CN110348853B - 一种基于标识认证的区块链离线交易方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于标识认证的区块链离线交易方法和系统，所述方法包括：收款方虚拟卡生成第一初始信息，并将所述第一初始信息发送至付款方虚拟卡；所述第一初始信息至少包括收款方标识和第一交易金额；所述付款方虚拟卡基于验证后的所述第一初始信息，生成第一交易信息，所述第一交易信息至少包括所述付款方虚拟卡扣除与所述第一初始信息中的第一交易金额相同资产的交易信息；所述付款方虚拟卡基于所述第一交易信息生成第一交易验证信息；所述收款方虚拟卡基于验证后的所述第一交易验证信息，增加与所述第一交易金额相同的资产。本发明可实现安全便捷的链下离线交易。

Description

一种基于标识认证的区块链离线交易方法和系统

技术领域

本发明涉及计算机领域，特别是涉及一种基于标识认证的区块链离线交易方法和系统。

背景技术

区块链是一种关于信任的互联网协议和技术的结合，目的是构建一种分布式部署并且实时同步的系统，其中的数据只可以添加而不能篡改，同时允许多方根据共识机制参与数据的建立和维护，保证链上的每个有效节点具备完全一致的数据。

区块链技术中，为了保证每笔交易的安全性，即使小额的交易也需要进行全网的共识，不但给交易双方带来不便，而且耗费了大量的计算资源。因此在部分区块链中，为了解决频繁的小额交易过于繁琐的问题，通过闪电网络或者雷电网络等技术在账户之间建立特殊的交易通道，只要在中间过程中有用户同时拥有与交易双方分别建立的通道，就可以产生双向通道，连接更大范围的用户，形成支付通道网络。在支付通道中进行交易时不需要进行全网的共识，只需要在资产离开交易通道时全网络节点确认最终交易的变动。

但是这类交易通道网络在使用过程中必须满足通道相关的用户同时在线，保持通道的通畅，并不能实现离线的交易。

发明内容

基于此，有必要针对目前在区块链的交易通道网络中无法实现离线交易的问题，提供一种基于标识认证的区块链离线交易方法和系统。

一种基于标识认证的区块链离线交易方法，所述方法包括：

收款方虚拟卡生成第一初始信息，并将所述第一初始信息发送至付款方虚拟卡；所述第一初始信息至少包括收款方标识和第一交易金额；

所述付款方虚拟卡基于验证后的所述第一初始信息，生成第一交易信息，所述第一交易信息至少包括所述付款方虚拟卡扣除与所述第一初始信息中的第一交易金额相同资产的交易信息；

所述付款方虚拟卡基于所述第一交易信息生成第一交易验证信息；

所述收款方虚拟卡基于验证后的所述第一交易验证信息，增加与所述第一交易金额相同的资产。

在其中一个实施例中，所述收款方虚拟卡生成第一初始信息之前，所述方法还包括：

付款方虚拟卡基于付款方账户生成第二初始信息；所述第二初始信息至少包括付款方标识和第二交易金额；

区块链上的离线交易智能合约基于验证后的第二初始信息，生成充值信息，所述充值信息用于记录所述离线交易智能合约基于所述初始信息发起的第一目标交易，所述第一目标交易用于将与所述第二交易金额对应的资产从所述付款方账户转移到所述离线交易智能合约的地址，所述离线交易智能合约更新其总金额；

所述付款方虚拟卡基于验证后的所述充值信息，增加与所述第二交易金额相同的资产。

在其中一个实施例中，所述收款方虚拟卡基于验证后的所述第一交易验证信息，增加与所述第一交易金额相同的资产之后，所述方法还包括：

收款方虚拟卡基于收款方账户生成第三初始信息；所述第三初始信息至少包括收款方标识和第三交易金额；

区块链上的离线交易智能合约基于验证后的第三初始信息，从所述离线交易智能合约中将与所述第三交易金额对应的资产转移至所述收款方账户。

在其中一个实施例中，所述收款方虚拟卡基于验证后的所述第一交易验证信息，增加与所述第一交易金额相同的资产之后，所述方法还包括：

收款方虚拟卡生成交易结果信息，所述交易结果信息至少包括收款方标识，付款方标识、交易金额信息、交易时间信息以及交易有效期信息；

付款方虚拟卡基于验证后的交易结果信息，记录所述交易结果信息。

在其中一个实施例中，所述收款方虚拟卡基于收款方账户生成第三初始信息，包括：

所述收款方虚拟卡基于收款方账户需要收到的第三交易金额，从中减少与所述第三交易金额相应的资产；

所述收款方虚拟卡基于所述收款方账户和所述第三交易金额生成第三初始信息。

在其中一个实施例中，所述区块链上的离线交易智能合约基于验证后的第二初始信息，生成充值信息之前，所述方法还包括：

所述付款方虚拟卡基于所述付款方虚拟卡的私钥和所述付款方账户的私钥，对所述第二初始信息进行签名；

所述付款方虚拟卡将所述第二初始信息和所述第二初始信息的签名发送至离线交易智能合约；

所述离线交易智能合约基于所述第二初始信息的签名对所述第二初始信息进行验证。

在其中一个实施例中，所述区块链上的离线交易智能合约基于验证后的第三初始信息，从所述离线交易智能合约中将与所述第三交易金额对应的资产转移至所述收款方账户之前，所述方法还包括：

所述收款方虚拟卡基于所述虚拟卡的私钥对所述第三初始信息进行签名；

所述收款方虚拟卡将所述第三初始信息和所述第三初始信息的签名发送至所述离线交易智能合约；

所述离线交易智能合约基于所述第三初始信息的签名对所述第三初始信息进行验证。

在其中一个实施例中，区块链上的离线交易智能合约基于验证后的第三初始信息，从所述离线交易智能合约中将与所述第三交易金额对应的资产转移至所述收款方账户之前，所述方法还包括：

将所述离线智能交易合约中的总金额与所述第三交易金额的大小进行比较；

其中，从所述离线交易智能合约中将与所述第三交易金额对应的资产转移至所述收款方账户，具体为：

当所述总金额大于或等于所述第三交易金额时，从所述离线交易智能合约中将与所述第三交易金额对应的资产转移至所述收款方账户。

一种基于标识认证的区块链离线交易系统，所述系统包括：

区块链上的离线交易智能合约：用于校验虚拟卡生成的初始信息，存储参与离线交易的资产，根据交易信息完成与链上账户的交易。

付款方链上账户：用于存储付款方在链上的资产；

收款方链上账户：用于存储收款方在链上的资产；

付款方虚拟卡：用于发起资产下链过程进行充值，执行与收款方虚拟卡的离线交易、存储付款方的链下资产；

收款方虚拟卡：用于发起与付款方虚拟卡的离线交易、发起资产上链过程对收款方链上账户进行充值、存储收款方的链下资产；

在其中一个实施例中，离线交易智能合约，还包括：

合约虚拟机：用于处理和执行合约的指令；

安全模块：用于计算虚拟卡的公钥、验证虚拟卡的签名、校验初始信息、生成充值信息、生成交易成功信息；

账户模块：用于存储余额信息、交易信息、离线交易智能合约标识ID和公钥矩阵等、更新余额、校验余额是否充足等；

接口模块：用于进行与付款方链上账户、收款方链上账户、付款方虚拟卡、收款方虚拟卡之间的通信。

在其中一个实施例中，付款方链上账户还包括：

安全模块：用于验证离线交易智能合约发起的链上交易；

账户模块：用于存储余额信息、交易信息，用于更新余额、校验余额是否充足；

通信模块：用于进行与离线交易智能合约之间的通信；

共识模块：参与区块链上的共识。

在其中一个实施例中，收款方链上账户还包括：

安全模块：用于验证离线交易智能合约发起的链上交易；

账户模块：用于存储余额信息、交易信息，用于更新余额、校验余额是否充足；

通信模块：用于进行与离线交易智能合约之间的通信；

共识模块：参与区块链上的共识。

在其中一个实施例中，付款方虚拟卡还包括：

安全控制模块：用于计算收款方虚拟卡的公钥、验证收款方虚拟卡的签名、计算离线交易智能合约的公钥、验证离线交易智能合约的签名、校验充值信息、校验离线交易初始信息、校验交易结果信息、生成虚拟卡充值初始信息、生成交易验证信息、设置交易金额信息、在交易有效期内检查是否已收到交易结果信息；

存储模块：用于存储余额信息、交易信息、付款方虚拟卡标识ID和公钥矩阵；

计算模块：用于更新余额、校验余额是否充足；

通信模块：用于进行与离线交易智能合约、收款方虚拟卡之间的通信。

在其中一个实施例中，收款方虚拟卡还包括：

安全控制模块：用于计算付款方虚拟卡的公钥、验证付款方虚拟卡的签名、计算离线交易智能合约的公钥、验证离线交易智能合约的签名、校验链上账户充值交易成功信息、校验交易验证信息、生成链上账户充值初始信息、生成离线交易初始信息、生成交易结果信息、设置交易金额信息；

存储模块：用于存储余额信息、交易信息、收款方虚拟卡标识ID和公钥矩阵；

计算模块：用于更新余额、校验余额是否充足；

通信模块：用于进行与离线交易智能合约、付款方虚拟卡之间的通信。

本发明通过采用基于标识认证技术的区块链离线交易方法，在区块链中结合点对点标识认证方法，安全便捷地实现了资产在区块链上和链下虚拟卡之间的转移，并做到真实可信；且链下虚拟卡之间通过收款方和付款方标识(ID)进行身份的认证，无需第三方可信机构参与，无需证书，无需传递公钥，即可实现安全便捷的链下离线交易。

附图说明

图1为一实施例的从链上到链下基于标识认证的区块链离线交易方法的整体流程图；

图2为另一实施例的基于标识认证的区块链离线交易方法的流程图；

图3为再一实施例的基于标识认证的区块链离线交易方法的流程图；

图4为又一实施例的基于标识认证的区块链离线交易方法的流程图；

图5为一实施例的基于标识认证的区块链离线交易系统的结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为一实施例的从链上到链下基于标识认证的区块链离线交易方法的整体流程图，如图1所示，以上方法包括：

步骤110，资产从链上付款方账户转移到链下付款方虚拟卡。

当付款方账户需要向收款方账户付款时，需要通过离线交易实现时，资产可以先从付款方账户转移到链下付款方虚拟卡。

步骤120，资产从链下付款方虚拟卡转移到链下收款方虚拟卡。

付款方虚拟卡的资产在增加后，资产可以从付款方虚拟卡中转移至收款方虚拟卡，从而在链下实现资产的转移。

步骤130，资产从链下收款方虚拟卡转移到链上收款方账户。

最后，资产可以从收款方虚拟卡转移至收款方账户，从而完成整个链上至链下的离线交易过程，安全便捷的实现链下离线交易的全过程。

本实施例以下结合具体的过程，对以上内容进一步详述。

图2为一实施例的基于标识认证的区块链离线交易方法的流程图。如图2所示，该方法包括：

步骤210，收款方虚拟卡生成第一初始信息，并将第一初始信息发送至付款方虚拟卡；第一初始信息至少包括收款方标识和第一交易金额；

步骤220，付款方虚拟卡基于验证后的第一初始信息，生成第一交易信息，第一交易信息至少包括付款方虚拟卡扣除与第一初始信息中的第一交易金额相同资产的交易信息；

步骤230，付款方虚拟卡基于第一交易信息生成第一交易验证信息；

步骤240，收款方虚拟卡基于验证后的第一交易验证信息，增加与第一交易金额相同的资产。

本发明通过采用基于标识认证技术的区块链离线交易方法，在区块链中结合点对点标识认证方法，安全便捷地实现了资产在区块链上和链下虚拟卡之间的转移，并做到真实可信；且链下虚拟卡之间通过收款方和付款方标识(ID)进行身份的认证，无需第三方可信机构参与，无需证书，无需传递公钥，即可实现安全便捷的链下离线交易。

本实施例中，图2所示的步骤为图1中步骤120的具体实现过程。

本实施例中，付款方账户、区块链上的离线智能合约、收款方账户可以理解为在链上，付款方虚拟卡与收款方虚拟卡可以理解为在链下。本实施例可以实现链上、链下之间的交易。

链下交易中参与双方(付款方虚拟卡与收款方虚拟卡)均应持有标识ID并且具备链下交易权限，需要进行交易时，由收款方虚拟卡首先生成第一初始信息，签名后发送给付款方虚拟卡。

付款方虚拟卡验证签名，校验第一初始信息，如果不包含交易金额信息，则需要设置交易金额信息。付款方虚拟卡可以根据第一交易金额信息进行扣款，并生成第一交易信息，在本地保存。

付款方虚拟卡根据第一交易信息可以生成第一交易验证信息，还可以使用付款方的私钥进行签名并使用收款方公钥加密，发送给收款方虚拟卡。之后，收款方虚拟卡收到第一交易验证信息后进行验签和解密，校验交易信息，验签和校验通过后根据第一交易金额增加余额，并生成交易结果信息。

本实施例中，收款方虚拟卡基于验证后的第一交易验证信息，增加与第一交易金额相同的资产之后，以上方法还包括：

收款方虚拟卡生成交易结果信息，交易结果信息至少包括收款方标识，付款方标识、交易金额信息、交易时间信息以及交易有效期信息；

付款方虚拟卡基于验证后的交易结果信息，记录交易结果信息。

本实施例中，收款方虚拟卡在生成交易结果信息后，收款方虚拟卡可以将交易结果信息签名，并使用付款方的公钥进行加密，发送给付款方虚拟卡。付款方虚拟卡收到交易结果信息，验证通过并解密后记录下交易结果信息后，交易完成。

本实施例中，第一初始信息可以包括：收款方标识ID，交易时间和有效期以及收款方签名等信息；第一初始信息中还可以包括：交易金额信息。

交易信息及交易验证信息可以包括：收款方标识ID，付款方标识ID，交易金额信息，交易时间信息，交易有效期信息，以及其他需要的校验信息，并使用付款方私钥进行签名。

交易结果信息可以包括：收款方标识ID，付款方标识ID，交易金额信息，交易时间信息，交易有效期信息，以及其他需要的校验信息，并使用收款方私钥进行签名。

本实施例中，收款方虚拟卡生成交易结果信息后，如果经过了一个预定的响应时间，付款方仍然未能收到交易结果信息，付款方虚拟卡可以校验本地保存的第一交易信息，如果仍在交易有效期内，则重复以上步骤直至收到交易结果信息或者时间超出交易有效期。

本实施例中虚拟卡的公钥和私钥采用标识认证技术与标识ID绑定。虚拟卡的私钥由虚拟卡持有，而虚拟卡公钥可以使用虚拟卡的标识ID通过公开的映射算法得到。

图3为再一实施例的基于标识认证的区块链离线交易方法的流程图。如图3所示，本实施例中，收款方虚拟卡生成第一初始信息之前，以上方法还包括：

步骤310，付款方虚拟卡基于付款方账户生成第二初始信息；第二初始信息至少包括付款方标识和第二交易金额；

步骤320，区块链上的离线交易智能合约基于验证后的第二初始信息，生成充值信息，充值信息用于记录离线交易智能合约基于初始信息发起的第一目标交易，第一目标交易用于将与第二交易金额对应的资产从付款方账户转移到离线交易智能合约的地址；离线交易智能合约更新其总金额；

步骤330，付款方虚拟卡基于验证后的充值信息，增加与第二交易金额相同的资产。

其中，离线交易智能合约更新其总金额时，是在原来的基础上增加第二交易金额，在原来的基础上更新总金额。

本实施例中，以上图3中所示步骤具体为图1中步骤110的具体实现过程。

其中，区块链上的离线交易智能合约基于验证后的第二初始信息，生成充值信息之前，以上方法还包括：

付款方虚拟卡基于付款方虚拟卡的私钥和付款方账户的私钥，对第二初始信息进行签名；

付款方虚拟卡将第二初始信息和第二初始信息的签名发送至离线交易智能合约；

离线交易智能合约基于第二初始信息的签名对第二初始信息进行验证。

本实施例中，当付款方虚拟卡需要从一个区块链账户(付款方账户)中取出资产时，付款方虚拟卡可以生成一个第二初始信息，分别用虚拟卡私钥和付款方账户的私钥进行签名，将第二初始信息及其签名发送至区块链上。区块链上的离线交易智能合约验证第二初始信息，验证不通过则终止流程，验证通过则获得第二交易金额信息及付款方账户地址。离线交易智能合约根据第二交易金额信息及付款方账户地址，离线交易智能合约在区块链上发起一笔交易(第一目标交易)，将对应金额的资产从付款方账户转移到离线交易智能合约的地址。离线交易智能合约可以生成充值信息，将充值信息发送给付款方虚拟卡。付款方虚拟卡验证充值信息，如果验证通过，在付款方虚拟卡中增加相应数量的资产，该资产与第二交易金额相同。

本实施例中，第二初始信息中可以包括：付款方虚拟卡标识ID，付款方账户地址，交易金额，交易时间，交易有效期，付款方虚拟卡标识ID签名，付款方账户地址的私钥签名以及其他需要验证的交易相关信息；

本实施例中，区块链上的离线交易智能合约基于验证后的第二初始信息，生成充值信息时，离线交易智能合约会对第二初始信息进行验证，具体包括：验证付款方虚拟卡的签名，验证付款方账户地址的签名，校验付款方虚拟卡标识ID的权限，校验交易时间和有效期，校验付款方账户地址中的余额是否充足，以及进行其他需要的校验。

本实施例中，充值信息可以包括付款方虚拟卡标识ID，付款方账户地址，交易金额，交易时间，交易有效期和离线交易合约签名以及其他需要的交易相关信息。

图4为又一实施例的基于标识认证的区块链离线交易方法的流程图，如图4所示，本实施例的一实现方式中，收款方虚拟卡基于验证后的第一交易验证信息，增加与第一交易金额相同的资产之后，以上方法还包括：

步骤410，收款方虚拟卡基于收款方账户生成第三初始信息；第三初始信息至少包括收款方标识和第三交易金额；

步骤420，区块链上的离线交易智能合约基于验证后的第三初始信息，从离线交易智能合约中将与第三交易金额对应的资产转移至收款方账户。

本实施例中，以上图4中所示步骤具体为图1中步骤130的具体实现过程。

其中，收款方虚拟卡基于收款方账户生成第三初始信息，包括：

收款方虚拟卡基于收款方账户需要收到的第三交易金额，从中减少与第三交易金额相应的资产；

收款方虚拟卡基于收款方账户和第三交易金额生成第三初始信息。

本实施例的另一实现方式中，区块链上的离线交易智能合约基于验证后的第三初始信息，从离线交易智能合约中将与第三交易金额对应的资产转移至收款方账户之前，以上方法还包括：

收款方虚拟卡基于虚拟卡的私钥对第三初始信息进行签名；

收款方虚拟卡将第三初始信息和第三初始信息的签名发送至离线交易智能合约；

离线交易智能合约基于第三初始信息的签名对第三初始信息进行验证。

本实施例的再一实施例中，区块链上的离线交易智能合约基于验证后的第三初始信息，从离线交易智能合约中将与第三交易金额对应的资产转移至收款方账户之前，以上方法还包括：

将离线智能交易合约中的总金额与第三交易金额的大小进行比较；

其中，从离线交易智能合约中将与第三交易金额对应的资产转移至收款方账户，具体为：

当总金额大于或等于第三交易金额时，从从离线交易智能合约中将与第三交易金额对应的资产转移至收款方账户。

收款方虚拟卡需要转移资产到一个区块链账户(收款方账户)时，先在收款方虚拟卡中将余额扣除。具体而言，收款方虚拟卡可以扣除第三交易金额后，，虚拟卡会产生一个第三初始信息，使用收款方虚拟卡私钥进行签名，将第三初始信息和签名发送到区块链上。离线交易智能合约验证第三初始信息，如果验证失败则终止流程，验证成功，离线交易智能合约则校验离线交易智能合约地址中的余额，并与第三初始信息中的第三交易金额对比，如果离线交易智能合约地址的余额高于第三初始信息中的第三交易金额，继续交易，否则终止交易并发送交易失败信息至收款方虚拟卡。如果进行继续交易，离线交易智能合约在区块链上进行一次交易，根据第三初始信息中的第三交易金额将等量的资产从离线交易智能合约地址转移到收款方账户中。离线交易智能合约成功完成链上的交易后，生成交易成功信息并签名，加密发送给收款方虚拟卡。收款方虚拟卡收到交易成功信息后进行验证，验证通过后记录下本次交易。

本实施例中，第三初始信息中可以包括：收款方虚拟卡标识ID，区块链收款方账户地址，交易金额，交易时间，交易有效期和收款方虚拟卡签名以及其他需要的交易相关信息。

本实施例中，如果离线交易智能合约地址的余额小于第三初始信息中的第三交易金额，导致交易失败时，所发送的交易失败信息可以包括：收款方虚拟卡标识ID，区块链收款方账户地址，交易金额，交易时间，交易有效期、交易失败原因和离线交易智能合约签名以及其他需要的交易相关信息。

本实施例中，离线交易智能合约成功完成链上的交易后，生成交易成功信息并签名，加密发送给收款方虚拟卡时，交易成功信息可以包括：收款方虚拟卡标识ID，区块链收款方账户地址，交易金额，交易时间，交易有效期、交易凭证和离线交易智能合约签名以及其他需要的交易相关信息。

本实施例中，以上第一初始信息、第二初始信息、第三初始信息可以为分别独立的初始信息。第一交易金额、第二交易金额、第三交易金额分别为独立的交易金额。

本实施例中，在离线交易智能合约中可以存储标识认证的域、子域以及标识ID权限等信息，从而可以在离线交易智能合约中验证虚拟卡的签名并验证虚拟卡执行资产下链、资产上链等操作的权限。

本实施例的一实现方式中，虚拟卡的私钥通过子域划分的方式可以生成不同的子域私钥，在上链、下链和链下交易三个过程中，虚拟卡分别需要使用上链子域私钥、下链子链私钥和链下交易子域私钥进行签名，否则在区块链上验签时无法通过。

其中，虚拟卡进行信息的存储和处理，以及虚拟卡之间的认证和交互，均通过安全容器进行保护。所述安全容器即为一种采用虚拟机技术实现的安全计算环境，既包括核心的算法，又包括需要安全保存的数据。安全容器综合运用了静态混淆和动态混淆的技术，既有代码的混淆，防篡改签名，又有沙箱或tee保护执行。其保存的代码和数据经过混淆与加密，能够有效的防止破解者对程序进行的静态分析。安全容器在使用时，通过环境检查、反调试技术和自动销毁技术等，防止破解者对核心代码的动态分析。当发生动态分析时，安全容器会触发销毁机制，破坏安全容器中的文件，使其内容无法被读取。

本实施例中，虚拟卡的标识ID可以进行硬件绑定，确保在指定设备上才能进行合法操作。

本实施例在区块链中结合点对点标识认证方法，可以安全便捷地实现资产在区块链上和链下虚拟卡之间的转移，并做到真实可信。链下虚拟卡之间通过标识ID进行身份的认证，无需第三方可信机构参与，无需证书，无需传递公钥，实现安全便捷的链下离线交易。

本实施例中，交易双方身份通过唯一标识ID在己方终端上自证身份，并通过安全容器技术和硬件绑定技术进行保护，创造了安全可信的离线交易环境。

本实施例通过采用基于标识认证技术的区块链离线交易方法，实现安全便捷的链下离线交易，在保证了区块链原有的去中心化、高安全的特点的同时，提高了交易的便捷性和实用性。在离线交易过程中，不需要交易双方共同维护一个账户，把资金预先锁入账户之中，而是当交易确实发生时，直接从各自账户建立交易。离线交易之间不存在中间环节，不需要其他账户进行连接，只需要交易双方终端的通信，交易相对独立，减少了网络通信压力，没有中心化的风险。参与交易的双方不再需要对交易进行实时的确认，也不需要即时地在全网确认资产的变动，就可以完成交易并且在交易中获得的资产可以立即确认和使用。

图5为一实施例的基于标识认证的区块链离线交易系统的结构图。如图5所示，该系统包括：

区块链上的离线交易智能合约510：用于校验虚拟卡生成的初始信息，存储参与离线交易的资产，根据交易信息完成与链上账户的交易。

付款方链上账户520：用于存储付款方在链上的资产；

收款方链上账户530：用于存储收款方在链上的资产；

付款方虚拟卡540：用于发起资产下链过程进行充值，执行与收款方虚拟卡的离线交易、存储付款方的链下资产；

收款方虚拟卡550：用于发起与付款方虚拟卡的离线交易、发起资产上链过程对收款方链上账户进行充值、存储收款方的链下资产。

本发明通过采用基于标识认证技术的区块链离线交易方法，在区块链中结合点对点标识认证方法，安全便捷地实现了资产在区块链上和链下虚拟卡之间的转移，并做到真实可信；且链下虚拟卡之间通过收款方和付款方标识(ID)进行身份的认证，无需第三方可信机构参与，无需证书，无需传递公钥，即可实现安全便捷的链下离线交易。

本实施例一实现方式中，离线交易智能合约，还包括：

合约虚拟机：用于处理和执行合约的指令；

安全模块：用于计算虚拟卡的公钥、验证虚拟卡的签名、校验初始信息、生成充值信息、生成交易成功信息；

账户模块：用于存储余额信息、交易信息、离线交易智能合约标识ID和公钥矩阵等、更新余额、校验余额是否充足等；

接口模块：用于进行与付款方链上账户、收款方链上账户、付款方虚拟卡、收款方虚拟卡之间的通信。

本实施例一实现方式中，付款方链上账户还包括：

安全模块：用于验证离线交易智能合约发起的链上交易；

账户模块：用于存储余额信息、交易信息，用于更新余额、校验余额是否充足；

通信模块：用于进行与离线交易智能合约之间的通信；

共识模块：参与区块链上的共识。

本实施例一实现方式中，收款方链上账户还包括：

安全模块：用于验证离线交易智能合约发起的链上交易；

账户模块：用于存储余额信息、交易信息，用于更新余额、校验余额是否充足；

通信模块：用于进行与离线交易智能合约之间的通信；

共识模块：参与区块链上的共识。

本实施例一实现方式中，付款方虚拟卡还包括：

安全控制模块：用于计算收款方虚拟卡的公钥、验证收款方虚拟卡的签名、计算离线交易智能合约的公钥、验证离线交易智能合约的签名、校验充值信息、校验离线交易初始信息、校验交易结果信息、生成虚拟卡充值初始信息、生成交易验证信息、设置交易金额信息、在交易有效期内检查是否已收到交易结果信息；

存储模块：用于存储余额信息、交易信息、付款方虚拟卡标识ID和公钥矩阵；

计算模块：用于更新余额、校验余额是否充足；

通信模块：用于进行与离线交易智能合约、收款方虚拟卡之间的通信。

本实施例一实现方式中，收款方虚拟卡还包括：

安全控制模块：用于计算付款方虚拟卡的公钥、验证付款方虚拟卡的签名、计算离线交易智能合约的公钥、验证离线交易智能合约的签名、校验链上账户充值交易成功信息、校验交易验证信息、生成链上账户充值初始信息、生成离线交易初始信息、生成交易结果信息、设置交易金额信息；

存储模块：用于存储余额信息、交易信息、收款方虚拟卡标识ID和公钥矩阵；

计算模块：用于更新余额、校验余额是否充足；

通信模块：用于进行与离线交易智能合约、付款方虚拟卡之间的通信。

以上所述系统的实现方式与以上所述方法的实现方式相同，具体可以参照以上方法实施例中的具体内容，本实施例在此不再具体阐述。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (16)

1.一种区块链离线交易方法，其特征在于，所述方法包括：

收款方虚拟卡生成第一初始信息，并将所述第一初始信息发送至付款方虚拟卡；所述第一初始信息至少包括收款方标识和第一交易金额，所述收款方虚拟卡和在所述区块链上的收款方账户相关联，所述付款方虚拟卡和在所述区块链上的付款方账户相关联；

所述付款方虚拟卡基于验证后的所述第一初始信息，生成第一交易信息，所述第一交易信息至少包括所述付款方虚拟卡扣除与所述第一初始信息中的第一交易金额相同资产的交易信息；

所述付款方虚拟卡基于所述第一交易信息生成第一交易验证信息；

所述收款方虚拟卡基于验证后的所述第一交易验证信息，增加与所述第一交易金额相同的资产；

其中所述收款方虚拟卡生成第一初始信息之前，所述方法还包括：

付款方虚拟卡基于所述付款方账户生成第二初始信息；所述第二初始信息至少包括付款方标识和第二交易金额；

所述付款方虚拟卡基于所述付款方虚拟卡的私钥和所述付款方账户的私钥，对所述第二初始信息进行签名；

所述付款方虚拟卡将所述第二初始信息和所述第二初始信息的签名发送至区块链上的离线交易智能合约；

所述离线交易智能合约基于所述第二初始信息的签名对所述第二初始信息进行验证；

所述离线交易智能合约基于验证后的第二初始信息，生成充值信息，所述充值信息用于记录所述离线交易智能合约基于所述初始信息发起的第一目标交易，所述第一目标交易用于将与所述第二交易金额对应的资产从所述付款方账户转移到所述离线交易智能合约的地址，所述离线交易智能合约更新其总金额；

所述付款方虚拟卡基于验证后的所述充值信息，增加与所述第二交易金额相同的资产。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，响应于确认所述第一交易验证信息通过验证，增加与所述第一交易金额相同的资产之后，所述方法还包括：

收款方虚拟卡基于所述收款方账户生成第三初始信息；所述第三初始信息至少包括收款方标识和第三交易金额；

所述离线交易智能合约基于验证后的第三初始信息，从所述离线交易智能合约中将与所述第三交易金额对应的资产转移至所述收款方账户。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述收款方虚拟卡基于验证后的所述第一交易验证信息，增加与所述第一交易金额相同的资产之后，所述方法还包括：

收款方虚拟卡生成交易结果信息，所述交易结果信息至少包括收款方标识，付款方标识、交易金额信息、交易时间信息以及交易有效期信息；

付款方虚拟卡基于验证后的交易结果信息，记录所述交易结果信息。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述收款方虚拟卡基于所述收款方账户生成第三初始信息，包括：

所述收款方虚拟卡基于收款方账户需要收到的第三交易金额，从中减少与所述第三交易金额相应的资产；

所述收款方虚拟卡基于所述收款方账户和所述第三交易金额生成第三初始信息。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述区块链上的离线交易智能合约基于验证后的第三初始信息，从所述离线交易智能合约中将与所述第三交易金额对应的资产转移至所述收款方账户之前，所述方法还包括：

所述收款方虚拟卡基于所述虚拟卡的私钥对所述第三初始信息进行签名；

所述收款方虚拟卡将所述第三初始信息和所述第三初始信息的签名发送至所述离线交易智能合约；

所述离线交易智能合约基于所述第三初始信息的签名对所述第三初始信息进行验证。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，区块链上的离线交易智能合约基于验证后的第三初始信息，从所述离线交易智能合约中将与所述第三交易金额对应的资产转移至所述收款方账户之前，所述方法还包括：

将所述离线交易智能合约中的总金额与所述第三交易金额的大小进行比较；

其中，从所述离线交易智能合约中将与所述第三交易金额对应的资产转移至所述收款方账户，具体为：

当所述总金额大于或等于所述第三交易金额时，从所述离线交易智能合约中将与所述第三交易金额对应的资产转移至所述收款方账户。

7.一种区块链离线交易系统，其特征在于，所述系统包括：

区块链上的离线交易智能合约：用于校验虚拟卡生成的初始信息，存储参与离线交易的资产，根据交易信息完成与链上账户的交易；

所述区块链上的付款方账户：用于存储付款方在链上的资产；

所述区块链上的收款方账户：用于存储收款方在链上的资产；

付款方虚拟卡：与所述付款方账户相关联，所述付款方虚拟卡用于进行发起资产下链过程进行充值、执行与收款方虚拟卡的离线交易和存储付款方的链下资产中的至少一项；

收款方虚拟卡：与所述收款方账户相关联，所述收款方虚拟卡用于进行发起与付款方虚拟卡的离线交易、发起资产上链过程对收款方链上账户进行充值和存储收款方的链下资产中的至少一项；

所述付款方虚拟卡还包括安全控制模块：用于进行计算收款方虚拟卡的公钥、验证收款方虚拟卡的签名、计算离线交易智能合约的公钥、验证离线交易智能合约的签名、校验充值信息、校验离线交易初始信息、校验交易结果信息、生成虚拟卡充值初始信息、生成交易验证信息、设置交易金额信息和在交易有效期内检查是否已收到交易结果信息中的至少一项。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，离线交易智能合约，还包括：

合约虚拟机：用于处理和执行合约的指令；

安全模块：用于进行计算虚拟卡的公钥、验证虚拟卡的签名、校验初始信息、生成充值信息和生成交易成功信息中的至少一项；

账户模块：用于进行存储余额信息、交易信息、离线交易智能合约标识ID和公钥矩阵等、更新余额和校验余额是否充足中的至少一项；

接口模块：用于进行与付款方链上账户、收款方链上账户、付款方虚拟卡和收款方虚拟卡之间的通信中的至少一项。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述付款方链上账户还包括：

安全模块：用于验证离线交易智能合约发起的链上交易；

账户模块：用于进行存储余额信息、交易信息，用于更新余额、校验余额是否充足中的一项；

通信模块：用于进行与离线交易智能合约之间的通信；

共识模块：参与区块链上的共识。

10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，收款方链上账户还包括：

安全模块：用于验证离线交易智能合约发起的链上交易；

账户模块：用于进行存储余额信息、交易信息，用于更新余额、校验余额是否充足中的至少一项；

通信模块：用于进行与离线交易智能合约之间的通信；

共识模块：参与区块链上的共识。

11.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述付款方虚拟卡还包括：

存储模块：用于进行存储余额信息、交易信息、付款方虚拟卡标识ID和公钥矩阵中的至少一项；

计算模块：用于更新余额、校验余额是否充足；

通信模块：用于进行与离线交易智能合约、收款方虚拟卡之间的通信中的至少一项。

12.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述收款方虚拟卡还包括：

安全控制模块：用于进行计算付款方虚拟卡的公钥、验证付款方虚拟卡的签名、计算离线交易智能合约的公钥、验证离线交易智能合约的签名、校验链上账户充值交易成功信息、校验交易验证信息、生成链上账户充值初始信息、生成离线交易初始信息、生成交易结果信息、设置交易金额信息中的至少一项；

存储模块：用于进行存储余额信息、交易信息、收款方虚拟卡标识ID和公钥矩阵中的至少一项；

计算模块：用于进行更新余额、校验余额是否充足中的至少一项；

通信模块：用于进行与离线交易智能合约、付款方虚拟卡之间的通信中的至少一项。

13.一种区块链离线交易方法，其特征在于，所述方法包括：

在收款方虚拟卡处，生成第一初始信息，并将所述第一初始信息发送至付款方虚拟卡，所述第一初始信息至少包括收款方标识和第一交易金额，所述收款方虚拟卡和在所述区块链上的收款方账户相关联，所述付款方虚拟卡和在所述区块链上的付款方账户相关联；

接收来自所述付款方虚拟卡的第一交易信息和第一交易验证信息，所述第一交易信息是所述付款方虚拟卡基于所述第一初始信息而生成的，第一交易信息至少包括所述付款方虚拟卡扣除与所述第一初始信息中的第一交易金额相同资产的交易信息，第一交易验证信是基于所述第一交易信息而生成的；

响应于确认所述第一交易验证信息通过验证，增加与所述第一交易金额相同的资产；

其中响应于确认所述第一交易验证信息通过验证，增加与所述第一交易金额相同的资产之后，所述方法还包括：

所述收款方虚拟卡基于收款方账户需要收到的第三交易金额，从中减少与所述第三交易金额相应的资产；

所述收款方虚拟卡基于所述收款方账户和所述第三交易金额生成第三初始信息，以供所述离线交易智能合约基于验证后的第三初始信息，从所述离线交易智能合约中将与所述第三交易金额对应的资产转移至所述收款方账户。

14.一种区块链离线交易方法，其特征在于，所述方法包括：

在付款方虚拟卡处，接收来自收款方虚拟卡的第一初始信息，所述第一初始信息至少包括收款方标识和第一交易金额，所述收款方虚拟卡和在所述区块链上的收款方账户相关联，所述付款方虚拟卡和在所述区块链上的付款方账户相关联；

基于验证后的所述第一初始信息，生成第一交易信息，所述第一交易信息至少包括所述付款方虚拟卡扣除与所述第一初始信息中的第一交易金额相同资产的交易信息；

基于所述第一交易信息生成第一交易验证信息；

向所述收款方虚拟卡发送所述第一交易验证信息，以用于所述收款方虚拟卡响应于确认所述第一交易验证信息通过验证，增加与所述第一交易金额相同的资产；

其中第一初始信息在由所述收款方虚拟卡生成之前，所述方法还包括：

付款方虚拟卡基于所述付款方账户生成第二初始信息；所述第二初始信息至少包括付款方标识和第二交易金额；

所述付款方虚拟卡基于所述付款方虚拟卡的私钥和所述付款方账户的私钥，对所述第二初始信息进行签名；

所述付款方虚拟卡将所述第二初始信息和所述第二初始信息的签名发送至所述离线交易智能合约，以供区块链上的离线交易智能合约基于所述第二初始信息的签名对所述第二初始信息进行验证，并基于验证后的第二初始信息，生成充值信息，所述充值信息用于记录所述离线交易智能合约基于所述初始信息发起的第一目标交易，所述第一目标交易用于将与所述第二交易金额对应的资产从所述付款方账户转移到所述离线交易智能合约的地址，所述离线交易智能合约更新其总金额；

所述付款方虚拟卡基于验证后的所述充值信息，增加与所述第二交易金额相同的资产。

15.一种用于区块链的节点的服务器，所述服务器包括：

存储器，被配置为存储一个或多个程序；

处理单元，耦合至所述存储器并且被配置为执行所述一个或多个程序使所述服务器执行权利要求1-6和13-14中任一项所述的方法。

16.一种非瞬态计算机可读存储介质，其上存储有机器可执行指令，所述机器可执行指令在被执行时使机器执行根据权利要求1-6和13-14中任一项所述的方法的步骤。

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