一种基于区块链架构的互联网支付信息系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于区块链架构的互联网支付系统及方法，其通过主业务层的每个业务关口节点，本地保存一个完整的账本并保持更新；用户终端从服务于本用户终端的业务关口节点获得账本任意数量、位置的账本段或交易信息；发送给该用户终端；主业务层的每个业务关口节点作为区块链架构中的矿机，执行上述POW计算，并且业务关口节点参与POW计算竞争的成功率取决于其算力资源和由该业务关口节点绑定服务的用户终端的数量，并且，业务关口节点每次为自身绑定的用户终端执行支付信息响应，则需要从自身对应的业务基数中扣减单位基数；各个业务关口节点作为矿机参与POW计算，每一轮POW计算中成功的矿机则会获得一定数量的业务基数值奖励。务基数值奖励。务基数值奖励。

【技术实现步骤摘要】
一种基于区块链架构的互联网支付信息系统和方法


[0001]本专利技术涉及互联网
，具体是一种基于区块链架构的互联网支付信息系统和方法。

技术介绍

[0002]随着网络平台为载体的电商、金融、社会服务等场景的日益丰富，互联网支付已经为广大消费者所熟悉，并成为了互联网业务运行当中一个非常重要的环节。
[0003]互联网支付一般通过支付平台实现收付款交易，并且利用平台的支付信息系统实现订单、交易记录、转账记录、支付账户等方面信息的传输、交互、响应、存储和查询等操作。由于互联网支付实质上是利用数据信息的网络传输来实现支付交易，因此具有快速、方便、受地域时间约束小、交易成本低廉的优势。但是，信息安全风险是互联网支付运行过程中要随时面对的，必须建立一套健壮、可靠的支付信息系统和方法。
[0004]传统的互联网支付信息系统是以平台运营方的数据后台作为支付信用和数据中心。所有的支付信息都要通过该数据后台进行传输、交互、响应、存储和查询等处理。这样的话数据后台作为整个支付信息系统的中心，非常容易受到网络攻击，且数据后台一旦发生问题就会导致整个支付系统的异常、瘫痪甚至是支付信息的泄露和丢失。
[0005]近年来，区块链技术引起各方面的广泛关注，并被是提供了一种颠覆性的信息系统构架。区块链技术要解决的核心问题是在信息系统中不再需要一个安全、可信任的信息中心，而是由分布在网络中的全部节点相互之间进行信息的交换，进而在这些网络节点之间达成对信息的共识。
[0006]在一个支付系统中——例如以比特币系统，区块链被定义为一个分布式的账本，区块链当中的所有参与节点都通过网络传输共同拥有整个账本上的全部支付信息，每个参与节点的权利均等。因此区块链技术根本上解决了传统的互联网支付系统依赖数据后台中心的问题，因为全部节点都存储着相同的账本，部分参与节点的异常、瘫痪以及数据丢失对整个链来说完全不会造成影响。由于账本的信息在全部节点共享，自然也就不存在信息泄露的问题(当然为了保护交易秘密和个人隐私，需要必要的加密机制，在此不做深入讨论)。同时，区块链因为采用了基于哈希(HASH)算法的验证机制，使得存储在区块链账本当中的记录信息不可篡改且真实可信。以上机制，实质上标志着区块链架构的支付系统在健壮性、可信任性、公平性方面都超过了传统的依赖支付平台中心的支付系统。
[0007]上文谈到，采用区块链架构的支付系统——例如比特币系统中，所述“账本”是由一个个“区块”数据结构基于哈希算法的验证机制链连接在一起而构成的，并由各个网络节点共享该账本。当交易信息达到一定笔数，则需要将这些交易信息纳入到账本，实现对账本的更新。这一过程就是向账本添加新的区块，新的区块中除了包含交易信息还具有哈希运算的验证信息，新的区块与账本现有区块通过哈希计算链接在一起。为了将新的区块链接到账本，则针对新区块的哈希运算所得的验证信息必须满足一定必要条件，且满足这些必要条件必须投入非常大的计算量执行哈希运算方能实现。因而，将新的区块链接到账本的
过程，实质上也形成了一个计算量极大的共识认证过程，经共识认证后的账本被全部网络节点所共同认可，构成后续的交易的基础。该共识认证过程被称之为POW，也称之为“挖矿”，参与该计算的计算设备则被称之为“矿机”。
[0008]一个区块链系统拥有若干个“矿机”，矿机之间采用竞争机制，彼此独立且并行的开展POW的哈希运算，直至其中一台矿机成功完成满足必要条件的POW计算，实现了将记录了交易信息的新的区块链接到账本。
[0009]显然，矿机执行POW计算要耗费其自身的算力资源，例如计算机芯片处理能力、电能等资源。为了鼓励更多的矿机加入POW计算，从而保持将交易信息的新区块加入账本的过程持续下去，并尽可能提高效率，在每一次账本更新中，第一台成功完成POW计算的矿机会获得一定的收益，例如，在比特币的机制中成功完成POW计算的矿机可以获得一定数量的比特币作为奖励，然后，各个“矿机”针对下一个新的区块以及更新后的现有账本，开始新一轮的POW计算。
[0010]但是，目前将区块链架构应用于互联网支付信息系统仍然存在一定的障碍，包括以下方面：
[0011]一是互联网支付平台面向海量且分散的用户群体开展支付交易，也就意味着用户持有的海量的、多类型的终端设备会为网络节点加入到区块链系统，根据区块链系统去中心化的机制，这些网络节点都要参与以极大运算量为基础的共识认证，但是用户终端设备计算能力往往实质上无法支撑POW计算，因此其作为矿机必然会影响账本更新效率，无法满足互联网支付信息进入账本所需的高实时性，自身也多耗费了很多算力资源。另一角度来看，如果绝大部分的用户终端设备并没有实质上参与POW计算的能力，实质上生效的POW计算被集中于少数具备强算力的矿机，则这些矿机或者其联合体就相当于传统支付系统的信用中心的地位，则区块链的去中心化架构和共识机制就削弱甚至失效了。
[0012]二是互联网支付平台上的支付交易活动显然也是海量发生的，因此支付信息构成的账本的体量相当大，更新也相当快。根据区块链去中心化的机制，海量用户终端的网络节点要下载和不断更新整体的账本，这显然导致非常大的通信方面资源的开销，也难以保障全体节点账本更新的及时性，特别是网络节点第一次加入区块链架构的过程中，初始下载账本的过程非常漫长。

技术实现思路

[0013]鉴于上述问题，本专利技术的目的是提供一种基于区块链架构的互联网支付信息系统和方法。
[0014]本专利技术提供了一种基于区块链架构的互联网支付信息系统，其特征在于，包括：
[0015]主业务层，并且在该层设置一定数量的业务关口节点；主业务层的业务关口节点面向用户层的用户终端提供支付相关服务，用户终端绑定到一个或者若干个业务关口节点，由所绑定的业务关口节点对该用户终端对应的支付信息执行中转传输、响应以及云端存储；
[0016]主业务层的每个业务关口节点本地保存一个完整的账本并保持区块链系统所允许的最高实时性的更新；
[0017]并且，主业务层的每个业务关口节点作为区块链架构中的矿机，执行上述POW计
算，直至其中一个业务关口节点获得新区块的验证信息，从而将记录了交易信息的新区块链接到账本已有区块，实现了账本的本轮更新；业务关口节点参与POW计算竞争的成功率取决于其算力资源以及该业务关口节点绑定服务的用户终端的数量，每个业务关口节点绑定服务的用户终端的数量越多则竞争成功率越大；
[0018]主业务层的每个业务关口节点具有自身对应的业务基数；并且，业务关口节点每次为自身绑定的用户终端执行支付信息响应，则需要从业务基数中扣减单位基数；
[0019]用户终端对账本的获取则采取以下方式的任意一种或者多种：用户终端向服务于本用户终端的业务关口节点发送账本请求，账本请求记载了用户终端所请求获得的账本段或者交易信息条件，由业务关口节点将用户终端所请求的账本段或者账本中包含的且满足交易信息条件的交易信息发送给该用户终端；服务于用户终端的业务关口节点根据与用户终端相对应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于区块链架构的互联网支付信息系统，其特征在于，包括：主业务层，并且在该层设置一定数量的业务关口节点；主业务层的业务关口节点面向用户层的用户终端提供支付相关服务，用户终端绑定到一个或者若干个业务关口节点，由所绑定的业务关口节点对该用户终端对应的支付信息执行中转传输、响应以及云端存储；主业务层的每个业务关口节点本地保存一个完整的账本并保持区块链系统所允许的最高实时性的更新；并且，主业务层的每个业务关口节点作为区块链架构中的矿机，执行上述POW计算，直至其中一个业务关口节点获得新区块的验证信息，从而将记录了交易信息的新区块链接到账本已有区块，实现了账本的本轮更新；业务关口节点参与POW计算竞争的成功率取决于其算力资源以及该业务关口节点绑定服务的用户终端的数量，每个业务关口节点绑定服务的用户终端的数量越多则竞争成功率越大；主业务层的每个业务关口节点具有自身对应的业务基数；并且，业务关口节点每次为自身绑定的用户终端执行支付信息响应，则需要从业务基数中扣减单位基数；用户终端对账本的获取则采取以下方式的任意一种或者多种：用户终端向服务于本用户终端的业务关口节点发送账本请求，账本请求记载了用户终端所请求获得的账本段或者交易信息条件，由业务关口节点将用户终端所请求的账本段或者账本中包含的且满足交易信息条件的交易信息发送给该用户终端；服务于用户终端的业务关口节点根据与用户终端相对应的推送条件，将每次账本更新后新增的且与该推送条件符合的账本段或者交易信息主动推送给用户终端。2.如权利要求1所述的基于区块链架构的互联网支付信息系统，其特征在于，所述用户终端对从业务关口节点获取的账本段或者交易信息执行验证；验证方式包括以下至少一种：由用户终端向主业务层的任意一个业务关口节点(不限于服务于该用户终端的业务关口节点)发送完整账本下载请求，从而从所述任意一个业务关口节点下载完整账本，并利用区块链基于哈希(HASH)算法的验证机制对用户终端所获取的账本段或者交易信息进行验证；由用户终端向主业务层的任意一个业务关口节点(不限于服务于该用户终端的业务关口节点)发送验证请求并提供希望验证的账本段或者交易信息，由所述任意一个业务关口节点基于自身的完整账本，利用区块链基于哈希(HASH)算法的验证机制对用户终端提供的账本段或者交易信息执行验证，并反馈给用户终端验证结果。3.如权利要求1所述基于区块链架构的互联网支付信息系统，其特征在于，每个业务关口节点作为矿机参与POW计算，每一轮POW计算中成功的矿机则会获得一定数量的业务基数值奖励。4.如权利要求1所述的基于区块链架构的互联网支付信息系统，其特征在于，每个业务关口节点设置单位时间内允许执行的哈希计算次数的上限值，且该上限值正比于该节点绑定的用户终端的数量；和/或，根据每个业务关口节点绑定的用户终端数量，对其通过POW计算获得的验证信息所必须符合的必要条件的严格性进行调节，该节点绑定的用户终端数量越多则严格性同比降低。5.如权利要求1所述的基于区块链架构的互联网支付信息系统，其特征在于，主业务层的合约管理节点负责执行业务关口节点与用户终端之间电子合约的登记、维护和执行监控；如果业务关口节点与用户终端之间出现违反电子合约的情况则合约管理节点发出报
警；进而，合约管理节点可以控制业务关口节点强制执行电子合约；或者对业务关口节点实施约束限制，直至电子合约被执行。6.如权利要求1所述的基于区块链架构的互联网支付信息系统，其特征在于，主业务层的业务基数值管理节点负责记录和管理每个业务关口节点的业务基数值，具体包括：为新加入的业务关口节点新分配初始的业务基数值；根据每个业务关口节点的支付信息响应操作而扣减单位基数值；对每轮POW计算成功的业务关口节点奖励业务基数值；以及，设定所述观测时间窗口并调控每一轮奖励的业务基数值的数值。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：胡港宏，廖志军，王立宝，苟延，程小焱，
申请(专利权)人：深圳易派支付科技有限公司，
类型：发明
国别省市：