基于区块链的自主择号的方法及系统与流程

本发明属于区块链技术领域，具体涉及基于区块链的自主择号的方法和基于区块链的自主择号的系统。

背景技术：

手机号码是人们在通信过程中信息正确传输的必要标识，目前手机号码的选择只能在特定的运营商提供的运营号段中选择，难以挑到自己心仪的号码。而一旦将就开始使用某一手机号码，随着使用年限的增长，联系人、绑定业务或关联账户越来越多，换号难度也随之增加。另外，更换生活地点、工作单位或生活方式等面临被动更换手机号码的情况，同样会给用户造成困扰。

考虑到用户使用手机号码的一贯性，各运营商之间联合提出“携号转套餐”业务，即隶属于某个运营商号段的用户，可以保留该号码而选用另一运营商网络的服务。实施号码携带，一方面运营商需要对用户进行调整，对维护工作要求比较高，转网用户的数据修改和更新要求具有很高的及时性和统一性。根据用户改变自身网络接入商的选择，需要对其数据记录进行修改，并提供新的接入路径，这使得运营商实施携号转网政策不仅需要进行技术准备、数据库建设、网络改造，需要添加相应的设备并对现有设备进行扩容和改造，还需要解决好计费、号码查询和一些管理方面的问题，这些技术面的实现都需要巨大的投资和时间，由于各地运营商由于支撑系统的能力差别较大，不同的计费和经营分析系统的融合具有一定的难度，使得很多运营商全面实施该政策面临巨大难度。考虑到我国移动终端用户的巨大数量，实施号码携带势必对用户信息数据库的性能提出更高的要求。另一方面，由于用户的数据信息不能及时同步，目前因携号转网普遍存在行业短信接收成功率低的问题，用户无法使用自己用户携号之后的运营商的短信服务。比如一个移动的用户携号转网转到联通的网络，当银行想给他下发余额变动的短信的时候，银行依旧会把该短信发给该移动运营商的行业网关，移动运营商的行业网关已经无法将该短信转发给该用户，因此造成用户收不到银行提示的短信，导致用户体验度降低，而且由于三家运营商之间缺少监管机制，当出现问题时，无法得到有效的实时解决和奖惩监督。

如何解决用户的自主选号以及选择运营商的问题，成为目前亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中上述不足，提供基于区块链的自主择号的方法和基于区块链的自主择号的系统，有效解决了用户的自主选号以及选择运营商的问题，并实现了公平机会的号码预分配效果。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是该基于区块链的自主择号的方法，其包括步骤：

用户申请自主选择心仪通信号码，申请信息至少包括所述心仪通信号码、用户节点的标识和所述用户节点的公钥；

时间戳服务器节点接收所述申请信息，并为所述申请信息附加时间戳，加戳申请信息包括所述用户节点的心仪通信号码、所述用户节点的标识、所述用户节点的公钥和所述时间戳服务器的加戳时间；

所述区块链的记账节点确认所述心仪通信号码是否能分配给所述用户节点；

在确认所述心仪通信号码能分配给所述用户节点后，所述用户节点自主选择的心仪的运营商节点与所述用户节点进行业务交流，并与所述用户节点签订智能合约；

所述运营商节点包括联通运营商节点、移动运营商节点、电信运营商节点中的至少两个，所述记账节点包括工信部节点和所述运营商节点。

优选的是，用户申请自主选择心仪通信号码时，所述申请信息使用所述用户节点的私钥签名后发送至所述时间戳服务器节点；

所述时间戳服务器节点接收所述用户节点自主择号的所述申请信息，为所述申请信息附加时间戳的步骤，包括：

对所述用户节点自主择号的所述申请信息附加当前时刻的时间戳；

使用所述时间戳服务器的私钥进行签名，并将签名后的加戳申请信息发送至所述用户节点；

所述用户节点将所述加戳申请信息使用所述用户节点的私钥签名，并在所述区块链中进行广播。

优选的是，所述区块链的记账节点确认所述心仪通信号码是否能分配给所述用户节点的步骤，包括：

所述区块链的记账节点根据所述加戳申请信息，对所述加戳申请信息进行包括所述时间戳服务器节点的私钥签名和所述用户节点的私钥签名的双重安全性验证；

在所述加戳申请信息的安全性验证通过后，所述记账节点查证所述心仪通信号码在所述区块链中的占用性，向所述用户节点返回查证结果；

在所述查证结果为所述心仪通信号码未被占用后，所述记账节点将所述用户节点自主选择所述心仪通信号码的确认信息记入本地账本的新区块。

优选的是，所述用户节点自主选择的心仪的运营商节点与所述用户节点进行业务交流，并与所述用户节点签订智能合约的步骤，包括：

所述用户节点收到所述记账节点的账本中记入其自主选择所述心仪通信号码的确认信息；

所述用户节点向所述区块链广播入网请求，入网请求信息包括所述用户节点的标识、所述心仪通信号码、所述用户节点的公钥和对应欲入网运营商节点的标识，所述入网请求信息使用所述用户节点的私钥进行签名；

所述欲入网运营商节点接收所述入网请求信息，所述欲入网运营商节点的归属位置寄存器将所述用户节点的标识和所述心仪通信号码记录至其内部列表，同时还将所述欲入网运营商节点的业务或套餐详情使用所述欲入网运营商节点的私钥签名后发送至所述用户节点；

所述用户节点在所述业务或套餐详情中选择其中一款，与所述欲入网运营商节点签订智能合约，并对所述智能合约使用所述用户的私钥签名后发送至所述运营商节点；

所述运营商节点查询所述智能合约，确认所述智能合约的信息是否有误；

所述运营商节点确认所述智能合约的信息无误后，将所述智能合约使用所述欲入网运营商节点的私钥签名后发送至所述用户节点。

优选的是，在用户节点基于区块链自主择号之前还包括构建所述区块链的步骤，包括：

所述工信部节点建立所述区块链的创世区块，所述创世区块中包括所述工信部节点的标识、公钥以及创始人身份信息的记录信息，所述记录信息使用所述工信部节点的私钥进行签名；

运营商用户通过注册节点查询所述创世区块的信息并提取所述工信部节点的地址；

运营商用户通过注册节点向所述工信部节点发送申请信息申请成为所述运营商节点，所述申请信息包括所述注册节点自身的标识、公钥以及身份信息，且使用该所述注册节点的私钥进行签名，所述身份信息至少包括运营商用户的公司名称、法定代表人、注册资本、注册地址、企业注册号、成立时间；

所述工信部节点收到所述注册节点的申请后，审核所述运营商用户的运营商资质以及通过非区块链途径获得的对应运营商用户的备案信息，判断所述注册节点是否具备运营商资质；

所述工信部节点将通过运营商资质审核的所述注册节点的属性信息，使用所述工信部节点的私钥签名后广播至所述区块链以宣布所述注册节点成为所述运营商节点，所述属性信息包括所述注册商节点的标识和公钥；

以及，所述工信部节点在本地列表中存储所有所述运营商节点的属性信息。

优选的是，所述运营商用户通过注册节点首次向所述工信部节点发送申请信息申请成为所述运营商节点之前，还包括运营商用户在所述区块链中确认所述工信部节点及其真实性资质的步骤，包括：

所述运营商用户通过注册节点向所述区块链广播告知信息，所述告知信息包括所述注册节点自身的标识、公钥以及身份信息，且使用所述注册节点的私钥进行签名；

所述注册节点向该所述区块链的至少一个相邻节点发送对所述创世区块的查询信息，所述查询信息使用所述职能节点的私钥进行签名；

所述注册节点通过所述相邻节点返回的所述创世区块的真伪信息，或两个以上所述相邻节点返回的所述创世节点的真伪信息的百分比，确认该所述区块链的所述创世节点的真实性。

一种基于区块链的自主择号的系统，其包括时间戳服务器节点、运营商节点、用户节点和工信部节点，其中：

所述用户节点，用于供用户申请自主选择心仪通信号码，所述申请信息至少包括所述心仪通信号码、所述用户节点的标识和所述用户节点的公钥；

所述时间戳服务器节点，用于接收所述申请信息，并为所述申请信息附加时间戳，加戳申请信息包括所述用户节点的心仪通信号码、所述用户节点的标识、所述用户节点的公钥和所述时间戳服务器的加戳时间；

所述区块链的记账节点，用于确认所述心仪通信号码是否能分配给所述用户节点；

所述运营商节点，用于在确认所述心仪通信号码能分配给所述用户节点后，所述用户节点自主选择的心仪的运营商节点与所述用户节点进行业务交流，并与所述用户节点签订智能合约；

所述运营商节点包括联通运营商节点、移动运营商节点、电信运营商节点中的至少两个，所述记账节点包括工信部节点和所述运营商节点。

优选的是，所述用户节点包括用户签名模块和用户接口模块，所述时间戳服务器节点包括加戳模块和时间签名模块，其中：

所述用户签名模块，用于在用户申请自主选择心仪通信号码时，对申请信息使用所述用户节点的私钥进行签名；

所述用户接口模块，用于将签名后的所述申请信息发送至所述时间戳服务器节点；以及，将所述时间戳服务器节点使用私钥签名的加戳申请信息使用所述用户节点的私钥签名，并在所述区块链中进行广播；

所述加戳模块，用于对所述用户节点自主择号的所述申请信息附加当前时刻的时间戳，所述加戳申请信息包括所述用户节点的心仪通信号码、所述用户节点的标识、所述用户节点的公钥和所述时间戳服务器加戳时间；

所述时间签名模块，配置为使用所述时间戳服务器的私钥进行签名，并将签名后的加戳申请信息发送至所述用户节点。

优选的是，所述记账节点包括安全性验证模块、占用性查证模块和记账模块，其中：

所述安全性验证模块，用于根据所述加戳申请信息，对所述加戳申请信息进行包括所述时间戳服务器节点的私钥签名和所述用户节点的私钥签名的双重安全性验证；

所述占用性查证模块，用于在所述加戳申请信息的安全性验证通过后，所述记账节点查证所述心仪通信号码在所述区块链中的占用性，向所述用户节点返回查证结果；

所述记账模块，用于在所述查证结果为所述心仪通信号码未被占用后，所述记账节点将所述用户节点自主选择所述心仪通信号码的确认信息记入本地账本的新区块。

优选的是，所述运营商节点包括接收模块、签约模块，所述用户节点还包括用户择约模块，其中：

所述用户接口模块，还配置为接收所述记账节点的账本中记入其自主选择所述心仪通信号码的确认信息；以及，向所述区块链广播入网请求，入网请求信息包括所述用户节点的标识、所述心仪通信号码、所述用户节点的公钥和对应欲入网运营商节点的标识，所述入网请求信息使用所述用户节点的私钥进行签名；

所述接收模块，配置为供所述欲入网运营商节点接收所述入网请求信息，所述欲入网运营商节点的归属位置寄存器将所述用户节点的标识和所述心仪通信号码记录至其内部列表，同时还将所述欲入网运营商节点的业务或套餐详情使用所述欲入网运营商节点的私钥签名后发送至所述用户节点；

所述用户择约模块，配置为供所述用户节点在所述业务或套餐详情中选择其中一款，与所述欲入网运营商节点签订智能合约，并对所述智能合约使用所述用户的私钥签名后发送至所述运营商节点；

所述签约模块，配置为供所述运营商节点查询所述智能合约，确认所述智能合约的信息是否有误；以及，在确认所述智能合约的信息无误后，将所述智能合约使用所述欲入网运营商节点的私钥签名后发送至所述用户节点。

优选的是，所述工信部节点包括创世区块建立模块、审核模块、宣布模块和存储模块，所述运营商节点还包括地址获取模块、申请模块，其中：

所述创世区块建立模块，配置为建立所述区块链的创世区块，所述创世区块中包括所述工信部节点的标识、公钥以及创始人身份信息的记录信息，所述记录信息使用所述工信部节点的私钥进行签名；

所述地址获取模块，配置为查询所述创世区块的信息并提取所述工信部节点的地址；

所述申请模块，配置为向所述工信部节点发送申请信息申请成为所述运营商节点，所述申请信息包括所述注册节点自身的标识、公钥以及身份信息，且使用该所述注册节点的私钥进行签名，所述身份信息至少包括运营商用户的公司名称、法定代表人、注册资本、注册地址、企业注册号、成立时间；

所述审核模块，配置为收到所述注册节点的申请后，审核所述运营商用户的运营商资质以及通过非区块链途径获得的对应运营商用户的备案信息，判断所述注册节点是否具备运营商资质；

所述宣布模块，配置为将通过运营商资质审核的所述注册节点的属性信息，使用所述工信部节点的私钥签名后广播至所述区块链以宣布所述注册节点成为所述运营商节点，所述属性信息包括所述注册商节点的标识和公钥；所有所述运营商节点的属性信息保存在本地列表中。

优选的是，所述运营商用户节点还包括在所述区块链中确认所述工信部节点及其真实性资质的前置核实模块，配置为：

所述运营商用户通过注册节点向所述区块链广播告知信息，所述告知信息包括所述注册节点自身的标识、公钥以及身份信息，且使用所述注册节点的私钥进行签名；

以及，所述注册节点向该所述区块链的至少一个相邻节点发送对所述创世区块的查询信息，所述查询信息使用所述职能节点的私钥进行签名；

以及，所述注册节点通过所述相邻节点返回的所述创世区块的真伪信息，或两个以上所述相邻节点返回的所述创世节点的真伪信息的百分比，确认该所述区块链的所述创世节点的真实性。

本发明的有益效果是：

本发明提供的基于区块链的自主择号的方法和基于区块链的自主择号的系统，实现了公平机制的基于区块链的号码预分配方式，保证手机号码为全通信网的唯一标识，使得用户可以直接自己进行心仪通信号码选择，然后自由选择申请加入心仪运营商，而不是传统的根据手机号码的号段来决定该手机号码固定属于哪个运营商，能够更好的使用运营商的服务，更有利于区块链业务的推广和使用，也避免了携号转网对运营商提出的巨大挑战和给用户带来的使用不便。

附图说明

图1为本发明实施例中基于区块链的自主择号的方法的流程图；

图2为图1中步骤s2)的具体步骤流程图；

图3为图1中步骤s3)的具体步骤流程图；

图4为图1中步骤s4)的具体步骤流程图；

图5为本发明实施例中基于区块链的自主择号的方法预处理的具体步骤流程图；

图6为本发明实施例中基于区块链的自主择号的系统的结构框图；

图7为图6中时间戳服务器节点的结构框图；

图8为图6中用户节点的结构框图；

图9为图6中运营商节点的结构框图；

图10为图6中工信部节点的结构框图；

附图标识中：

1-时间戳服务器节点；11-加戳模块；12-时间签名模块；

2-运营商节点；21-第一安全性验证模块；22-第一占用性查证模块；23-第一记账模块；24-接收模块；25-签约模块；26-地址获取模块；27-申请模块；28-前置核实模块；

3-工信部节点；31-第二安全性验证模块；32-第二占用性查证模块；33-第二记账模块；34-创世区块建立模块；35-审核模块；36-宣布模块；

4-用户节点；41-用户签名模块；42-用户接口模块；43-用户择约模块。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明基于区块链的自主择号的方法和基于区块链的自主择号的系统作进一步详细描述。

本发明提供一种基于区块链的自主择号的方法，如图1所示其包括步骤：

步骤s1)：用户申请自主选择心仪通信号码，申请信息至少包括心仪通信号码、用户节点的标识和用户节点的公钥。

用户通过注册在区块链中，例如，某用户注册成为用户节点a，可以自由、自主的选择心仪通信号码，也可以自由、自主的选择心仪的运营商为其提供服务。

步骤s2)：时间戳服务器节点申请信息，并为申请信息附加时间戳，加戳申请信息包括用户节点的心仪通信号码、用户节点的标识、用户节点的公钥和时间戳服务器的加戳时间。

其中，用户申请自主选择心仪通信号码时，申请信息使用用户节点的私钥签名后发送至时间戳服务器节点。用户自主选择心仪通信号码时，例如，用户节点a选择12345678900作为自己的手机号码，在区块链中发送信息给时间戳服务器，该申请信息包括手机号码12345678900+用户节点a的标识+用户节点a的公钥，该申请信息使用用户节点a的私钥签名后发送至时间戳服务器。

如图2所示，时间戳服务器节点接收用户节点自主择号的申请信息，为申请信息附加时间戳的步骤，包括：

步骤s21)：对用户节点自主择号的申请信息附加当前时刻的时间戳。

在该步骤中，时间戳服务器收到该用户节点a的申请信息后，对该私钥签名后的信息附加上当前时刻的时间戳。加戳申请信息包括用户节点a的心仪通信号码、用户节点a的标识、用户节点a的公钥和时间戳服务器加戳时间。

步骤s22)：使用时间戳服务器的私钥进行签名，并将签名后的加戳申请信息发送至用户节点。

在该步骤中，时间戳服务器在申请信息附加当前时刻的时间戳后，用自己的私钥签名后将其发送至该用户节点a。

步骤s23)：用户节点将加戳申请信息使用用户节点的私钥签名，并在区块链中进行广播。

该用户节点a收到具有时间戳服务器私钥签名的“手机号码12345678900+用户节点a的标识+用户节点a的公钥+时间戳服务器打的时间戳等具体信息”后，用广播方式将该具有时间戳服务器私钥签名的具有时间戳服务器的时间戳的申请信息发送到区块链网络中，该申请信息使用该用户节点a的私钥签名后进行发送。

上述的区块链是一种去中心化，它包含一张被称为区块的列表，有着持续增长并且排列整齐的记录。每个区块都包含一个时间戳和一个与前一区块的链接：设计区块链使得数据不可篡改—一旦记录下来，在一个区块中的数据将不可逆。从某种程度上，区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密签名算法等计算机技术的新型应用模式。所谓共识机制是区块链系统中实现不同节点之间建立信任、获取权益的数学算法。区块链是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含一次认证的信息，用于验证其信息的有效性(防伪)和生成下一个区块。狭义来讲，区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。广义来讲，区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算。区块链的设计是一种保护措施，比如(应用于)高容错的分布式计算系统。区块链使混合一致性成为可能。这使区块链适合记录事件、标题、查询记录和其他需要收录数据的活动、身份识别管理，交易流程管理和出处证明管理。通过利用点对点网络和分布式时间戳服务器，区块链数据库能够进行自主管理。

步骤s3)：区块链的记账节点确认心仪通信号码是否能分配给用户节点。

如图3所示，区块链的记账节点确认心仪通信号码是否能分配给用户节点的步骤，包括：

步骤s31)：区块链的记账节点根据加戳申请信息，对加戳申请信息进行包括时间戳服务器节点的私钥签名和用户节点的私钥签名的双重安全性验证。

在该步骤中，各记账节点收到用户节点a申请选择12345678900作为自己的手机号码的时间戳服务私钥签名和用户节点a私钥签名的双重私钥签名的广播信息后，先对时间戳服务器的私钥签名进行验证，若验证通过；各记账节点继续对用户节点a的私钥签名进行验证，若验证不能通过，则结束流程。若对用户节点a的私钥签名也验证通过，则进行后续步骤；若验证不能通过，则结束流程。

步骤s32)：在加戳申请信息的安全性验证通过后，记账节点查证心仪通信号码在区块链中的占用性，向用户节点返回查证结果。

在该步骤中，则各记账节点查询自己内部的区块账本，若该手机号码没有被其他的用户节点抢先选择，则认为该手机号码可以分配给用户节点a，如果在规定的阈值时间范围内，没有超过一定数量或者比例的记账节点对用户节点a申请选择12345678900发送的广播信息提出反对意见，则视为全区块链网络认同用户节点a可以选择该手机号码12345678900作为自己的手机号。

步骤s33)：在查证结果为心仪通信号码未被占用后，记账节点将用户节点自主选择心仪通信号码的确认信息记入本地账本的新区块。

在该步骤中，各记账节点将该用户节点a自己选择12345678900作为自己的手机号码的广播信息写入到新区块中，也就是说该广播信息写入到区块链账本中，然后被同步到本区块链中的包括工信部节点和包括归属位置寄存器的所有的运营商节点所有节点中，并被保存下来。其中，运营商节点包括联通运营商节点、移动运营商节点、电信运营商节点中的至少两个，记账节点包括工信部节点和运营商节点。

步骤s4)：在确认心仪通信号码能分配给用户节点后，用户节点自主选择的心仪的运营商节点与用户节点进行业务交流，并与用户节点签订智能合约。

该基于区块链的自主择号的方法，将用户的数据信息及时同步在三家运营商和权威机构之间，用区块链的方式相当于建立一个公共数据库，通过区块链账本的方式来及时同步三家运营商和工信部数据库中心的数据账本，使得用户可自主、自由选择手机号码和运营商。

如图4所示，用户节点自主选择的心仪的运营商节点与用户节点进行业务交流，并与用户节点签订智能合约的步骤，包括：

步骤s41)：用户节点收到记账节点的账本中记入其自主选择心仪通信号码的确认信息。

在该步骤中，用户节点a查询到区块链账本中的新区块里写入自己选择12345678900作为自己的手机号码的广播信息，说明自己选择该号码得到整个区块链的认可。

步骤s42)：用户节点向区块链广播入网请求，入网请求信息包括用户节点的标识、心仪通信号码、用户节点的公钥和对应欲入网运营商节点的标识，入网请求信息使用用户节点的私钥进行签名。

在该步骤中，用户节点a向区块链网络发送广播信息，内容如下：用户节点a的标识+手机号码a选择联通(包括联通的标识)作为自己的运营商+用户节点a的公钥，该广播信息使用用户节点a的私钥签名后广播出去。

步骤s43)：欲入网运营商节点接收入网请求信息，欲入网运营商节点的归属位置寄存器将用户节点的标识和心仪通信号码记录至其内部列表，同时还将欲入网运营商节点的业务或套餐详情使用欲入网运营商节点的私钥签名后发送至用户节点。

在该步骤中，例如12345678900对应联通运营商节点，则联通运营商节点收到该用户节点a申请加入联通网络的广播信息，记录下来该用户节点a的标识和手机号码12345678900等信息，然后将自己的内部业务或者套餐的详细信息发送至该用户节点，该信息使用联通运营商节点的私钥签名后发送至用户节点a。

步骤s44)：用户节点在业务或套餐详情中选择其中一款，与欲入网运营商节点签订智能合约，并对智能合约使用用户的私钥签名后发送至运营商节点。

在该步骤中，用户节点a收到该联通运营商节点的内部业务或者套餐的信息后，选择其中的一款套餐，与联通运营商的归属位置寄存器签订关于该套餐的智能合约，该智能合约使用节点a的私钥签名后发送至联通运营商节点。

步骤s45)：运营商节点查询智能合约，确认智能合约的信息是否有误。

在该步骤中，联通运营商节点按常规对智能合约进行检查。

步骤s46)：运营商节点确认智能合约的信息无误后，将智能合约使用欲入网运营商节点的私钥签名后发送至用户节点。

在该步骤中，联通运营商节点查询该智能合约没有问题，则联通运营商节点使用自己的私钥对该智能合约二次签名后发送至用户节点a，至此用户节点a选择该套餐的智能合约正式签订完毕。

根据预约时间，用户节点a即可去实体的联通营业厅领取具有手机号码12345678900的新的移动用户识别码(internationalmobilesubscriberidentificationnumber，简称imsi)的手机卡，并在联通营业厅开通该手机卡，开始使用联通提供的业务。容易理解的是，该手机卡可以是软sim、usim等各种形式。

这里应该理解的是，如图5所示，在用户节点基于区块链自主择号之前还包括预处理过程，其包括构建区块链以及接纳运营商节点的步骤，包括：

步骤s01)工信部节点建立区块链的创世区块，创世区块中包括工信部节点的标识、公钥以及创始人身份信息的记录信息，记录信息使用工信部节点的私钥进行签名。

在该步骤中，工信部节点作为本区块链的创始人，使用发送广播信息的方式在区块链中发布一个本区块链的创世区块，该创世区块中包括以下内容：工信部节点的标识和公钥以及创始人的身份信息。该广播信息使用工信部节点的私钥签名后广播到区块链网络中，该创世区块作为本区块链的第一个区块。

在运营商节点中，主要的执行网元为归属位置寄存器(homelocationregister，简称hlr)。工信部本地存储一个本区块链的运营商的归属位置寄存器的列表信息，并且实时更新该运营商的归属位置寄存器的列表信息。随着区块链的运行和扩大，该列表中还会包括本区块链的归属该运营商节点的各地运营商的标识和公钥、归属位置寄存器的标识和公钥等信息，且每一运营商节点均为一个唯一的全国的归属位置寄存器。

步骤s02)运营商用户通过注册节点查询创世区块的信息并提取工信部节点的地址。

在该步骤中，运营商用户通过注册节点，例如节点b向自己的相邻节点查询本区块链的创世区块，该查询请求使用节点b的私钥签名后发送，一旦查询到创世区块的信息以及提取到相应地址，可保存在本地区块账本中方便后续使用。

步骤s03)运营商用户通过注册节点向工信部节点发送申请信息申请成为运营商节点，申请信息包括注册节点自身的标识、公钥以及身份信息，且使用该注册节点的私钥进行签名，身份信息至少包括运营商用户的公司名称、法定代表人、注册资本、注册地址、企业注册号、成立时间。

在该步骤中，运营商用户向该工信部节点发送申请成为本区块链的运营商节点的申请请求，该申请请求中包括节点b的区块链标识和公钥，节点b的公司名称、法定代表人(姓名+身份证号)、注册资本、注册地址、企业注册号(注册号诸如569876654324567)、成立时间等信息。

步骤s04)工信部节点收到注册节点的申请后，审核运营商用户的运营商资质以及通过非区块链途径获得的对应运营商用户的备案信息，判断注册节点是否具备运营商资质。

在该步骤中，工信部节点收到节点b申请成为本区块链的运营商节点的申请请求，审核节点b的运营商资质，如果审核通过，再审核自己内部提前通过非区块链途径获得的各个运营商上报给自己的各自的基本信息，包括该运营商节点的区块链的标识和公钥以及归属位置寄存器的标识和公钥等信息。

步骤s05)工信部节点将通过运营商资质审核的注册节点的属性信息，使用工信部节点的私钥签名后广播至区块链以宣布注册节点成为运营商节点，属性信息包括注册商节点的标识和公钥。

在该步骤中，如果各项审核均审核通过，则工信部节点向区块链网络发送广播信息，宣布节点b成为本区块链的运营商节点，该广播信息使用工信部节点的私钥签名后广播出去。

步骤s06)工信部节点在本地列表中存储所有运营商节点的属性信息。

在该步骤中，工信部节点将节点b的相关信息添加到自己内部保存的运营商节点的列表信息中。

如前述，区块链网络中的工信部节点和所有的运营商节点作为本区块链的记账节点。

基于上述创世区块，运营商用户通过注册节点首次向工信部节点发送申请信息申请成为运营商节点之前，还包括运营商用户在区块链中确认工信部节点及其真实性资质的步骤，包括：

步骤s07)运营商用户通过注册节点向区块链广播告知信息，告知信息包括注册节点自身的标识、公钥以及身份信息，且使用注册节点的私钥进行签名。

在该步骤中，某节点b想申请成为本区块链的运营商节点，则该节点b首次接入到区块链的时候，首先该节点向区块链广播自己的身份信息，该广播信息中包括该节点b的运营商节点身份信息、标识、公钥等信息，该广播信息使用该节点的私钥签名后广播到区块链网络中。

步骤s08)注册节点向该区块链的至少一个相邻节点发送对创世区块的查询信息，查询信息使用职能节点的私钥进行签名。

在该步骤中，该节点b向自己的相邻节点查询本区块链的创世区块，该查询请求使用节点b的私钥签名后发送至各相邻节点。节点b可以向自己的多个相邻节点进行创世区块的查询。

步骤s09)注册节点通过相邻节点返回的创世区块的真伪信息，或两个以上相邻节点返回的创世节点的真伪信息的百分比，确认该区块链的创世节点的真实性。

在该步骤中，节点b将收到的创世区块进行比较是否一致，若一致，则认为是真实的创世区块；若不一致，由于任何区块链的存在假设的前提就是区块链中大多数是好人，因此通过定义返回信息是否具有超过一定数量百分比阈值的一致性，可以据此判断是否为真实的创世区块。节点b收到相邻节点中返回的并经过正确性验证的创世区块，将该创世区块信息保存在自己的本地，并且从创世区块信息中取出本区块链的创始人节点也就是工信部节点的地址。

作为本发明的另一方面，本实施例相应提供一种基于区块链的自主择号的系统，如图6所示，其包括时间戳服务器节点1、运营商节点2、用户节点4和工信部节点3，其中：

用户节点4，用于供用户申请自主选择心仪通信号码，为申请信息附加时间戳，申请信息至少包括心仪通信号码、用户节点4的标识和用户节点4的公钥；

时间戳服务器节点1，用于接收用户节点4选择心仪通信号码的自主择号的申请信息，加戳申请信息包括用户节点4的心仪通信号码、用户节点4的标识、用户节点4的公钥和时间戳服务器1的加戳时间；

区块链的记账节点，用于确认心仪通信号码是否能分配给用户节点4；

运营商节点2，用于在确认心仪通信号码能分配给用户节点4后，用户节点自主选择的心仪的运营商节点2与用户节点4进行业务交流，并与用户节点4签订智能合约；

运营商节点2包括联通运营商节点、移动运营商节点、电信运营商节点中的至少两个，记账节点包括工信部节点3和运营商节点2。

各家运营商节点2均设置有全国统一的唯一一个归属位置寄存器节点，例如联通全国统一的唯一一个归属位置寄存器，电信全国统一的唯一一个归属位置寄存器节点，移动全国统一的唯一一个归属位置寄存器节点。工信部节点3提前通过非区块链途径获得的各个运营商上报给自己的各自的全国统一的唯一一个归属位置寄存器的基本信息，包括各运营商的区块链的标识和公钥以及归属位置寄存器的标识和公钥等信息。

归属位置寄存器是一个负责移动用户管理的数据库，永久存储和记录所辖区域内用户的签约数据，并动态地更新用户的位置信息，以便在呼叫业务中提供被呼叫用户的网络路由。归属位置寄存器作为系统的数据中心，它储着所有在该归属位置寄存器签约移动用户的位置信息、业务数据、账户管理等信息，并可实时地提供对用户位置信息的查询和修改，及实现各类业务操作，包括位置更新、呼叫处理、鉴权和补充业务等，完成移动通信网中用户的移动性管理。归属位置寄存器同移动交换中心(mobileswitchingcenter，简称msc，用来对呼叫控制或处理进行资源调配)可以进行互相通信。

该基于区块链的自主择号的系统，将用户的数据信息及时同步在三家运营商和权威机构之间，用区块链的方式相当于建立一个公共数据库，通过区块链账本的方式来及时同步三家运营商和工信部数据库中心的数据账本，使得用户可自主、自由选择手机号码和运营商。

如图7和图8所示，用户节点4包括用户签名模块41和用户接口模块42，时间戳服务器节点1包括加戳模块11和时间签名模块12，其中：

用户签名模块41，用于在用户申请自主选择心仪通信号码时，对申请信息使用用户节点4的私钥进行签名；

用户接口模块42，用于将签名后的申请信息发送至时间戳服务器节点1；以及，将时间戳服务器节点1使用私钥签名的加戳申请信息使用用户节点4的私钥签名，并在区块链中进行广播；

加戳模块11，用于对用户节点4自主择号的申请信息附加当前时刻的时间戳，加戳申请信息包括用户节点4的心仪通信号码、用户节点4的标识、用户节点4的公钥和时间戳服务器加戳时间；

时间签名模块12，配置为使用时间戳服务器的私钥进行签名，并将签名后的加戳申请信息发送至用户节点4。

如图9和图10所示，记账节点包括安全性验证模块、占用性查证模块和记账模块，其中：

安全性验证模块，用于根据加戳申请信息，对加戳申请信息进行包括时间戳服务器节点1的私钥签名和用户节点4的私钥签名的双重安全性验证；根据所属节点主管功能的不同，安全性验证模块包括第一安全性验证模块21和第二安全性验证模块31。

占用性查证模块，用于在加戳申请信息的安全性验证通过后，记账节点查证心仪通信号码在区块链中的占用性，向用户节点4返回查证结果；根据所属节点主管功能的不同，安全性验证模块包括第一占用性查证模块22和第二占用性查证模块32。

记账模块，用于在查证结果为心仪通信号码未被占用后，记账节点将用户节点4自主选择心仪通信号码的确认信息记入本地账本的新区块。根据所属节点主管功能的不同，安全性验证模块包括第一记账模块23和第二记账模块块33。

参考图8和图9，运营商节点2包括接收模块24、签约模块25，用户节点4还包括用户择约模块43，其中：

用户接口模块42，还配置为接收记账节点的账本中记入其自主选择心仪通信号码的确认信息；以及，向区块链广播入网请求，入网请求信息包括用户节点4的标识、心仪通信号码、用户节点4的公钥和对应欲入网运营商节点2的标识，入网请求信息使用用户节点4的私钥进行签名；

接收模块24，配置为供欲入网运营商节点2接收入网请求信息，欲入网运营商节点2的归属位置寄存器将用户节点4的标识和心仪通信号码记录至其内部列表，同时还将欲入网运营商节点2的业务或套餐详情使用欲入网运营商节点2的私钥签名后发送至用户节点4；

用户择约模块43，配置为供用户节点4在业务或套餐详情中选择其中一款，与欲入网运营商节点2签订智能合约，并对智能合约使用用户的私钥签名后发送至运营商节点2；

签约模块25，配置为供运营商节点2查询智能合约，确认智能合约的信息是否有误；以及，在确认智能合约的信息无误后，将智能合约使用欲入网运营商节点2的私钥签名后发送至用户节点4。

参考图9和图10，工信部节点3包括创世区块建立模块34、审核模块35、宣布模块36和存储模块，运营商节点2还包括地址获取模块26、申请模块27，其中：

创世区块建立模块34，配置为建立区块链的创世区块，创世区块中包括工信部节点3的标识、公钥以及创始人身份信息的记录信息，记录信息使用工信部节点3的私钥进行签名；

地址获取模块26，配置为查询创世区块的信息并提取工信部节点3的地址；

申请模块27，配置为向工信部节点3发送申请信息申请成为运营商节点2，申请信息包括注册节点自身的标识、公钥以及身份信息，且使用该注册节点的私钥进行签名，身份信息至少包括运营商用户的公司名称、法定代表人、注册资本、注册地址、企业注册号、成立时间；

审核模块35，配置为收到注册节点的申请后，审核运营商用户的运营商资质以及通过非区块链途径获得的对应运营商用户的备案信息，判断注册节点是否具备运营商资质；

宣布模块36，配置为将通过运营商资质审核的注册节点的属性信息，使用工信部节点3的私钥签名后广播至区块链以宣布注册节点成为运营商节点，属性信息包括注册商节点的标识和公钥；所有运营商节点的属性信息还保存在本地列表中。

其中，运营商用户节点4还包括在区块链中确认工信部节点3及其真实性资质的前置核实模块28，配置为：

运营商用户通过注册节点向区块链广播告知信息，告知信息包括注册节点自身的标识、公钥以及身份信息，且使用注册节点的私钥进行签名；

以及，注册节点向该区块链的至少一个相邻节点发送对创世区块的查询信息，查询信息使用职能节点的私钥进行签名；

以及，注册节点通过相邻节点返回的创世区块的真伪信息，或两个以上相邻节点返回的创世节点的真伪信息的百分比，确认该区块链的创世节点的真实性。

以该基于区块链的自主择号的方法和基于区块链的自主择号的系统为基础，在呼叫过程中，由呼叫发起端的主叫用户来查询被叫号码到底属于哪个运营商，进而实现呼叫的建立。

本发明提供的基于区块链的自主择号的方法和基于区块链的自主择号的系统，实现了公平机制的基于区块链的号码预分配方式，保证手机号码为全通信网的唯一标识，使得用户可以直接自己进行心仪通信号码选择，然后自由选择申请加入心仪运营商，而不是传统的根据手机号码的号段来决定该手机号码固定属于哪个运营商，能够更好的使用运营商的服务，更有利于区块链业务的推广和使用，也避免了携号转网对运营商提出的巨大挑战和给用户带来的使用不便。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。