一种基于区块链的二手车交易系统的制作方法

1.本发明涉及区块链应用的技术领域，尤其是涉及一种基于区块链的二手车交易系统。


背景技术：

2.伴随着区块链技术在实际需要中的广泛应用，其关键技术的相关研究也有着针对性的展开。在区块链的安全性、可用性、吞吐与性能、资源消耗、隐私保护和区块链应用等问题均有学术团体和机构进行着探索性的研究。在安全性方面，有针对于区块链的密码学原理、加解密设计、类工作量证明机制算法的算力攻击的研究等；在可用性方面，有针对于不同适用场景进行区块链类别选择、区块链系统模块化、用户体验等角度的研究等；在吞吐与性能方面，有针对于区块存储结构设计、区块链架构层次设计、共识协议和机制的研究等；在资源消耗方面，有针对于哈希值计算算力消耗、拜占庭共识网络资源消耗、工作量证明机制能源消耗的研究等；在隐私保护方面，有针对于用户ip流量检测、用户隐私数据保护、高频交易数据隐私保护的研究等；在区块链应用方面，有许多使用区块链技术进行传统行业升级改造的新方法，例如有应用区块链实现电网电力分布式交易的方案，有利用区块链技术实现全球范围的文件存储系统，应用区块链进行网络自治系统和域名的管理等。
3.共识机制是区块链解决去信任化和节点间区块数据一致性的核心机制。同时共识协议也是影响区块链系统吞吐性能、延迟、可扩展性和可用性的先决条件。依据不同类型的共识机制与适用场景，区块链系统分为非许可类区块链(permissionless blockchain)和许可类区块链(permissioned blockchain)。非许可类区块链，例如以太坊(ethereum)，是一个向全网公开的，无全局地址记录的区块链系统。在非许可类的区块链中，任何加入系统的节点均可进行记账权的“证明式”计算与区块验证。这种证明机制的优势在于其避免了节点管理，使区块链系统的服务可以延伸至整个网络空间，这样的特点使得区块链系统的可扩展性大大加强。常见此类基于证明方式的共识机制有工作量证明(proof-of-work，pow)，权益证明(proof-of-stake,pos)，活动证明(proof-of-activity,poa)等。
4.然而，在今天互联网所呈现的海量交易需求下，由不同节点收集交易记录打包的方式使得单位时间内可确认的交易数量得到了限制。例如在现今的交易中，交易产生数量已经远大于系统中单位时间内可装载的记录的容量，这使得非许可类区块链的吞吐量也受到了共识协议的限制。为提高系统的可用性，许可类区块链提出了面向一个非全公开，节点需审核加入的合作场景来提供区块链的多方可信服务。许可类区块链是一个由共识算法所引导的分布式数据库，在非拜占庭错误的情况下，常见的许可类区块链共识机制使用的算法有：paxos，raft，viewstamped replication等，使用这些算法的区块链应用有r3 corda, hyperledger kafka,quorum chain等。在拜占庭容错的情况下，恶意节点会表现出任意行为(即随机错误)。例如，恶意节点可以发布虚假消息，也可能停止工作，也可以伪装成正常节点工作。拜占庭容错的区块链共识算法有pbft，xft等，使用这些拜占庭容错共识算法的区块链应用有hyperledger fabric,tendermint,symbiont bft-smart、 sumeragi/iroha
(bchain)等。相比于非许可类区块链，许可类区块链一定程度上牺牲了系统的可扩展性，但大大提高了系统的交易吞吐量，降低了交易确认延迟。
5.随着许可类区块链的应用变得更加广泛，一些分布式系统中的共识算法正逐渐被使用在区块链的共识机制中。在处理大规模交易数据时，应用场景对区块链系统的实时安全性提出了新的要求。二手车交易也是一个很好的应用场景，值得研究者进行研究。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种基于区块链的二手车交易系统，将区块链技术应用在二手车交易系统中，利用其开放性、防篡改型和可追溯性的特点，为二手车交易提供一个较为方便且安全可靠的平台。
7.本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
8.一种基于区块链的二手车交易系统，包括：
9.区块历史模块，用于管理所述二手车交易系统历史上已经确认的区块；
10.区块进行模块，用于管理所述二手车交易系统正在确认的区块；
11.交易模式，用于表示交易时的状态，包括第一交易模式和在第一交易模式下划分的第二交易模式，所述第一交易模式用于表示二手车交易系统开始允许二手车交易的工作模式，所述第二交易模式包括准备模式、活动模式和中间模式，所述准备模式用于表示二手车交易系统正在准备交易的模式；所述活动模式用于表示二手车交易系统开启交易的模式；所述中间模式用于表示所述二手车交易系统进行记录数据的模式；所述准备模式后为所述活动模式，所述活动模式后为中间模式；
12.第一流通通路，连通所述区块历史模块和区块进行模块，用于表示在活动模式的数据通路；
13.第二流通通路，连通所述区块历史模块和区块进行模块，用于表示在中间模式下数据流通的数据通路；
14.其中，所述第一流通通路上设置有第一统制器，用于从所述区块进行模块箱区块历史模块转移确认完毕的区块；
15.所述第二流通通路上设置有第二统制器，所述第二统制器连接数据缓冲器，所述数据缓冲器用于缓冲中间模式数据的数据缓冲器，所述第二统制器用于在中间模式下向数据缓冲器转交数据。
16.本发明进一步设置为：所述二手车交易系统包括车辆标识生成模块，用于根据车辆 vin码、车辆发动机型号及上一个活动模式的时间范围内的二手车交易次数自动生成车辆标识；
17.当所述二手车交易系统在上一个活动模式的时间范围内二手车交易的次数为奇数，则将车辆vin码后拼接车辆发动机型号再向左循环移动n位的结果作为车辆标识；n等于所述二手车交易系统在上一个活动模式的时间范围内二手车交易的次数转换成二进制数的值的三分之一；
18.当所述二手车交易系统在上一个活动模式的时间范围内二手车交易的次数为偶数，则将车辆vin码后拼接车辆发动机型号再向右循环移动n位的结果作为车辆标识；所述左循环为车辆vin码后拼接车辆发动机型号得到的数向左移动n位，移出的数按照移动的先
后顺序移到车辆vin码拼接车辆发动机型号得到的数的右部，所述右循环为车辆vin码后拼接车辆发动机型号得到的数向右移动n位，移出的数按照移动的先后顺序移到车辆vin 码拼接车辆发动机型号得到的数的左部。
19.本发明进一步设置为：所述二手车交易系统中参与的节点包括机构节点、参与节点和确认节点，所述机构节点代表车辆保险公司、维修机构，用于构建包括车辆理赔和检修结果的车辆基本信息，所述参与节点代表参与二手车交易的双方，并用于构建包括交易时间和交易金额、交易的车辆标识的交易信息；所述确定节点为二手车交易系统上进行交易信息确认的节点。
20.本发明进一步设置为：所述区块进行模块负责在确认节点确认交易信息后，将交易信息写入区块并将写入区块的状态标记为灰盒状态，所述灰盒状态表示区块供确定节点查看、书写，同时其他节点没有权限查看、书写。
21.本发明进一步设置为：当所述区块进行模块将一个区块写满，所述第一统制器将区块号转发给区块历史模块，所述区块历史模块根据区块号将指定区块状态标记为白盒状态，所述白盒状态表示区块供所有节点查看、书写；
22.除去标记为白盒和灰盒状态的区块，其他区块为黑盒状态，所述黑盒状态表示所有节点都没有查看、书写区块的权限。
23.本发明进一步设置为：所述二手车交易系统包括指定的交易时间、休眠时间、休息时间，所述交易时间为支持二手车交易的营业时间且遵循时间与交易双触发机制；所述休眠时间为二手车交易的值班时间，但仍支持二手车的交易；所述休息时间为不支持二手车交易的时间；
24.其中，所述时间与交易双触发机制为在交易时间开始时，所述二手车交易系统进入准备模式，只有在二手车开始交易时，所述二手车交易系统进入活动模式并保持活动模式直到交易时间结束；
25.在所述活动模式下，所述区块进行模块管理交易数据，指定确认节点确认后，记录到区块中，并将记录完毕的区块转移到所述区块历史模块中。
26.本发明进一步设置为：在所述休眠时间内，在满足休眠开启条件时，所述数据缓冲器缓存所有交易数据，其中，所述休眠开启条件默认为休眠时间内二手车第一次交易开启；
27.在所述休眠时间内，在满足模式启动条件时，所述交易模式进入中间模式，其中，所述模式启动条件为当二手车交易记录中从休眠开启条件满足后二手车交易次数达到次数阈值或者二手车交易总额达到金额阈值；所述次数阈值用于说明到达所述模式启动条件的次数最高值，所述金额阈值用于说明到达所述模式启动条件的金额最高值；
28.在所述交易模式进入中间模式后，所述第二统制器将数据缓冲器中的数据转交给区块进行模块。
29.本发明进一步设置为：所述次数阈值和金额阈值分别等于指定区间内的交易次数和交易总额；
30.其中，所述指定区间等于t个指定时间之和，用于指定所述模式启动条件中的限定条件；
31.指定区间的时长等于从活动模式开始到第一个区块被写满作为截止的时间长度，指定时间的时长通过所述区块历史模块确定；
32.所述指定区间为从活动模式的时间范围内任意选取的时间区间，所述时间区间的选取次数t等于区块难度系数的1/m再取整，其中m为大于1且小于5的自然数，由机构节点确定。
33.本发明进一步设置为：所述指定时间在取得机构节点和确认节点的总数三分之二同意后，可增加选取次数，并且选取次数的上限为，所有所述指定区间的总时长小于上一个活动模式的时间范围。
34.综上所述，本发明的有益技术效果为：
35.本发明公开的二手车交易系统利用区块链技术，划分正在写入区块的状态以及已经完成区块的状态，从而划分区块的两种模式，并且对交易的多种模式进行定义并描述场景，对模式之间转换的条件进行形式化说明，最后说明了二手车交易记录的过程，二手车交易全过程完整、透明；此外，通过设定交易时间、休眠时间和休息时间，使系统能够有效的休息；最后，对查看以及书写交易记录的权限也有效地进行了限制，提高系统可靠性。
附图说明
36.图1是本发明实施例中交易开始的流程图；
37.图2是本发明实施例中休眠开启后的流程图。
具体实施方式
38.本发明公开了一种基于区块链的二手车交易系统，包含区块历模块、区块进行模块，区块历史模块用于管理历史确定的区块，区块进行模块用于管理系统正在确认的区块。
39.二手车交易系统中设置机构节点、参与节点、确认节点；保险节点代表车辆保险公司、维修机构，参与节点代表参与交易的双方；确定节点为二手车交易系统上进行确认交易信息的节点。
40.二手车交易系统中设置不同交易模式，为表示二手车交易系统的交易状态。交易模式包括第一交易模式，第一交易模式用于表示二手车交易交易系统开始允许二手车交易的工作模式，并且在第一交易模式下划分为多个第二交易模式，第二交易模式包含准备模式、活动模式、中间模式，用于分情况表示二手车交易的具体情况。准备模式用于表示二手车交易系统开始交易的准备，活动模式用于表示二手车交易系统开始交易，中间模式用于表示所述二手车交易系统进行记录数据的模式
41.区块历史模块与区块进行模块相连，相连中设置第一流通通路、第二流通通路，分别用于表示在活动模式、进入中间模式数据流通的通路。第一流通通路相连的中间设置第一统制器，第二流通通路相连的中间设置第二统制器，第二统制器连接数据缓冲器，数据缓冲器用于缓冲中间模式的数据。第一统制器用于从区块进行模块到区块历史模块转移区块，第二统制器用于系统进入中间模式，转交数据缓冲器中的数据。
42.第一交易模式下遵循时间与交易双触发机制，时间与交易双触发机制表示满足时间、交易两方面的条件触发第一交易模式。二手车交易系统的管理员指定二手车的交易时间、休眠时间、休息时间。交易时间为二手车交易的营业时间。休眠时间为二手车交易的值班时间，但仍支持二手车的交易，若有二手车交易仍触发时间与交易双触发机制启动。休息时间为不支持二手车交易的时间，二手车交易交易系统不会被触发进入第一交易模式。
43.参照图1，当二手车的交易时间开始，系统进入准备模式，仅在有二手车开始交易时，系统进入活动模式，直到交易时间结束系统都处于活动模式。
44.参照图2，在休眠时间内，系统不再处于第一交易模式，并且确定休眠开启条件、模式启动条件。休眠开启条件默认为二手车开启交易，可由管理员自由确定。休眠开启条件开启后，缓存所有的交易数据到数据缓冲器。模式启动条件为当二手车的交易记录从休眠开启条件开启后二手车交易的次数到达一个次数阈值或者二手车交易总额达到一个金额阈值。次数阈值用于限制二手车交易的次数以说明二手车交易交易系统进入中间模式的条件，金额阈值用于限制二手车交易的金额以说明二手车交易交易系统进入中间模式的条件。模式启动条件满足后系统进入中间模式，并且第二统制器将数据缓冲器中的数据转交给区块进行模块，区块进行模块进行写进区块，写入区块的状态为灰盒状态。灰盒状态表示区块供确定节点查看、书写，而其他节点没有查看、书写的权利。
45.系统在指定的时间区间内，记录交易的次数、交易的总额，用于分别确定次数阈值与金额阈值。其中，指定的时间区间的时长等于从活动模式开始，到记录二手车交易系统中记录满一个区块作为截止的时间长度。在活动模式内，在活动模式截止之前，任意取以指定的时间模式作为时长的时间段，时间段的时长为指定的时间模式的时长，任意取的时间段的次数等于区块的难度系数的m分之一，m为大于1小于5的自然数。
46.机构节点可构建车辆基本信息，构建的内容为对车辆理赔和检修的结果。当车辆交易成功，由参与节点的双方书写交易信息，交易信息包含交易的时间、交易的金额。参与节点构建交易信息后，经由确定节点确认完毕后，区块进行模块负责书写入区块，写入区块的状态为灰盒状态。当一个区块被书写满后，经由第一统制器转发区块号给区块历史模块，区块历史模块将写满的区块的状态指定为白盒状态，白盒状态表示区块供所有节点查看、书写的权利。而其他区块为黑盒状态，黑盒状态表示所有节点都没有查看、书写的权利。
47.二手车交易系统包括车辆标识生成模块，车辆标识的构成为车辆vin码加上车辆的发动机编号向左移动n位的结果或者车辆vin码加上车辆的发动机编号向右移动n位的结果。如果二手车交易系统上一个活动模式二手车交易的次数为奇数，则车辆vin码加上车辆的发动机编号向左移动n位的结果作为车辆标识；如果二手车交易系统上一个活动模式二手车交易的次数为偶数，则车辆vin码加上车辆的发动机编号向右移动n位的结果作为车辆标识。
48.每一辆系统内输入车辆使用唯一编号作为车辆的标识，这个唯一编号来源于车辆出厂的发动机编号与初始信息vin码的移位结果。例如车辆vin码为ljdgaa223b0219147，车辆发动机型号为gtdiq4，车辆vin码后拼接车辆发动机型号为ljdgaa223b0219147gtdiq4，假设n等于3位，左循环为gaa223b0219147gtdiq4ljd，右循环为 diq4ljdgaa223b0219147gt；
49.区块信息的输入是由多方提供的，例如加入系统中的保险公司，维修机构在对进行了理赔和检修后均将结果和标识一起写入区块中。这使得车辆的更新、检查、所属权、维修等信息会广播到全网络，各参与节点形成共识后均会保存相应记录。在这里，保险公司的信息共享是互惠互利的，系统对记录进行不带有标识的非对称加密，私钥在车辆持有者中，这样保护了标识的可查与记录的隐私保护。同时，在车辆持有者更换投保公司时，由持有者提供密钥，保险公司对车辆的历史保单信息进行了解后可做出个性化保单，例如在一些保
险公司会推出老司机车险，对无理赔记录等车辆降低投费用等。
50.本系统中，车辆的信息由系统中的多方保证可信，进而使得一些量化的方案得到了更准确的应用，如车辆生产、车辆保险、维修、监管等部分。对于已经确认的消息，即分布式存储在各个节点上的历史区块是被系统认可的真消息，历史确认区块可以被买卖双方查看，对于车辆信息的不可更改性也就完成了客户对系统的可信赖性，买卖双方的直接查看也显示了区块链系统信息的透明性，保证了买卖双方的利益。系统正在构建的区块，交易正在被写入现有区块，当现有区块被打包发送并确认后，各节点同步节点中此区块信息，完成当前区块的分布式存储，该区块变成历史确认区块，此时买卖双方可以查看区块内容。区块链系统以此类推继续构建新的区块，持续运行下去。
51.在解决方案中，因为存在容错设计，也可以在参与方数量不稳定时提供稳定服务。本技术给予了系统中一定数量的节点长时间维护和不响应的权力，但这些不影响系统的共识形成。新型的二手车交易企业参与业务逻辑控制和访问权级的划分，可以动态的调整系统吞吐、审核进入节点等。在本系统中，多方参与的同时也是多方获利的前提，集体维护也创造了记录可信环境，以上也体现了系统的鲁棒性。
52.本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。