(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210881915.2 (22)申请日 2022.07.26 (71)申请人 南开大学 地址 300071 天津市南 开区卫津路94 号 (72)发明人 苏明　杨颖　许佳佳　王刚　 刘晓光　 (74)专利代理 机构 天津耀达律师事务所 12 223 专利代理师 侯力 (51)Int.Cl. G06Q 20/38(2012.01) G06Q 40/04(2012.01) G06Q 10/08(2012.01) (54)发明名称 环保与物流场景 下的隐私交易记录方法 (57)摘要 一种环保与物流场景下的隐私交易记录方 法； 基于区块链技术， 将各个参与实体作为区块 链网络中的各个节点， 并根据环保与物流场景将 不同节点划分为三种类型： 管理节点、 代理节点 和用户节点， 每个节点独立维护一份本地帐本， 帐本包含所有交易记录； 设计隐藏实体身份与交 易额度的账本结构和交易内容， 并设计与之对应 的交易验证和审计方法， 保证代理节 点和用户节 点的流出交易总额度可控， 交易收支平衡； 设计 一种基于动态 规划算法的范围证明聚合方法， 并 根据Bulletp roof聚合证明特点可进 一步使用贪 心策略进行优化， 充分利用不同范围证明算法的 特点， 通过妥善选择聚合证明的组合方案获得最 低平均单个范围证明验证时间， 实现高效的交易 验证。 权利要求书2页 说明书10页 附图6页 CN 115204877 A 2022.10.18 CN 115204877 A 1.一种环保与物流场景下的隐私交易记录方法， 其特征在于， 本方法应用于环保领域 下碳中和授权交易场景中， 各单位之间碳排放量的授权与交易记录， 或应用于物流领域下 包裹转运场景中， 各包裹转运信息的记录， 并保持参与实体的匿名和碳排放量授权交易或 包裹转运记录的 隐藏， 同时允许公开验证各个交易记录中的密态交易额度守恒 且密态交易 额度在限定范围之内； 所述方法的交易记录步骤 包括： (1)交易发起： 任意参与实体进行交易 时， 首先根据交易发起者的节点类型以及本次交 易额度构建新的交易， 即交易发起过程； (2)交易验证： 随后新交易被广播到其 他节点， 各节点对这笔交易进行交易验证； (3)共识流程： 若该笔交易被验证有效， 则进入共识流程， 最终被各个节点添加到本地 帐本， 成功完成交易记录 。 2.根据权利要求1所述的环保和物流场景下的隐私交易记录方法， 其特征在于， 所述方 法使用一种基于区块链的三层架构， 将每一个参与实体对应一个节点， 将所有节点划分为 三种类型： 管理节点、 代理节点、 用户节点， 所述管理节点对应于环保场景中的生态环境管 理部门或物流场景中的物品工厂， 该管理节点通过发起以代理节点作为接 收者的交易， 来 为每一个代理节点分配交易额度， 由管理节点作为接 收者的交易总额度， 即管理节点的总 输入交易额度可小于由该管理节点作为发送者的交易总额度， 即总输出交易额度， 管理节 点可制造交易额度； 代理节点对应于环保场景中的各生态环境分管部门或物流场景中的物 流转运中心； 用户节点对应于环保场景中的各重点企业或物流场景中的收件方； 代理节点 与用户节点可在被分配的总交易额度之内， 将部分被分配额度转移至其他节点； 每一个节 点都可以参与交易 发起、 交易验证和共识 流程， 同时对交易进 行审计， 每一个参与实体都单 独维护一个表格状本地账本， 每一行代表一个交易记录， 每一列代表一个参与实体或其他 交易信息 。 3.根据权利要求2所述的环保和物流场景下的隐私交易记录方法， 其特征在于， 所述的 交易发起的方法是， 填充交易时， 结合基于环签名的范围证明算法与Bulletpr oof范围证明 算法保护交易额度的隐私， 提出并使用一种基于动态规划 算法的结合方法， 所述结合方法 利用Bulletproof聚合证明的优势， 为每一笔交易创建一个或多个聚合的范围证明， 以及一 个或多个基于环签名的范围证明， 达到使得单笔交易验证时间最短的目标， 实现高效的交 易验证过程， 所述范围证明算法支持任意范围[c,d)的证明， 其中c <d。 4.根据权利要求3所述的环保和物流场景下的隐私交易记录方法， 其特征在于， 所述的 交易发起步骤， 每笔交易中包含与实体相关的交易信息或与交易相关的交易信息； 若仅考 虑实体相关的交易信息， 对于每一笔交易i， 对于一个包含n个实体的系统， 系统参与实体 Pj,j＝0,1 …n的交易内容被填充在列j中， 交易内容包括一个对交易额度vi,j的承诺 Commi,j， 一个交易收支平衡证明 以及一个证明集合Πi,j， Πi,j用来证明： 交易 未被伪造， 且从节点流出 的总交易额度不超过该节点当下拥有的总交易额度或交易的发起者为管理 节点； 不同交易类型中， Πi,j的内容不同。 5.根据权利要求4所述的环保和物流场景下的隐私交易记录方法， 其特征在于， 所述的 交易验证方法是， 验证管理节点作为发起者的交易是否有效， 只需验证所述的证明集合权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115204877 A 2Πi,j有效， 验证其他节点作为发起者的交易是否有效， 需要验证所述的交易收支平衡证明 与证明集 合Πi,j是否有效。 6.根据权利要求4所述的环保和物流场景下的隐私交易记录方法， 其特征在于， 所述的 对交易进行审计包括对代理节点的交易审计和对用户节点的交易审计， 交易审计的方法 是， 对由某代理节点或用户节点Pj作为交易发起者的交易， 对该节点在该交易之前且包括 该交易的任意交易i， 验证Pj对应列中承诺Commi,j的同态和∑iCommi,j与该交易ic中剩余交 易额度的承诺值 值相同， 且范围证明有效， 承诺 包含在 证明集合Πi,j中， 是对当前 账户余额或当前交易 ic中流入交易 额度的承诺。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115204877 A 3