[發(fā)明專利]基于賬戶模型的總量受控的數(shù)字貨幣發(fā)行方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110306409.6
• 申請(qǐng)日: 2021-03-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112862471A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇明;楊穎;許佳佳;王剛;劉曉光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南開(kāi)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q20/06
• 分類號(hào): G06Q20/06;G06Q20/36
• 代理公司: 天津耀達(dá)律師事務(wù)所 12223
• 代理人: 侯力

1.一種基于賬戶模型的總量受控的數(shù)字貨幣發(fā)行方法，其特征在于，基于區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行數(shù)字貨幣發(fā)行，數(shù)字貨幣發(fā)行中的參與實(shí)體包括央行實(shí)體、可發(fā)鈔實(shí)體和其他參與實(shí)體，它們分別作為區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)參與實(shí)體；央行實(shí)體和可發(fā)鈔實(shí)體在區(qū)塊鏈中進(jìn)行交易發(fā)起、交易驗(yàn)證、參與共識(shí)、維護(hù)本地賬本，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)授權(quán)發(fā)鈔和發(fā)鈔，央行實(shí)體通過(guò)授權(quán)發(fā)鈔交易為每個(gè)可發(fā)鈔實(shí)體確定可發(fā)鈔額度，可發(fā)鈔實(shí)體通過(guò)發(fā)鈔交易在受控總量?jī)?nèi)進(jìn)行發(fā)鈔，任意實(shí)體可以對(duì)可發(fā)鈔實(shí)體的發(fā)鈔量進(jìn)行審計(jì)，以確保可發(fā)鈔實(shí)體誠(chéng)實(shí)地在發(fā)鈔額度內(nèi)發(fā)鈔，避免多個(gè)可發(fā)鈔實(shí)體聯(lián)合破壞共識(shí)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于賬戶模型的總量受控的數(shù)字貨幣發(fā)行方法，其特征在于，其中每個(gè)參與實(shí)體維護(hù)一個(gè)本地帳本，本地賬本的結(jié)構(gòu)組成形式為表格狀，每一行代表一筆交易，列代表一個(gè)參與實(shí)體或者其他交易信息，行列交叉形成的單元格中的數(shù)據(jù)類型根據(jù)列是否對(duì)應(yīng)一個(gè)參與實(shí)體而有所不同，若列對(duì)應(yīng)一個(gè)參與實(shí)體，則該單元格中存儲(chǔ)該實(shí)體的相關(guān)交易數(shù)據(jù)，若列不對(duì)應(yīng)一個(gè)參與實(shí)體，則該單元格中存儲(chǔ)的是與該行所代表交易相關(guān)的交易信息。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于賬戶模型的總量受控的數(shù)字貨幣發(fā)行方法，其特征在于，可發(fā)鈔實(shí)體的發(fā)鈔流程是，可發(fā)鈔實(shí)體以法幣兌換的方式從央行實(shí)體獲取發(fā)鈔額度，請(qǐng)求央行實(shí)體發(fā)起一筆接收者為可發(fā)鈔實(shí)體的交易，發(fā)鈔時(shí)，發(fā)鈔實(shí)體根據(jù)本次發(fā)鈔對(duì)象和發(fā)鈔額度進(jìn)行交易發(fā)起，交易發(fā)起過(guò)程完成后，交易被廣播到區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，央行實(shí)體與其他可發(fā)鈔實(shí)體對(duì)這筆交易進(jìn)行交易驗(yàn)證，若一個(gè)參與實(shí)體驗(yàn)證該筆交易有效，則將交易添加到本地有效交易池，等待被打包，驗(yàn)證無(wú)效的交易被丟棄，有效交易池中的交易經(jīng)過(guò)打包共識(shí)過(guò)程，最終被多數(shù)共識(shí)參與實(shí)體添加到本地帳本，成功完成發(fā)鈔。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述基于賬戶模型的總量受控的數(shù)字貨幣發(fā)行方法，其特征在于，所述賬本中包含多個(gè)交易，每一筆交易的結(jié)構(gòu)是，交易的每一個(gè)單元格中保存有對(duì)應(yīng)列代表的參與實(shí)體的交易內(nèi)容，通過(guò)增加參與者信息無(wú)關(guān)的列，可為交易增加額外信息；若只考慮有參與實(shí)體對(duì)應(yīng)列的內(nèi)容，則對(duì)于每一筆交易i，系統(tǒng)參與者P_j、j＝0，1…n，其中n是系統(tǒng)參與者個(gè)數(shù)、對(duì)應(yīng)列j的交易內(nèi)容包括：一個(gè)對(duì)交易金額v_i，j的承諾Comm_i，j，一個(gè)交易收支平衡證明以及一個(gè)證明集合Π_i，j，Π_i，j用來(lái)證明：可發(fā)鈔實(shí)體當(dāng)前可發(fā)鈔額度和已發(fā)行額度在央行規(guī)定的發(fā)行總量范圍之內(nèi)，且無(wú)人偽造央行授權(quán)交易，無(wú)人偽造可發(fā)鈔實(shí)體發(fā)鈔交易；不同交易類型中，Π_i，j的內(nèi)容不同；范圍證明算法支持基于環(huán)簽名的范圍證明算法和Bulletproof范圍證明算法，根據(jù)交易中范圍證明數(shù)目的不同選擇不同的范圍證明方案，當(dāng)范圍證明的數(shù)目較少即不足閾值，使用基于環(huán)簽名的范圍證明方案，當(dāng)范圍證明的數(shù)目較多即超過(guò)閾值，使用Bulletproof范圍證明方案，并對(duì)多個(gè)證明進(jìn)行聚合；其中閾值根據(jù)環(huán)簽名、Bulletproof平均單個(gè)范圍證明的時(shí)間來(lái)決定；所述范圍證明算法支持任意范圍[c，d)的證明，其中c＜d，其中所述授權(quán)發(fā)鈔交易、發(fā)鈔交易、普通交易，交易的發(fā)起者分別為央行實(shí)體、可發(fā)鈔實(shí)體、其他參與實(shí)體。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于賬戶模型的總量受控的數(shù)字貨幣發(fā)行方法，其特征在于，所述的交易發(fā)起方法包括交易填充與交易廣播，交易填充中，按照權(quán)利要求4所述的交易內(nèi)容，交易中每一列對(duì)應(yīng)單元格中的內(nèi)容均由交易發(fā)起者計(jì)算與填充；交易廣播中，交易發(fā)起者將填充完畢的交易廣播到網(wǎng)絡(luò)中。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的基于賬戶模型的總量受控的數(shù)字貨幣發(fā)行方法，其特征在于，所述的交易驗(yàn)證方法是，對(duì)央行實(shí)體作為發(fā)起者的交易進(jìn)行驗(yàn)證，只需驗(yàn)證根據(jù)權(quán)利要求4中所述的央行實(shí)體的身份證明IdentityProof有效；對(duì)于可發(fā)鈔實(shí)體作為發(fā)起者的交易驗(yàn)證，需驗(yàn)證根據(jù)權(quán)利要求4中所述的RangeProof(v′)有效、可發(fā)鈔實(shí)體的身份證明IdentityProof有效以及交易收支平衡，其中v′是可發(fā)鈔實(shí)體的余額；對(duì)于其他參與實(shí)體作為發(fā)起者的交易驗(yàn)證，需要驗(yàn)證RangeProof(v′)有效和交易收支平衡，其中v′是該參與實(shí)體的交易金額。

7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的基于賬戶模型的總量受控的數(shù)字貨幣發(fā)行方法，其特征在于，所述的任意實(shí)體可以對(duì)可發(fā)鈔實(shí)體的發(fā)鈔量進(jìn)行審計(jì)的方法是，對(duì)由某可發(fā)鈔實(shí)體作為交易發(fā)起者的發(fā)鈔交易，對(duì)該可發(fā)鈔實(shí)體在該交易之前且包括該交易的所有交易，驗(yàn)證其中總金額v的承諾Comm(v，r)的同態(tài)和與該交易中對(duì)該發(fā)鈔行余額v′的承諾BalanceComm(v′，r′)值相同，范圍證明有效，其中承諾Comm(v，r)和BalanceComm(v′，r′)如權(quán)利要求4中所述。