一种基于状态通道的网络传输服务结算方法

本发明属于网络传输领域。

背景技术：

1、网络传输服务是指运营商通过部署的通信网络将他人的信息从发送端传输到接收端的服务。用户在使用网络服务过程中需要支付相应的费用。因此，网络传输服务结算是互联互通的重要组成部分，关系到运营商与用户的切身利益。在一般的结算方法中，运营商通过数据采集装置采集用户发送数据的相关参数，并根据采集的参数数据对用户进行计费。这种方法在一些方面还存在问题，例如运营商可能在参数数据存储过程中篡改相关的数据，用户可能拒绝为服务付款等。因此，传统的网络传输结算系统面临中心化、缺乏透明性等问题。区块链技术的发展为网络结算系统的发展提供了新的技术支持，区块链是一种能够实现数据一致存储、难以篡改、防止抵赖的记账技术，具有去中心化化、不可篡改、透明、安全等特性。基于区块链技术，可以使网络结算双方在依赖的第三方的情况下完成，增加网络结算过程的透明性和可追溯性。但是，如果将所有的操作都基于区块链进行则需要多次的进行区块链的存储与访问操作，造成了时延和操作成本的增加，无法在高效性上满足结算需求。

2、目前，已有一些方法通过区块链技术来提升网络传输服务结算的安全性和透明性，与本发明相近方法为一种基于区块链的多通信网络计费方法及装置。该方法的主要流程为：在预设的计费时间区段内，获取所述通信终端使用的目标通信网络的标识，以及对应于所述目标通信网络的目标网络流量记录；基于所述目标通信网络的标识，以及所述目标网络流量记录，构造存证交易并向区块链上发送，以在所述区块链中存证所述目标通信网络的标识，以及所述目标网络流量记录；在所述计费时间区段结束后，基于所述区块链中存证的，所述通信终端在各个通信网络的网络流量记录，计算所述通信终端在所述计费时间区段内的网络通信费用。

3、现有基于区块链的网络传输服务结算方法具有以下缺点：

4、(1)结算双方在计费时间段内后需要访问区块链系统进行结算，若结算间隔较短，结算较为频繁，则需要多次访问区块链系统，为区块链系统造成较大的交易处理量，造成较长的等待开销。

5、(2)传统的基于区块链的网络传输结算中并没有提供不合作行为解除方法，当发生另一方不合作的情况时会导致交易失败或者资金的锁定。

6、(3)传统基于区块链的结算方法需要将每次结算结果在区块链中广播，很容易造成用户的隐私泄露。

7、针对传统网络流量结算存在的各种问题，本发明提出了一种基于状态通道的网络传输服务结算方法。首先本方法设计了一种基于区块链的采集数据验证方法来确保采集的数据包数据的透明性和结果的可验证性。其次，本方法采用链上链下协同的方式，可以使用户与运营商可以在链下进行多次的网络流量结算，直到总的服务资金使用完，从而减少结算流程开销与区块链中的交易数量。此外，本方法设计了不合作行为创建与解除流程，当用户与运营商在链下结算过程中发生不合作行为时，可以通过创建不合作行为、反驳不合作行为和解除不合作行为进行不合作行为事件的处理。当没有不合作行为发生时，所有交易都是在链下进行的，而不需要广播以及在链上记录，从而保证结算过程的隐私性。即使发生不合作行为事件，不合作行为解除和反驳的处理也可以保护用户的资金安全。

技术实现思路

1、1.本发明提出了一种基于状态通道的网络服务结算架构。其特征在于结算双方在开启状态通道后可以在链下进行多次服务结算，当出现不合作行为可以通过状态通道确保其资金安全，从而提升了网络服务的结算效率、安全和隐私性。

2、2.本发明提出了一种链下数据验证与结算流程。其特征在于用户与运营商通过数据传输请求确定、数据包发送、验证数据存储、数据验证、网络传输费用结算五个步骤完成一轮服务的结算，在验证数据存储中存储采集数据的merkle树的根，并在数据验证阶段通过merkle树的根验证链下数据的正确性，通过本方法可以减少区块链存储容量并提升数据隐私性。

3、3.本发明提出了网络结算状态通道的开启方法并定义了状态通道状态参数。其特征在于结算双方在链下协商并签名相关的通道开启参数并发送到智能合约，智能合约将验证并将相关参数写入区块链中，这些参数将作为链下结算的相关依据。此外，本发明设置了3种通道状态，分别为正常、不合作行为和关闭，通道的状态将根据结算方的行为发生改变。

4、4.本发明提出了针对网络服务结算中的不合作行为创建、解除和反驳方法。其特征在于当链下服务结算过程中出现不合作行为时，另一方可以进行不合作行为的创建，此时另一方需在挑战期内进行不合作行为的解除或反驳，否则不合作行为创建者可以提取其资金，从而促使双方遵守交易流程并保证资金安全且不被锁定。

技术特征：

1.一种基于状态通道的网络传输服务结算方法，其特征在于：

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，还包括：

技术总结
本发明提出了一种基于状态通道的网络传输服务结算方法。本方法设计了一种基于区块链的采集数据验证方法来确保采集的数据包数据的透明性和结果的可验证性。本方法采用链上链下协同的方式，使用户与运营商可以在链下进行多次的网络流量结算，直到总的服务资金使用完，从而减少结算流程开销与区块链中的交易数量。本方法设计了不合作行为创建与解除流程，当用户与运营商在链下结算过程中发生不合作行为时，可以通过创建、反驳和解除不合作行为进行不合作行为事件的处理。当没有不合作行为发生时，所有交易都是在链下进行的，而不需要广播以及在链上记录，从而保证隐私性。即使发生不合作行为事件，不合作行为解除和反驳的处理也可以保护资金安全。

技术研发人员：霍如,陈伟
受保护的技术使用者：北京工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15