本發(fā)明涉及區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，尤其涉及一種基于區(qū)塊鏈的電子簽約共享和管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在傳統(tǒng)的電子簽約流程中，合同證據(jù)的安全、管理和存儲仍然存在一些問題。首先，傳統(tǒng)的電子合同平臺通常使用云服務(wù)器來存儲和管理合同數(shù)據(jù)。這種中心化的架構(gòu)容易導(dǎo)致比如單點故障風(fēng)險、隱私安全隱患、容易被篡改等問題；其次，合同的簽署、執(zhí)行和存儲都需要依賴第三方機(jī)構(gòu),增加了合同管理的復(fù)雜性和成本。

2、區(qū)塊鏈技術(shù)可以被認(rèn)為是一個分布式數(shù)據(jù)庫,運用共識機(jī)制和加密算法保證了節(jié)點一致性和系統(tǒng)安全性。其去中心化、不可篡改、透明公開等特性使其在很多行業(yè)都有廣泛應(yīng)用前景,特別是近年來國家大力推動時代數(shù)字化經(jīng)濟(jì)深入發(fā)展，使得區(qū)塊鏈應(yīng)用在近年來備受關(guān)注。因此相比傳統(tǒng)的電子合同系統(tǒng)，基于區(qū)塊鏈的電子合同系統(tǒng)具有獨特的技術(shù)優(yōu)勢，但也存在一些亟需解決的問題。例如，新平臺的使用存在繁瑣性，比如將紙質(zhì)合同導(dǎo)入平臺還需要人工錄入，用戶和系統(tǒng)交互受限，導(dǎo)致用戶接受度較低；此外，在共識過程中，傳統(tǒng)的拜占庭容錯算法性能受節(jié)點數(shù)量影響較大，網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點都需要參與共識。當(dāng)鏈上參與共識的節(jié)點數(shù)較多時，算法的效率、吞吐量都會大幅下降，鏈上參與者數(shù)量受限。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對以上問題，本發(fā)明提出了一種基于區(qū)塊鏈的電子簽約共享和管理系統(tǒng)，基于區(qū)塊鏈的電子簽約系統(tǒng)能夠多方位地保護(hù)合同交易數(shù)據(jù)，減少簽署過程中第三方服務(wù)的參與，大大降低數(shù)據(jù)被偽造和篡改的風(fēng)險，在安全可信的環(huán)境下有效解決用戶之間的合同共享問題，從而大幅縮減簽約流程，提升辦事效率。鑒于此，本發(fā)明提出了ocr(opticalcharacter?recognition)+rpa(robotic?process?automation)的方案，將人工智能領(lǐng)域與區(qū)塊鏈應(yīng)用相融合，能夠減小平臺的繁瑣性，提高平臺的可用性和用戶的可接受性；同時使用適用于區(qū)塊鏈電子簽約平臺的共識算法，引入信譽評分機(jī)制和分組機(jī)制，并使用基于vrf(verifiable?random?function)算法的主節(jié)點選擇策略，降低算法收斂速，提高吞吐量。

2、一種基于區(qū)塊鏈的電子簽約共享和管理系統(tǒng)，包括：

3、合同管理模塊，通過客戶端應(yīng)用模塊提供的用戶交互界面，接收用戶進(jìn)行的合同管理業(yè)務(wù)操作，并通過客戶端應(yīng)用模塊的封裝功能處理合同管理業(yè)務(wù)。

4、客戶端應(yīng)用模塊，包括前端單元和后端單元；前端單元為合同管理模塊提供用戶交互界面；后端單元使用業(yè)務(wù)層數(shù)據(jù)庫存儲合同簽署人信息、合同版本信息和聯(lián)盟區(qū)塊鏈的鏈上鏈下存儲對應(yīng)關(guān)系，并封裝實現(xiàn)合同元數(shù)據(jù)查詢和合同下載功能，利用聯(lián)盟區(qū)塊鏈的sdk與聯(lián)盟區(qū)塊鏈上的智能合約模塊進(jìn)行交互。

5、文件識別模塊，包括ocr單元和rpa單元；ocr單元對掃描后的簽約材料進(jìn)行自動識別和提取，rpa單元根據(jù)預(yù)先設(shè)定的規(guī)則和流程，自動化處理識別到的合同文本中的特定信息。

6、智能合約模塊，包括合同上鏈合約函數(shù)、合同簽署合約函數(shù)、合同溯源合約函數(shù)和合同仲裁合約函數(shù)；智能合約模塊基于函數(shù)參與業(yè)務(wù)流程，通過客戶端應(yīng)用模塊接入聯(lián)盟區(qū)塊鏈sdk為用戶提供服務(wù)，所述服務(wù)包括合同的創(chuàng)建、簽署、溯源和仲裁。

7、聯(lián)盟鏈底層模塊，包括ca服務(wù)單元和改進(jìn)pbft共識單元；ca服務(wù)單元用于為審核通過的注冊用戶頒發(fā)節(jié)點證書以及調(diào)用智能合約模塊的權(quán)限；改進(jìn)pbft共識單元使用改進(jìn)pbft共識算法保證聯(lián)盟區(qū)塊鏈鏈上交易的一致性；其中，改進(jìn)pbft共識算法采用信譽分分組機(jī)制、基于vrf算法的主節(jié)點選擇策略以及改進(jìn)pbft共識步驟。

8、分布式數(shù)據(jù)存儲模塊，包括區(qū)塊鏈單元和ipfs單元；區(qū)塊鏈單元用于聯(lián)盟區(qū)塊鏈鏈上的數(shù)據(jù)存證，ipfs單元用于聯(lián)盟區(qū)塊鏈鏈下的分布式文件存儲。

9、優(yōu)選的，還包括用戶管理模塊，用戶管理模塊通過客戶端應(yīng)用模塊提供的用戶交互界面，接收用戶管理業(yè)務(wù)操作，并通過客戶端應(yīng)用模塊的封裝功能處理用戶管理業(yè)務(wù)；所述用戶管理業(yè)務(wù)包括用戶登錄業(yè)務(wù)、用戶注冊業(yè)務(wù)和ca證書申請業(yè)務(wù)。

10、優(yōu)選的，所述合同管理業(yè)務(wù)包括合同創(chuàng)建業(yè)務(wù)、合同下載業(yè)務(wù)、合同識別業(yè)務(wù)、合同簽署業(yè)務(wù)、合同溯源業(yè)務(wù)和合同仲裁業(yè)務(wù)。

11、優(yōu)選的，所述ocr單元的ocr功能基于crnn識別模型。

12、優(yōu)選的，所述信譽分分組機(jī)制具體如下：

13、根據(jù)高優(yōu)指標(biāo)歸一化方法得到dij＝-djmin/(djmax-djmin)，其中，dij為第i個節(jié)點中第j個高優(yōu)指標(biāo)探測值，djmax是集群節(jié)點中第j個高優(yōu)指標(biāo)的最大值，djmin是集群節(jié)點中第j個高優(yōu)指標(biāo)的最小值。

14、根據(jù)低優(yōu)指標(biāo)歸一化方法得到dik＝-(dik-dkmax)/(dkmax-dkmin)，其中，dik為第i個節(jié)點中第k個低優(yōu)指標(biāo)探測值，dkmax是集群節(jié)點中第k個低優(yōu)指標(biāo)的最大值，dkmin是集群節(jié)點中第k個低優(yōu)指標(biāo)的最小值，dik為第i個節(jié)點的實際測量值。

15、因此，集群節(jié)點中第i個節(jié)點的信譽表現(xiàn)分r(i)為：其中，β1、β2均為權(quán)重因子，m1表示高優(yōu)指標(biāo)個數(shù)，m2表示低優(yōu)指標(biāo)個數(shù)；第i個節(jié)點在t+輪共識的歷史表現(xiàn)分為其中，，s；(t)表示第i個節(jié)點在第t輪的共識的歷史表現(xiàn)分；所有節(jié)點的歷史表現(xiàn)分作為共識節(jié)點更新的依據(jù)，節(jié)點更新將按照比例將節(jié)點分為共識節(jié)點組和觀察者節(jié)點組；其中，觀察者節(jié)點僅參與存儲驗證，不參與鏈上共識。

16、優(yōu)選的，所述基于vrf算法的主節(jié)點選擇策略，具體如下：

17、當(dāng)主節(jié)點超時或出現(xiàn)惡意行為時，進(jìn)行視圖切換并使用vrf算法在共識節(jié)點組中產(chǎn)生信譽分較高的節(jié)點作為新的主節(jié)點；首先使用ed25519算法生成節(jié)點密鑰對(pki，ski)，其次，通過vrf()函數(shù)生成隨機(jī)數(shù)ni和零知識證明pi：vrf(seed,ski)＝(ni,pi)，其中，seed表示種子值；最后，共識節(jié)點組中的每個節(jié)點都使用vrf_proof()函數(shù)驗證節(jié)點i生成的隨機(jī)數(shù)ni：result＝vrf_proof(seed,pki,ni,pi)；如果得到的結(jié)果result返回true，節(jié)點i被選為主節(jié)點。

18、優(yōu)選的，改進(jìn)pbft共識步驟具體如下：

19、s1，首先，區(qū)塊鏈客戶端從事務(wù)池中獲取事務(wù)列表，向主節(jié)點發(fā)送請求包<<

20、request,m,t,c>σc>，其中，t表示事務(wù)時間戳、σc客戶端簽名和m消息內(nèi)容，c表示客戶端標(biāo)識符；

21、s2，在主節(jié)點對區(qū)塊鏈客戶端請求做出響應(yīng)后，進(jìn)入預(yù)準(zhǔn)備階段；主節(jié)點構(gòu)建預(yù)準(zhǔn)備消息<<pre-prepare,v,n,d(m)>σp,m>并將其廣播到所有副本節(jié)點，其中v是視圖編號，n是序列號，d(m)代表消息摘要，σp代表主節(jié)點簽名；

22、s3，副本節(jié)點成功接收到主節(jié)點的預(yù)準(zhǔn)備消息后，生成準(zhǔn)備階段消息

23、<<prepare,v,n,d(m),i>σi>并廣播給其他節(jié)點，其中i是節(jié)點編號，σi代表節(jié)點i的簽名；

24、s4，如果準(zhǔn)備階段消息通過檢查，所有節(jié)點進(jìn)入驗證階段；在這一階段，每個節(jié)點驗證準(zhǔn)備階段消息，將響應(yīng)消息<<review,v,n,d(m),i>σi,m>打包給主節(jié)點，并同時更新節(jié)點信譽分?jǐn)?shù)；當(dāng)主節(jié)點收到大于2f+1個相同的驗證通過的響應(yīng)信息時，它就會被認(rèn)為達(dá)成了共識，其中，f代表系統(tǒng)能夠容忍的拜占庭故障節(jié)點的最大數(shù)量；

25、s5，在回復(fù)階段，主節(jié)點向所有節(jié)點提供判斷結(jié)果<<reply,v,n,d(m)>σi>；最后，將請求處理結(jié)果發(fā)送給區(qū)塊鏈客戶端，并將有效事務(wù)寫入?yún)^(qū)塊鏈的區(qū)塊。

26、優(yōu)選的，所述合同上鏈合約函數(shù)，對有效的簽署合同進(jìn)行合同存證，有效的簽署合同將發(fā)起合同存證，合同元數(shù)據(jù)進(jìn)行哈希加密，聯(lián)盟區(qū)塊鏈上生成新區(qū)塊存儲合同數(shù)據(jù)；所述合同簽署合約函數(shù)接受合同的哈希值作為參數(shù)，并存儲簽名信息；所述合同溯源合約函數(shù)，用于合同的溯源和有效性核驗，將上傳的合同元數(shù)據(jù)與鏈上哈希對比，若不存在說明合同無效或被篡改；所述合同仲裁合約函數(shù)，提供合同仲裁功能以處理和解決合同執(zhí)行過程中出現(xiàn)的爭議。

27、優(yōu)選的，所述有效的簽署采取aba模式，即a端發(fā)起合同簽署，b端確認(rèn)簽署，a端最終確認(rèn)；當(dāng)完成合同簽署后，生成唯一合同id，簽約雙方能夠在合同管理頁面查詢和下載合同，或調(diào)用智能合約對合同狀態(tài)進(jìn)行驗證。

28、優(yōu)選的，所述區(qū)塊鏈單元用于聯(lián)盟區(qū)塊鏈鏈上的數(shù)據(jù)存證，ipfs單元用于聯(lián)盟區(qū)塊鏈鏈下的分布式文件存儲，具體如下：

29、聯(lián)盟區(qū)塊鏈上存儲的數(shù)據(jù)為共享的合同元數(shù)據(jù)以及獲取合同文件的cid，其他數(shù)據(jù)存儲在分布式文件系統(tǒng)ipfs中，在需要時使用cid進(jìn)行數(shù)據(jù)的下載；用戶可以選擇是否對合同元數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，若不加密，則為公開合同，任何節(jié)點都可以獲取cid到ipfs獲取合同文件；若用戶使用公鑰加密，只有合同的參與方可以通過其私鑰進(jìn)行解密獲取cid從而獲得合同文件。

30、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

31、(1)本發(fā)明設(shè)計了適用于區(qū)塊鏈電子簽約平臺的改進(jìn)pbft共識算法，通過引入信譽評分機(jī)制和分組機(jī)制，并使用基于vrf算法的主節(jié)點選擇策略，并優(yōu)化了共識步驟，從而能動態(tài)調(diào)整參與共識的節(jié)點數(shù)量，減少節(jié)點之間的通信頻次和響應(yīng)延遲，降低算法收斂速，提高吞吐量；

32、(2)本發(fā)明提出了ocr+rpa的方案，將人工智能領(lǐng)域與區(qū)塊鏈應(yīng)用相融合，實現(xiàn)紙質(zhì)證據(jù)的自動化存儲管理，提高平臺的可用性和用戶的可接受性，減小平臺的繁瑣性，大大降低平臺的使用成本；

33、(3)本發(fā)明基于區(qū)塊鏈的交易環(huán)境，使用智能合約代替?zhèn)鹘y(tǒng)的第三方服務(wù)提供者，可以讓簽約過程更加透明且可信；

34、(4)本發(fā)明采用分布式存儲，包括區(qū)塊鏈鏈上的數(shù)據(jù)存證以及區(qū)塊鏈下的ipfs分布式文件存儲，在保證合同去中心化存儲和不可篡改的前提下，進(jìn)一步地保證了合同文件的安全性；

35、(5)本發(fā)明搭建了聯(lián)盟區(qū)塊鏈底層，為參與者設(shè)置一定的準(zhǔn)入機(jī)制，提供了可信任的電子簽約環(huán)境。