间基于秘密份额进行数据验证及重建;步骤S5:第二服务器和第三服务器分别得到总需求和总供给,并进行恢复盲化处理;步骤S6:判断是否满足循环退出条件,若为是,则将对应总需求和总供给最接近的价格确定为最终的价格,并用于控制交易中止或通过,反之,则返回步骤S2。与现有技术相比,本发明专利技术具有安全性高等优点。

Block Chain-based System and Method for Improving Security of Electronic Auction

【技术实现步骤摘要】
基于区块链的用于提高电子拍卖安全性的系统及方法
本专利技术涉及一种,尤其是涉及一种基于区块链的用于提高电子拍卖安全性的系统及方法。
技术介绍
在电子双向拍卖场景中,存在多个买家和卖家。对于要进行交易的商品,每个卖家在每个可能价格上给出他想购买的数量,而每个卖方在每个价格上给出他想卖出的数量。拍卖者汇总所有的出价数据,由他来计算在每个价格上市场的总供给S和总需求D,其必定存在一个价格,使得在这个价格上的总供给数额等于总需求数额,这个价格就是所要交易的每一单位的商品的商场结算价格(MarketingClearingPrice,MCP)。这样所有的交易者都可以在MCP上按照自己的出价数据进行计算。当前基于安全多方计算的电子双向拍卖协议,参与交易的是一些生产厂商,交易的商品则是生产商与收购公司签订的生产合同,拍卖者的角色由多方的计算共同实现,包括生产厂家协会,收购公司以及项目实施方。每个投标人通过秘密分享方案技术将出价数据秘密分发给三个参与方,通过三方之间的安全计算来完成市场结算价格的计算,同时任何单独一方都无法获得个人出价数据。客户将每个价格上的需求和供给输入基于公私钥对和伪随机数函数实现的非交互VSS方法在三个服务器间进行Shamir秘密分享,服务器得到整条价格链上的总供求数据份额。该方案在价格链上进行二分比较,在价格链上的每一次比较,服务器利用自己的供求数据份额在本地运行比较协议,再将协议结果进行重建,得到比较结果,直到总需求和总供给数据相等,此时的价格就是当前市场结算价格MCP。由于该方案使用了一个非交互式VSS技术,若任意两个服务器被攻破,则敌手可以获得客户所有的秘密份额,并将其重组,得到客户的所有数据。所以该方案存在较大的安全隐患。此外,在电子双向拍卖协议中,安全比较协议是基础的子协议,也是拍卖协议中比较耗时的子协议,安全比较协议的效率直接影响拍卖协议的效率。当前方案使用的具有对数效率的安全比较协议,无法判定“=”情况且无法实现公平性,而目前最高效的安全比较协议是具有常数轮效率的。最后,原方案无法保证公平性。目前设计MPC协议时考虑地较多的是安全性和正确性,在现实中运行的协议很难保证公平性,因为协议无法阻止恶意参与者提前终止协议。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于区块链的用于提高电子拍卖安全性的系统及方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现:一种基于区块链的用于提高电子拍卖安全性的系统,包括第二服务器、第三服务器和多个第一服务器,所有服务器之间通过网络连接,所述系统运行时实现以下步骤:步骤S1:采集第一价格集合,并经过预处理得到第二价格集合;步骤S2:在第二价格集合中选择一个未处理的价格,每个第一服务器生成自身在该价格下的供给和需求数据,并进行盲化处理后,在所有第一服务器之间分享盲化后的数据;步骤S3:各第一服务器基于分享的数据得到自身的秘密份额;步骤S4:各第一服务器,与第二服务器和第三服务器之间基于秘密份额进行数据验证及重建;步骤S5:第二服务器和第三服务器分别得到总需求和总供给,并进行恢复盲化处理;步骤S6:判断是否满足循环退出条件,若为是,则执行步骤S7,反之,则返回步骤S2;步骤S7:将对应总需求和总供给最接近的价格确定为最终的价格,并用于控制交易中止或通过。所述步骤S6中的循环退出条件为:第二价格集合中不存在未处理的价格,或存在任一价格下的总需求和总供给的误差小于设定阈值。所述步骤S2中,盲化后的供给为:其中:yi为第一服务器Ii的设定价格的供给数据,ri'为第一服务器Ii的设定价格的盲化参数,为第一服务器Ii的某一价格的盲化供给数据;盲化后的需求为:其中:xi为第一服务器Ii的设定价格的需求数据,ri为第一服务器Ii的设定价格的盲化参数,为第一服务器Ii的某一价格的盲化需求数据;第一服务器Ii选择两个随机多项式,秘密值多项式ai(x)=α0+α1x+α2x2+...+αtxt和辅助值多项式bi(x)=β0+β1x+β2x2+...+βtxt,其中α0为秘密值(或),第一服务器Ii将份额si,j=(ai(j),bi(j))秘密发送给其他参与者Ij,j=1,...n。所述步骤S3具体包括:步骤S31:各第一服务器得到设定价格下各第一服务器的盲化需求数据份额或盲化供给数据份额,在本地计算得到该价格盲化总需求或总供给的秘密份额:其中:为第一服务器Ij计算得到设定价格盲化总需求D*的秘密份额,为第一服务器Ij计算得到设定价格盲化总供给S*的秘密份额,为第一服务器Ij得到设定价格第一服务器Ii(i=1,2,...n)的盲化需求数据份额,为第一服务器Ij得到设定价格第一服务器Ii(i=1,2,...n)的盲化供给数据份额,n为第一服务器的个数,ai(j)为第一服务器Ii在步骤S2中发送给Ij的秘密份额,bi(j)为第一服务器Ii在步骤S2中发送给Ij的辅助份额;其中:Cj'(D)为第一服务器Ij关于的承诺值,Cj'(S)为第一服务器Ij关于的承诺值,εj为承诺值Cj'的辅助值,p为n个第一服务器之间协商的一个大素数,满足p=2q+1,q也是一个素数,g为的q阶元,h为g生成的子群中的随机元素;步骤S33:对外广播对或的承诺值。所述步骤S4中秘密重建过程具体包括以下步骤:步骤S41:各第一服务器得到广播消息后,将自身承诺值Cj'发送给智能合约,智能合约将Cj'存入其承诺数组Ch[i],一旦T>over(2),CC将没有发送承诺的参与方加入恶意集合F,其中,T为协议运行时间,over(2)为第2轮结束时间;步骤S42:在第三轮结束时间over(3)第三轮结束时间之前,第一服务器Ii将自己的秘密份额和辅助值发送给其余第一服务器Ij(j=1,2,...n,j≠i)和第二、第三服务器,如果则说明Ii公布的秘密份额正确,此时若能收集任意t+1个正确秘密份额,不是一般性,则第一、第二和第三服务器各自在本地计算:其中:t为设定值,h(x)为运用拉格朗日插值法构造的插值多项式,满足h(xk)=yk,k=1,2,...,t+1,y1为收集到的第一份秘密份额,y2为收集到的第二份秘密份额,yt+1为收集到的第t+1份秘密份额,x1为提交y1的第一服务器序列,x2为提交y2的第一服务器序列,xt+1为提交yt+1的第一服务器序列;步骤S43:盲化总需求D*或总供给S*得到:D*=h(0)或S*=h(0)其中:D*为盲化总需求,S*为盲化总供给。一种基于区块链的电子拍卖信息处理方法,包括以下步骤:步骤S1:采集第一价格集合,并经过预处理得到第二价格集合;步骤S2:在第二价格集合中选择一个未处理的价格,每个第一服务器生成自身在该价格下的供给和需求数据,并进行盲化处理后,在所有第一服务器之间分享盲化后的数据;步骤S3:各第一服务器基于分享的数据得到自身的秘密份额;步骤S4:各第一服务器,与第二服务器和第三服务器之间基于秘密份额进行数据验证及重建;步骤S5:第二服务器和第三服务器分别得到总需求和总供给,并进行恢复盲化处理;步骤S6:判断是否满足循环退出条件,若为是,则执行步骤S7,反之,则返回步骤S2;步骤S7:将对应总需求和总供给最接近的价格确定为最终的价格,并用于控制交易中本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种基于区块链的用于提高电子拍卖安全性的系统,其特征在于,包括第二服务器、第三服务器和多个第一服务器,所有服务器之间通过网络连接,所述系统运行时实现以下步骤:步骤S1:采集第一价格集合,并经过预处理得到第二价格集合;步骤S2:在第二价格集合中选择一个未处理的价格,每个第一服务器生成自身在该价格下的供给和需求数据,并进行盲化处理后,在所有第一服务器之间分享盲化后的数据;步骤S3:各第一服务器基于分享的数据得到自身的秘密份额;步骤S4:各第一服务器,与第二服务器和第三服务器之间基于秘密份额进行数据验证及重建;步骤S5:第二服务器和第三服务器分别得到总需求和总供给,并进行恢复盲化处理;步骤S6:判断是否满足循环退出条件,若为是,则执行步骤S7,反之,则返回步骤S2;步骤S7:将对应总需求和总供给最接近的价格确定为最终的价格,并用于控制交易中止或通过。

【技术特征摘要】
1.一种基于区块链的用于提高电子拍卖安全性的系统,其特征在于,包括第二服务器、第三服务器和多个第一服务器,所有服务器之间通过网络连接,所述系统运行时实现以下步骤:步骤S1:采集第一价格集合,并经过预处理得到第二价格集合;步骤S2:在第二价格集合中选择一个未处理的价格,每个第一服务器生成自身在该价格下的供给和需求数据,并进行盲化处理后,在所有第一服务器之间分享盲化后的数据;步骤S3:各第一服务器基于分享的数据得到自身的秘密份额;步骤S4:各第一服务器,与第二服务器和第三服务器之间基于秘密份额进行数据验证及重建;步骤S5:第二服务器和第三服务器分别得到总需求和总供给,并进行恢复盲化处理;步骤S6:判断是否满足循环退出条件,若为是,则执行步骤S7,反之,则返回步骤S2;步骤S7:将对应总需求和总供给最接近的价格确定为最终的价格,并用于控制交易中止或通过。2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的用于提高电子拍卖安全性的系统,其特征在于,所述步骤S6中的循环退出条件为:第二价格集合中不存在未处理的价格,或存在任一价格下的总需求和总供给的误差小于设定阈值。3.根据权利要求1所述的一种基于区块链的用于提高电子拍卖安全性的系统,其特征在于,所述步骤S2中,盲化后的供给为:其中:yi为第一服务器Ii的设定价格的供给数据,ri'为第一服务器Ii的设定价格的盲化参数,为第一服务器Ii的某一价格的盲化供给数据;盲化后的需求为:其中:xi为第一服务器Ii的设定价格的需求数据,ri为第一服务器Ii的设定价格的盲化参数,为第一服务器Ii的某一价格的盲化需求数据。4.根据权利要求1所述的一种基于区块链的用于提高电子拍卖安全性的系统,其特征在于,所述步骤S3具体包括:步骤S31:各第一服务器得到设定价格下各第一服务器的盲化需求数据份额或盲化供给数据份额,在本地计算得到该价格盲化总需求或总供给的秘密份额:其中:为第一服务器Ij计算得到设定价格盲化总需求D*的秘密份额,为第一服务器Ij计算得到设定价格盲化总供给S*的秘密份额,为第一服务器Ij得到设定价格第一服务器Ii(i=1,2,...n)的盲化需求数据份额,为第一服务器Ij得到设定价格第一服务器Ii(i=1,2,...n)的盲化供给数据份额,n为第一服务器的个数,ai(j)为第一服务器Ii在步骤S2中发送给Ij的秘密份额,bi(j)为第一服务器Ii在步骤S2中发送给Ij的辅助份额;步骤S32:各第一服务器计算或的承诺值:其中:Cj'(D)为第一服务器Ij关于的承诺值,Cj'(S)为第一服务器Ij关于的承诺值,εj为承诺值Cj'的辅助值,p为n个第一服务器之间协商的一个大素数,满足p=2q+1,q也是一个素数,g为的q阶元,h为g生成的子群中的随机元素;步骤S33:对外广播对或的承诺值。5.根据权利要求1所述的一种基于区块链的用于提高电子拍卖安全性的系统,其特征在于,所述步骤S4中秘密重建过程具体包括以下步骤:步骤S41:各第一服务器得到广播消息后,将自身承诺值Cj'发送给智能合约,智能合约将Cj'存入其承诺数组Ch[i],一旦T>over(2),CC将没有发送承诺的参与方加入恶意集合F,其中,T为协议运行时间,over(2)为第2轮结束时间;步骤S42:在第三轮结束时间over(3)第三轮结束时间之前,第一服务器Ii将自己的秘密份额和辅助值发送给其余第一服务器Ij(j=1,2,...n,j≠i)和第二、第三服务器,如果则说明Ii公布的秘密份额正确,此时若能收集任意t+1个正确秘密份额,不是一般性,则第一、第二和第三服务器各自在本地计算:其中:t为设定值,h(x)为运用拉格朗日插值法构造的插值多项式,满足h(xk)=yk,k=1,2,...,t+1,y1为收集到的第一份秘密份额,y2为收集到的第二份秘密份额,yt+1为收集到的第t+1份秘密份额,x1为提交y1的第一服务器序列,x2为提交y2的第一服务器序列,xt+1为提交yt+1的第一服务器序列;步骤S43:盲化总需求D*或总供给S*得到:D*=h(...

【专利技术属性】
技术研发人员:马小峰刘烈彤
申请(专利权)人:同济大学
类型:发明
国别省市:上海,31

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