基于区块链安全节点对证券产品进行交易的方法与流程

本发明涉及网络交易化技术领域，更具体地说，特别涉及一种基于区块链安全节点对证券产品进行交易的方法。

背景技术：

从达沃斯论坛到国际货币基金组织，从中国人民银行数字货币研讨会到美国商品期货交易委员会的听证会，区块链技术正快速走进公众视野。区块链的应用是国际金融科技的大势所趋，目前已有多家国际金融机构通过成立区块链实验室、投资相关技术公司等方式布局这一领域，其中包括纳斯达克、摩根大通、花旗银行、瑞银集团、高盛集团等30多个国际金融巨头。

区块链技术是一种新型的去中心化协议，能安全的存储交易数据，信息不可伪造和篡改，可以智能执行、智能合约，无需任何中心化机构的审核。基于区块链技术的交易既可以是数字货币，也可以是债权、股权、版权等数字资产。区块链技术的应用大大降低了现实经济的信任成本与会计成本，重新定义了互联网时代的产权制度。

在本质上，区块链是一本全网记录所有已经发生的交易的“公开账本”，是去中心化且寓于分布式结构的数据存储、传输和证明的方法，理论上实现了数据传输中对数据的自我证明。这种“去中心化”、“去信任”的机制从更深远地意义来说，降低了全球交易“信用”的建立成本。区块链技术可能会重塑各类货币市场、支付系统、金融服务以及经济形态的方方面面，其能够从根本上成为让组织活动形态减少摩擦并且提高效率的新范式。

在2007年全球性经济危机之后，西方主要经济实体认识到:对资产证券化产品进行标准、简单、透明、可比的管理是稳定经济，防范结构性风险的必须手段。各国也纷纷开始对资产证券化底部数据提出了中心化管理和披露的要求，这逐渐成为了交易环节中不可或缺的一部分。

技术实现要素：

(一)技术问题

然而，中心化数据文档管理与交易平台的架构存在着很大的局限性，例如：

1、开发和建设费用庞大，开发周期长；

2、数据质量和数据安全性难以保证；

3、需要庞大的人力物力进行系统维护；

4、并且基于用户名和密码的信息披露，不能认证和确认数据访问者的真实性；

5、不能保证数据访问者是真实的交易参与者。

(二)技术方案

本发明提供了一种基于区块链安全节点对证券产品进行交易的方法，在该方法中具体包括：

步骤一、基于区块链技术，建立分布式结构的第一数据存储系统，在所述数据储存系统内构建资产证券化文档，所述第一数据存储系统包括有多个基于区块链形成的储存单元，接收资产证券化文档数据、并以时间为单位将接收到的资产证券化文档数据顺序储存在所述储存单元内，对全部的所述储存单元按照排列顺序赋予唯一的哈希值，在一个所述储存单元内通过一个链来呈现一个完整的资产证券化文档数据；

步骤二、基于区块链技术，建立分布式结构的第二数据存储系统，在第二数据存储系统内、在单位时间内对证券交易进行记录、储存，对新增证券产品进行实时监控，在所述第二数据存储系统中新增证券产品，由所述第二数据存储系统的服务器构建一条指向该证券的局域内私有链并在所述私有链内将完整的记录新增证券从发行开始的全部交易记录；

步骤三、基于区块链技术，建立公共帐簿，并将第一数据存储系统以及第二数据存储系统中的各个网络节点与公共帐簿建立通信通道，由各个网络节点获取交易动作信息，由各个网络节点对证券交易进行确认、并将该交易记录到所述公共帐簿内。

优选地，基于上述操作步骤，本发明还包括有步骤四、在所述第一数据存储系统中创建一个独立的数据安全访问区域，对所述数据安全访问区域的访问进行实时监控，当任意一个网络节点对某一特点的所述数据安全访问区域进行访问时对该网络节点提供的密钥进行核对，当核对的密钥中包含有被访问的所述数据安全访问区域中储存的交易信息中的各方提供的签名后，该访问通过。

(三)有益效果

本发明中，分布式数据库技术基于分布式数据库原理，采用分布式结构的数据存储、数据传输。分布式数据库技术使得网络中的每个参与者都可以有一份完整的数据库备份，整个“分布式账本”是透明公开的，实现全网信息共享，信息安全储存。采用去中心化交易记录，即在区块链中，所有数据、文档，以及购买、转手的交易记录将会完整的记录在区块链里，不需要中心管理，由区块链自适应，自完成。在区块链基础上基于不信任网络，完成单一、正确交易记录的维护和管理。其使用可靠性搞，并且安全级别非常高，在区块链中储存的信息还具有不可篡改性。

附图说明

图1为本发明实施例中第一数据存储系统的方块图；

图2为本发明实施例中第二数据存储系统的方块图；

图3为本发明实施例中区块链网络中的各环节的连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参考图1至图3，其中，图1为本发明实施例中第一数据存储系统的方块图；图2为本发明实施例中第二数据存储系统的方块图；图3为本发明实施例中区块链网络中的各环节的连接示意图。

本发明的根本目的为：实现去中心化的证券交易，网络中的每个参与节点都可以拥有一份完整的数据库备份，该数据库(区块链)完整的记录了证券从发行开始在网络中的每笔交易信息，并且所有节点都可能成为下一个区块的“记账者”。

本发明具体包括两部分，其分别为区块链部分以及交易平台部分。其中，区块链部分包括：资产证券化文档区块链以及资产证券化交易区块链；交易平台部分包括：去中心化的局域证券交易平台以及去中心化的大数据与复杂文件交易平台。

在区块链技术的支持下，建立分布式结构的数据存储系统。按照不同的储存(文件上传)时间，把数据(文件等)储存在不同的区块中，每个区块可以通过一个链来呈现一个完整的数据。

在区块链技术的支持下，建立分布式结构的数据存储系统。把不同时间段(如每半个小时)内的证券交易记录储存在不同的区块中，每个区块可以通过一个链来呈现一个完整的数据。对于每一个新发行的证券产品，该去中心化的证券交易平台都将构建一条指向该证券的局域内私有链(区块链)，此区块链将完整的记录该证券从发行开始在网络中的每笔交易记录。

其中，Hash：表示每个区块的哈希值，用以标识每个区块的唯一性；Per Hash：表示前一个区块的哈希值。

作为证券产品的发行方(在交易平台上通过网络发行证券)，代表整个交易平台拥有第一个区块。此外，第一批投资者(认购)的交易记录形成第二个区块。此后在二级市场的证券转移(买卖)中，每隔一定时间段的交易记录将被打包存入一个新的交易区块中。

在步骤三中，创建一个受到控制的数据安全访问区域，在该数据安全访问区域中储存有一个特点的交易信息，该交易信息对应有多个参与方，即投资人位置网络节点、律师事务所位置网络节点、会计事务所位置网络节点、银行网络节点、评级公司网络节点等，对一个特点的数据安全访问区域所对应的多个网络节点赋予签名功能，在访问该区域时需要用到一个多重签名的密钥，该密钥有时间限制并只能使用一次。该签名由同一个数据安全访问区域所对应的全部具有签名功能的网络节点进行签名认证。

对上述的密钥的管理，不需要单独建立中心化系统，由区块链网络自适应，自完成。其中密钥的性质如同Bitcoin，包含一段密钥信息，需要多重签名来完成密钥的解密。当该密钥交易并使用后，如同Bitcoin对双花的限制(Double Spending)，密钥的控制权将会交还给发起方，无法在网络中继续使用。

当发起方需要某些特定的用户来访问DMC Zone的时候，将会发起一个交易，使密钥重新回到网络中流转。

本发明的有益效果如下：

去中心化交易记录

在区块链中，所有数据、文档，以及购买、转手的交易记录将会完整的记录在区块链里，不需要中心管理，由区块链自适应，自完成。在区块链基础上基于不信任网络，完成单一、正确交易记录的维护和管理。

智能信用认证

基于完整的数据访问和交易记录，利用统计意义上的信用分布模型，提供对DMC Zone的智能信用认证，智能管理数据访问者的身份与信用认证。例如对用户真实访问数据和交易的记录，可以判断用户或者节点真实的购买意向和交易意向；或者根据历史交易情况，可以智能的判断用户的信用等级等。

程序化交易与智能合同

交易规则由程序化决定，避免人工干预。智能合同能保证交易的公平性和透明性。

本发明的核心技术与创新点如下：

改进的分布式数据库技术。

改进的分布式数据库技术基于分布式数据库原理，采用分布式结构的数据存储、数据传输。分布式数据库技术使得网络中的每个参与者都可以有一份完整的数据库备份，整个“分布式账本”是透明公开的，实现全网信息共享，信息安全储存。

改进的分布式数据库的发布与订阅技术。

分布式数据库发布与订阅技术可实现全网数据库的数据同步(更新)，使各个参与者拥有的备份数据始终保持一致。

改进的时间服务器技术

时间服务器技术是针对计算机、自动化装置等进行校时而研发的高科技产品。时间服务器将标准的时间信号通过各种接口传输给自动化系统中需要时间信息的设备(如，事件顺序记录装置)，这样就可以达到整个系统的时间同步。

基于时间服务器技术，当分布式数据库(区块链系统)中有新记录(交易/上传文档)产生时，全网确认新纪录的时间戳都是相等的，使得新增记录(区块)的信息更精确。

工作量证明技术(算力竞争机制)

工作量证明机制可完美的实现“记账节点”的伪随机性。只有某节点的算力大于网络中其他任何一个节点的算力时(进行了足够多的工作)，该节点才可能有创建新区块的话语权。通过算力竞争机制可以更好的保障系统安全。在改进的工作量证明中，可利用用户提前支付的交易保证金来作为算力证明的一种方式，提高违约成本。

密码学技术(基于SHA256的哈希改进算法)

SHA256具有一定的运算复杂度，能够真正意义上实现伪随机性的“记账”模式(去信任)，并在此算法基础上通过工作量证明机制来创建并完善区块链(储存区块链或交易区块链)。采用哈希算法是为了实现以下两个功能：

1)获取区块哈希值

基于现有的SHA256算法，在每一个新区块建立初期，通过寻找固定一个长度的字符串x，使得:

SHA256(SHA256(L，x))<＝Target

满足此条件的x称为新增区块的杂凑随机数，对应的SHA256(SHA256(L，x))即为新增区块的哈希值。

Target是一个给定的目标值，Target的取值大小将决定运算的复杂程度。

L是当前区块的一些固有属性，如储存量、时间戳、交易量等组成的字符串。

2)“记账节点”的确认

基于工作量证明机制来确认有权创建新区块的节点。在线的所有节点可同时通过计算来寻找满足：

SHA256(SHA256(L，x))<＝Target

的固定长度的字符串x，最先找到该x的那个节点即确定为新区块的创建者，并将对应的SHA256(SHA256(L，x))作为新增区块的哈希值。

密钥技术

基于密钥技术，使去中心化交易系统中的每个节点都有一个属于自己的账户地址，该地址由34位英文字母组成，用来接收或发送“数据”。此外，每个账户地址都将拥有一个基于密钥技术产生的与账户相关的64个字符的私钥，可以用该私钥来确认信息(如，交易，数据等)。

多重签名技术

传统的交易模式中，每一个账户地址只有一个对应的私钥。而多重签名技术可以使每个账户地址有三个相关联的私钥，需要其中两个才能完成一笔交易。多重签名技术提供了一种可自愿参与的“托管”机制，更加确保了交易的安全性。

智能合约技术

智能合约是指能够自动执行合约条款的计算机程序。从本质上讲，这些自动合约的工作原理类似于其它计算机程序中的If-Then语句。

将智能合约内置于交易(本项目指证券交易)支付系统，交易双方在交易时将资产(包括但不限于数字资产)发送到一个由智能合约控制的“中立账户”，当一个预先编好的条件被触发时，智能合约执行相应的合同条款，实现资产的自动转移。智能合约能够使交易(结算、处理)过程自动化和非神秘化，特别的，将智能合约技术内置于去中心化的交易系统，可使交易更“诚实”，且大量节省了交易者的时间和金钱。

诚实节点工作机制

从区块的哈希值算法我们可以知道，合理的区块并不是唯一的，因此主链可能会出现分叉(Fork)的情况。遇到分叉时，网络会根据下列原则(诚实节点工作机制)选举出一条“最好的链”

1)不同长度的分支，总是接受最长的那条分支。

2)相同长度的分支，接受难度最大的那条分支。

3)长度相同且难度一致的，接受时间最早的。

4)若所有均相同，则按照从网络接受的顺序等待区块链长度增1，然后重新选择“最好的链”。

按照这个规则运作的节点，称为诚实节点(Honest Nodes)。

节点可以诚实也可以不诚实，但是基于诚实节点工作机制，对于想要与全网分支博弈的不诚实节点来说，他们的结局总是无奈的：能且只能加入主干(这一点在中本聪的《比特币白皮书》中已有详细的证明)，诚实节点工作机制确保了分布式记账系统的稳定性。

本项目采用类区块链的技术来提供一种去中心化的，分布式的大数据与复杂文档的管理解决方案。在此基础上搭建一个去中心化的，分布式文档安全管理系统。使大数据，文档的管理方式去中心化，安全可靠，并对数据，文档的访问和交易提供必要的支持。在此基础之上，进一步定于资产证券化产品交易所需要的文档区块元素，搭建一个去中心化的，可实现点对点交易的证券交易平台，从而对资产证券化交易提供支持。具体目标如下：

第一步是：建立一个基于区块链技术的大数据与复杂文档的去中心化，分布式的管理服务平台。

第二步是：在此管理服务平台基础之上，结合互联网资产证券化服务平台进行延伸，利用区块链技术，打造一个高效，安全，有效的去中心化的资产证券化交易服务平台。

本发明的其他附加技术特征有：

在数据安全访问方面，基于多重认证的数据访问，替代用户名密码的数据访问可靠，安全，数据访问可以控制。

在分布式密钥管理方面，无需中心化密钥系统，利用区块链自适应管理减少基础设施投入。

在分布式交易记录管理方面，无需建立中心化的交易管理系统减少基础设施投入。

在智能合同与程序化交易方面，减少交易成本，使交易透明，程序化。降低交易风险。

在智能信用认证方面，基于交易记录和信用统计模型的信用认证降低信用风险。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。