本发明涉及区块链和物联网技术领域，特别涉及一种应用区块链技术进行房屋租赁的方法和系统。
背景技术：
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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，可自动执行智能合约，无需任何中心化机构的审核。所有参与者共同维护一套交易账本数据，保证账本的真实性和完整性。
区块链技术以其去中心化、公开透明、不可篡改等优点，在智能合约、证券交易、电子商务等众多领域得到广泛应用。
区块链记录网络中的交易，区块链中发生交易的节点将交易信息网络中的所有成员节点广播，收到广播的节点对交易信息进行记录并存储入区块中，经过其他节点验证后，将存储了交易信息的区块连接至已经存在的区块链上，区块链的长度增加。每个区块记录着上一个区块的摘要值、本区块中的交易记录集合以及其他数据。由于每个区块都有上一区块的摘要值，每个区块首尾相接，形成区块链。由于区块链的链式数据结构，保证了数据的变更只能通过增量的方式进行。已经记录的数据将会一直保持创建时的状态，不会被覆盖。
区块链应用在产权登记领域的方式如下：首先，产权的记录初始登记在区块链中之后，所有参与的节点即对初始登记信息进行确认，随后该所有权就可以在该基于区块链的系统中的所有节点之间进行转让操作。当用户将其所有权向其他用户转让时，通过用户的钱包地址来执行该操作。转让节点将该转移操作记录在区块链系统进行广播，系统中的所有节点将参与信息确认与新区块的生成。当包含该条转移记录的新区块加入到区块链中时，则表示所有权转移成功，该记录将会永久被记录在区块链中，不能被更改或删除。
在申请号为cn201610591613.6的专利申请中，公开了一种基于区块链技术的物联网应用，具体而言即基于智能门锁的智能合约系统，包括如下步骤：第一步：公司a生产了一种智能门锁，在区块链x上部署去中心化的智能合约，该合约规定，具备一定条件的私钥文件，通过合约的验证后可以远程驱动小型区块链服务器(以下简称)与该锁通信，并且打开这把锁。第二步：用户b购买该服务器，在该服务器上安装区块链x的客户端，同步所有区块，并处于实时同步的状态，该服务器一直运行，用户可以通过pc链接查看情况。不用手动的同步数据或者更新客户端，该服务器会自动同步公司a部署的智能合约。第三步：用户b发现公司a的商业模式，只要购买并安装上公司a的智能门锁，就可以通过公司a的智能合约出租用户b的房屋，并且没有任何中介成本，一切都按照智能合约的代码规定进行。于是用户b购买并安装公司a的智能门锁，且将其租赁信息发送给智能合约，即告知智能合约，只要满足其要求，即可打开该智能门锁一段时间。第四步：用户c在区块链x上查看到用户b发布的租赁信息，于是决定租赁该房屋，此时用户c向智能合约发送一定代币后，用户c所携带的私钥文件，就具有了打开该智能门锁的权利。第五步：用户c来到用户b的家，使用其手机客户端与安装在用户b家庭的服务器通信，验证b的身份，服务器上的智能合约通过远程通信驱动智能门锁打开和关闭。
上述技术方案依然依赖于小型的区块链服务器，并非完全的去中心化方案。
除以上问题之外，对于同一房屋进行产权分割、房屋租赁后的租金分配等问题，同样存在依赖于中心服务器、交易不透明、不能实时到账等问题。
技术实现要素：
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为了共享房屋产权、分享房屋使用权、解决产权分割、分割后交易、租金分配中依赖于中心服务器、交易不透明、不能实时到账等问题，本发明提出了一种基于区块链技术的产权分割、交易、租赁、租金分成的方法，包括如下步骤：
由运营中心对原始业主的房屋产权进行分割，分割方式为平均分割；分割分数为n，其中2≤n≤m、m为一事先确定的值，分割后的产权数据存入区块链；
业主以货币向运营中心兑换代币；货币和代币的兑换比例事先确定；业主持有代币的数据存入区块链；
业主以代币向原始业主购买经分割后的产权，交易数据存入区块链；
一个房屋的所有业主与安装在该房屋大门上的智能锁订立第1智能合约，第1智能合约的合约当事方为智能锁和该房屋的所有业主，合约内容包括智能锁扣除租金的手续费比例、智能锁向多个业主发送收到的租金的分配比例、发送租金的时间；第1智能合约存入区块链；
法币和代币的兑换比例事先有运营中心确定，并存入区块链；
租户以货币向运营中心兑换代币，租户持有代币的数据存入区块链；
租金的价格有如下方式：由服务器的运营方确定；或者由该房屋的全体业主共同决定；由全体业主决定的方式进一步包括两种方式，即通过业主的所有权比例和该业主设定的价格进行加权平均，或者对不同业主设定的不同价格进行算数平均确定，租金确定后信息存入区块链；
房屋的租赁状态上传至平台服务器；
租户通过客户端连接至平台服务器，查询房屋的可租赁时间，向安装在房屋大门上的智能锁发起交易的要约，要约内容包括租赁的起始时间；
智能锁查询租户要约中的起始时间是否已经被其他租户在先的合约占据，如果已被占据，则拒绝租户的要约；如未占据，则租户和智能锁订立第2智能合约；第2智能合约的交易方为租户和智能锁，合约内容包括租赁的起始时间、以代币计量的租赁每日价格；智能合约存入区块链；
租户在智能合约规定的时间内，向智能锁输入信息验证身份；输入的信息可以是租户的个人信息，例如身份证号码、指纹，或者是订立智能合约后智能锁发送给租户客户端的信息，例如数字、条形码、二维码等；
租户进入房间后，通过连接至房间内的智能控制系统，接通房间的电力供应以启动房间内电力，并自动开启房间内的计算设备，该设备为网络上的租赁交易提供共识算力；
租赁到期后，第1智能合约自动履行，智能锁收到租户的代币租金后，第2智能合约自动履行，扣除手续费后，然后按照房屋产权的比例将租金发送给业主；发送租金的数据存入区块链。
本发明还提供了一种用于房屋租赁、租金分成的系统，包括如下模块：
中心服务器，用于向用户提供法币和代币的兑换服务；
安装于不同房间门上的智能锁，用于和用户订立智能合约，向用户发送验证信息并对用户的信息进行验证；
智能控制系统，置于房间内，用于检测用户是否在房间内，如在房间内则接通房间的电力供应，如不在房间内则断开房间的电力供应；
计算系统，置于房间内，在智能控制系统接通房间的电力供应后，连接至网络，作为共识节点贡献算力；
客户端，用于订立智能合约、向智能锁发送验证信息。
附图说明：
图1是依据本发明第一实施例的基于区块链技术的产权分割、交易、租赁、租金分成的方法的流程图；
图2是依据本发明第一实施例的房屋产权分割步骤的流程图；
图3是依据本发明第一实施例的房屋产权交易步骤的流程图；
图4是依据本发明第一实施例的房屋出租步骤的流程图；
图5是依据本发明第一实施例的房屋承租步骤的流程图；
图6是依据本发明第一实施例的结算分配步骤的流程图。
图7是依据本发明第三实施例的基于区块链技术的房屋产权分割、交易、出租和计算的系统的组成示意图。
具体实施方式：
目前已有的房屋产权分割、出租的方案存在的问题包括：信息不透明、出租信息托管给运营方之后房主无从知晓、租金收益分配机制不清晰、租金到账慢等。
为解决以上问题，本发明提出了一种基于区块链技术的房屋租赁、租金分成的方法。
以下通过第一实施例结合说明书附图，对本技术方案详细说明如下：
某房屋的业主a与对外出售部分房屋产权，之后，该房屋的所有业主欲对外出租该房屋，房屋出租的收益按照房屋所有业主的所有权比例进行分配。借助区块链技术，参见附图1，分为如下步骤：
房屋产权分割步骤100；
房屋产权交易步骤200；
房屋出租步骤300；
房屋承租步骤400；
结算分配步骤500。
在房产分割步骤100中，附图2，业主a首先将该房屋的信息输入至服务器，步骤101输入的信息包括房屋所在位置、面积、楼层、价格、装修情况、所有权证明，这些信息包括文字和图片；例如该房屋价格为人民币100万元。
服务器按照事先设定的份数n，对该房屋的价值按照n份进行平均分割计算，得出每一份对应的价格，此时计算的价格可以以法币计价，也可以该系统发行的代币计价；以法币计价时，n应当大于或等于2，并小于以法币最小价值单位进行分割得出的份数，步骤102。以人民币为例，最小价值单位为0.01元，则n应当小于或者等于100,000,000。例如，分割份数为100，每一份的价格为人民币1万元。以代币计价时，首先将房屋价格折算成代币价格，代币和法币的兑换比例由系统事先确定。例如，2个代币兑换人民币一元，系统内代币的最小价值单位为0.01代币，则n应当小于或者等于200,000,000。
分割的份数、每份对应的价格等信息存储如区块链。该区块链可以为私有链、联盟链或者公有链。优选的方案是联盟链，也可以是使用联盟链的同时在公有链上记录。
区块链记录的流程主要步骤如下：
1、发送节点将新的数据记录向全网进行广播；
2、接受节点对收到的数据进行记录和检验；
3、全网所有接受节点对区块执行共识算法；
4、区块通过共识算法过程后被正式纳入区块链中储存。
分割信息的发送节点为服务器。
存入区块链的房产分割信息在服务器上发布，供公众查询。
在房屋产权交易步骤200中，公众可以通过连接至服务器查询已分割供出售的房产信息，步骤201；
系统的注册用户即可以在线下以法币和房主交易，获取一定份数的房产，该交易信息输入服务器，服务器记载的该房屋的房主信息和不同房主的比例即发生变动；也可以首先使用法币向系统兑换等额的代币，步骤202，兑换比例由系统事先设定，随后使用代币和房主进行线上交易，步骤203。房产交易的信息和交易后的不同业主的占有比例在区块链上记录，步骤204。在步骤200中，步骤201和202无先后顺序要求，可以颠倒顺序。
例如，注册用户b以30万人民币向系统兑换了60万个代币，随后与房主a通过线上交易，支付给a60个代币，获取了房屋的30％的所有权，以上交易信息全部记录在区块链上。
在房屋出租步骤300中，首先确定房屋的出租租金，该租金以系统的代币计价，步骤301。租金的价格有如下方式：由服务器的运营方确定；或者由该房屋的全体业主共同决定；由全体业主决定的方式进一步包括如下方式，即通过业主的所有权比例和该业主设定的价格进行加权平均，或者对不同业主设定的不同价格进行算数平均确定，或者所有业主认可的其他方式确定，租金确定后信息存入区块链。例如，a拥有70％的所有权，b拥有30％的所有权，a提出的房屋出租价格为每24小时500个代币，b提出的房屋出租价格为每24小时400个代币，以算术平均计算，提出的房屋出租价格为每24小时450个代币；以加权平均计算的价格为房屋出租每24小时470个代币。
房屋出租价格确定后，房主即与安装在该房屋大门上的智能锁订立第1智能合约。第1智能合约包括房屋出租的价格，不同业主对收取的租金的分配比例、智能锁扣除的房租的手续费的比例、向房主支付租金的时间等，步骤302。例如，该智能合约确定出租房屋的手续费比例为10％，24小时内支付。
用户和智能锁制定一份智能合约的过程，包括如下步骤：a用户必须先注册成为区块链的用户。b、用户和智能锁共同商定了一份承诺，承诺中包含了双方的权利和义务；这些权利和义务以电子化的形式，编成机器语言；参与者分别用各自私钥进行签名，以确保合约的有效性。c、签名后的智能合约，根据其中的承诺内容，传入区块链网络中，并被各节点记录并完成共识。
智能合约订立后，服务器发布房屋出租信息，包括该房屋可以出租的时间、出租价格，步骤303。
房主与智能锁订立的智能合约在区块链上记录，步骤304。
合约存入区块链的过程，包括如下步骤：a、合约通过p2p的方式在区块链全网中扩散，每个节点都会收到一份；区块链中的验证节点会将收到的合约先保存到内存中，等待新一轮的共识时间，触发对该份合约的共识和处理。b、共识时间到了，验证节点会把最近一段时间内保存的所有合约，计算各个合约的hash值，最后将所有合约和hash值打包成一区块结构，扩散到全网；其他验证节点收到这个区块结构，与自己保存的合约集合进行比较，同时发送一份自己认可的合约集合给其他的验证节点；通过这种多轮的验证和比较，所有的验证节点最终在规定的时间内对最新的合约集合达成一致。新达成的合约集合会以区块的形式扩到全网，每个区块包含以下信息：当前区块的hash值，前一区块的hash值，达成共识时的时间戳以及其他描述信息；同时区块链最重要的信息是带有一组已经达成共识的合约集；收到合约集的节点，都会对每条合约进行验证，验证通过的合约才会最终写入区块链。
在步骤300中，步骤303和304无先后顺序要求，可以交换顺序。
在房屋承租步骤400中，租户应当首先以法币兑换一定数量的代币，兑换比例由服务器事先确定，步骤401。
租户通过客户端连接至平台服务器，查询房屋可供出租的时间和租金，步骤402。
租户通过服务器查询到该房屋可供出租后，向安装在房屋大门上的智能锁发起交易的要约，要约内容包括租赁的起始时间；智能锁查询租户要约中的起始时间是否已经被其他租户在先的合约占据，如果已被占据，则拒绝租户的要约；如未占据，则租户和智能锁之间订立第二智能合约，步骤403；第2智能合约的交易方为租户和智能锁，合约内容包括租赁的起始时间、以代币计量的租赁每日价格；第二智能合约由区块链记录，步骤404。例如，经查询，该房屋每24小时的出租价格为470代币，4月1日至10日可供出租。租户的要约经过智能锁承诺之后，双方自动订立了第2智能合约。
租户在智能合约规定的时间期限内，向智能锁输入信息验证身份；输入的信息可以是租户的个人信息，例如身份证号码、指纹，或者是订立智能合约后智能锁发送给租户客户端的信息等。租户的信息经智能锁验证之后，智能锁即打开，租户可以进入房间，步骤405。
房屋出租和住宿业作为特殊行业，按照中国和有关国家的法律法规，必须向当地治安管理部门进行报备。为了符合此类强制性要求，智能锁除了通过验证租户输入的信息以确定租户就是第2智能合约的缔约人之外，还必须进一步验证输入信息的租户与第2智能合约中记载的身份信息对应的人是同一人。为实现第二个验证的目的，智能锁可以采取如下身份信息验证的方法：1、验证身份信息里的指纹(指纹不能在互联网上传输的特殊性)。通过智能门锁的嵌入身份证信息识别模组读取存储在身份证中的指纹信息，再让本人通过智能门锁指纹模组录入指纹比对，证明是本人操作开启的门锁。2、通过面部识别比对。智能门锁可以现场读取开锁人的面部信息，并将读取的面部信息与事先发送给智能门锁的照片信息进行比对，比对成功则开启门锁。3、通过一组加密的身份证信息(事先通过政府部门(例如公安部)认可的可信网证点下载的网证)事先在平台注册，每次交易和入住都采用此信息进行比对识别，特点是保护隐私性能更好。对于其他的可以将个人与身份对应的验证方式均可采用，例如个人持有并保密的密码。
租户进入房间后，通过连接至房间内的智能控制系统，接通房间的电力供应以启动房间内的照明和电器。电力接通后，将自动开启房间内的计算设备，该设备将记录在网络上的租赁交易，并提供共识算力。控制系统可以是智能wifi系统，或者其它的适用物联网通讯协议的系统。
在结算分配步骤500中，租赁到期后，第2智能合约自动履行，智能锁将收到从租户的代币租金，步骤501；收取租金的信息由区块链记录，步骤502；第1智能合约自动履行，智能锁扣除手续费，然后按照房屋产权的比例将租金发送给业主，步骤503；发送租金的数据存入区块链，步骤504。例如，租户住满10日后，智能锁从租户的账户自动收取租金总计4700代币，第2智能合约履行完毕。智能锁收取4700代币后，扣除10％手续费470代币，剩余4230代币按照房主a70％比例，向房主a的账户自动存入2961代币，按照房主b30％比例，向房主b的账户自动存入1269代币。
智能合约自动履行的过程，包括如下步骤：a.智能合约会定期检查自动机状态，逐条遍历每个合约内包含的状态机、事务以及触发条件；将条件满足的事务推送到待验证的队列中，等待共识；未满足触发条件的事务将继续存放在区块链上。b.进入最新轮验证的事务，会扩散到每一个验证节点，与普通区块链交易或事务一样，验证节点首先进行签名验证，确保事务的有效性；验证通过的事务会进人待共识集合，等大多数验证节点达成共识后，事务会被成功执行并通知用户。c.事务执行成功后，智能合约自带的状态机会判断所属合约的状态，当合约包括的所有事务都顺序执行完后，状态机会将合约的状态标记为完成，并从最新的区块中移除该合约；反之将标记为进行中，继续保存在最新的区块中等待下一轮处理，直到处理完毕；整个事务和状态的处理都由区块链底层内的智能合约系统自动完成，全程透明、不可篡改。
至此，本发明公开的基于区块链技术的产权分割、交易、租赁、租金分成的完整流程完毕。
在第一实施例提供的技术方案中，除了法币和代币的兑换比例需要由人工事先确定之外，所有的流程全部是自动化交易，交易记录全部在区块链中记录，保证了交易的透明、无法篡改，并且执行效率较现存的人工干预的交易方式有大幅度提高。
本发明的第二实施例公开了一种基于区块链技术的房屋出租、收取租金的方法，包括以下步骤：
房屋登记至服务器步骤、房屋出租步骤、房屋承租步骤、结算分配步骤。
房屋登记至服务器的步骤：房屋的业主成为注册用户之后，将房屋信息录入服务器，房屋信息包括房屋的产权证明、可供出租的时间等。如果该房屋是由多名业主共有的，则所有业主可以推举一名业主注册成为用户、或者多位业主均注册成为用户。注册用户的信息和注册用户代表的房屋产权比例由区块链记录。
房屋出租步骤：如果房屋有多名业主并且成为注册用户的业主数量大于或等于2，则房屋出租步骤与第一实施例公开的步骤300相同；如果房屋只有一位业主或者所有业主推举一名业主成为注册用户，则房屋出租步骤与第一实施例公开的步骤300的不同点仅在于参与制定房屋出租价格步骤和订立第1智能合约步骤的业主由多名变为一名。
房屋承租步骤与第一实施例公开的房屋承租步骤400相同。
结算分配步骤：如果房屋有多名业主并且成为注册用户的业主数量大于或等于2，则房屋出租步骤与第一实施例公开的结算分配步骤500相同；如果房屋只有一位业主或者所有业主推举一名业主成为注册用户，则结算分配步骤与第一实施例公开的步骤500的不同点仅在于自动履行第1智能合约时接受智能锁自动分配租金的业主由多名变为一名。
本发明的第三实施例公开了一种基于区块链技术的用于产权分割、产权交易、租赁、租金分成的系统，包括如下模块：
安装于不同房间门上的智能锁601，用于和房主和租户订立不同的智能合约，向用户发送验证信息并对用户的信息进行验证；用于执行定立的智能合约；用于将智能合约信息向全网络广播；用于将实际入住人的身份信息上传至政府部门指定的系统；智能锁601连接至互联网，并持续处于工作状态；
智能控制系统602，置于房间内，通过与用户的客户端相连接，来检测用户是否在房间内，如在房间内则接通房间的电力供应，如不在房间内则断开房间的电力供应；智能控制系统可以适用wifi作为通讯协议，除了wifi外，其他物联网通讯协议亦同样适用。
计算系统603，置于房间内，在租户连接至智能控制系统602，接通房间的电力供应后，连接至网络，接收网络上广播的交易信息，存储网络上生产的交易信息，并作为共识节点贡献算力。除了智能wifi之外，其他可以控制电力接通的物联网通讯方式和设备也同样适用。
客户端604，可以连接至服务器605查询房屋产权出售信息和房屋出租信息，也用于订立智能合约、向智能锁601发送验证信息；
中心服务器605，用于向用户提供法币和代币的兑换服务、发布租房信息、发布产权出售信息等。
本发明提出的房屋共享、租赁的技术方案同样适用于共享并出租组合移动房屋、房车、汽车、游艇、游轮、飞机、飞行器等休闲空间。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。