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CN106982203B - 基于区块链技术的鲁棒的atm网络系统及其信息处理方法 - Google Patents

基于区块链技术的鲁棒的atm网络系统及其信息处理方法 Download PDF

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CN106982203B CN201710009668.6A CN201710009668A CN106982203B CN 106982203 B CN106982203 B CN 106982203B CN 201710009668 A CN201710009668 A CN 201710009668A CN 106982203 B CN106982203 B CN 106982203B
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Abstract

本发明涉及一种基于区块链技术的鲁棒的ATM网络系统及其信息处理方法。该信息处理方法包括下述步骤：ATM节点产生交易信息；该ATM节点对产生的交易信息实施规定处理后进行区块打包生成区块链信息；该ATM节点向全网广播区块链信息；服务器作为监控节点定期同步ATM网络中的区块链信息；服务器解析区块链信息并进行储存。根据本发明，服务器可以作为监控节点直接同步所有的信息，便于进行交易信息的汇总，同时，利用非对称加密算法对交易信息实施规定处理，能够保证交易信息的安全性。

Description

基于区块链技术的鲁棒的ATM网络系统及其信息处理方法
技术领域
本发明涉及区块链应用领域，尤其涉及一种基于区块链技术的鲁棒的ATM网络系统及其信息处理方法。
背景技术
目前关于ATM的安全系统的专利集中在ATM终端如何验证这个层面。现有技术中存在以下不足：
（1）ATM需要专网通讯，并且定期单独对每台ATM终端进行交易流水确认，工作量大；
（2）ATM和布放银行服务器点对点通讯，一旦通讯线路或者服务器发生问题，ATM将无法正常交易；
（3）ATM单点接入云端的风险也会转移到整个运营平台的网络安全问题。
在中国专利申请号 CN200910039733.5、专利名称为：“一种安全的ATM系统及其运行方法”的专利文献中提供了一种安全的ATM系统及运行方法，该ATM系统及运行方法基于MOBILE KEY以及手机NFC技术进行ATM验证，但是，该专利文献中没有涉及ATM网络的优化，也不能解决上述ATM和银行服务器点对点通讯的问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种在保证交易信息安全性的前提下能够有效解决ATM对服务器单点通信异常情况下无法通讯的问题的基于区块链技术的鲁棒的ATM网络系统及其信息处理方法。
本发明的基于区块链技术的鲁棒的ATM网络系统，其特征在于，具备：
ATM分布式网络，由多个ATM节点基于区块链技术构成，其中，任意一个ATM节点至少连接有另一个ATM节点；以及
服务器，与所述ATM分布式网络通信连接。
优选地，所述ATM节点具备：
信息处理模块，用于对该节点产生的交易信息实施规定处理后进行区块打包生成区块链信息；
广播模块，用于将生成的区块链信息向全网广播；以及
储存模块，用于储存交易信息以及区块链信息。
优选地，所述规定处理包括：
对该节点产生的交易信息实施非对称加密；
附加ATM标识和时间戳。
优选地，所述非对称加密包括：RSA、Elgamal、D-H、椭圆曲线加密算法中的任意一项。
优选地，所述ATM节点进一步具备：
秘钥获取模块，用于从服务器基于相关规则获取周围规定范围内的其他ATM节点的对交易信息进行非对称加密的秘钥；以及
解密模块，利用获取的秘钥对其他AMT节点的交易信息进行解密。
优选地，在一个ATM节点向全网广播区块链信息后其他ATM节点实施更新储存的区块链信息，以使得每一个节点都具有全部ATM节点的区块链信息。
优选地，所述服务器具备：
监控模块，用于所述ATM分布式网络中作为监控节点；
解析模块，用于解析加密的ATM节点的交易信息；以及
储存模块，用于储存由所述解析模块解析出来的交易信息。
本发明的基于区块链技术的鲁棒的ATM网络系统中的信息处理方法，该ATM网络系统由ATM分布式网络和服务器构成，其中，由多个ATM节点基于区块链技术构成ATM分布式网络，其特征在，该信息处理方法包括下述步骤：
交易信息产生步骤，ATM节点产生交易信息；
交易信息处理步骤，该ATM节点对产生的交易信息实施规定处理后进行区块打包生成区块链信息；
交易信息广播步骤，该ATM节点向全网广播区块链信息；
服务器监控步骤，服务器作为监控节点定期同步ATM网络中的区块链信息；以及
服务器信息储存步骤；服务器解析区块链信息并进行储存。
优选地，所述交易信息处理步骤包括下述子步骤：
该ATM节点对产生的交易信息实施非对称加密处理；
对非对称加密处理后的交易信息附加ATM标识和时间戳；以及
将进行了上述处理后的交易信息进行区块打包生成区块链信息。
优选地，所述非对称加密包括：RSA、Elgamal、D-H、椭圆曲线加密算法中的任意一项。
优选地，在所述交易信息广播步骤中，该ATM节点向全网广播区块链信息，其他节点更新区块链信息以使得每一个节点都具有全部ATM节点的区块链信息，并且其他节点将区块链信息更新到ATM节点的储存区。
优选地，该方法进一步具备：
密钥获取步骤， ATM节点基于相关规则从服务器获取周围规定范围内的其他ATM节点的对交易信息进行非对称加密的秘钥。
优选地，所述时间戳由服务器产生，在所述ATM分布式网络中具有统一时间。
优选地，所述服务器监控步骤包括下述子步骤：
服务器作为监控节点定期将ATM网络中的区块链信息同步到服务器上；以及
服务器解析同步后的区块链信息。
本发明的基于区块链技术的鲁棒的ATM网络系统及其信息处理方法中，通过建立ATM分布式网络结构，将ATM节点发挥服务和记账两个功能，以区块的形式加密记录所有ATM的交易信息，集体维护了一个可靠的ATM交易信息数据库，该数据库具有按时间先后顺序记录、不可篡改、可信任的优点。在任意一个ATM节点都有全部ATM交易的信息，服务器可以作为监控节点直接同步所有的信息，便于进行交易信息的汇总。同时，通过哈希算法和非对称加密算法，保证了交易信息的安全性。由于分布式的优势，解决了ATM对服务器单点通讯异常情况下无法通讯的问题，保障了ATM的有效运行，同时ATM交易信息不会因为中心服务器的异常而丢失数据。
附图说明
图1是表示本发明的基于区块链技术的鲁棒的ATM网络系统的构造图。
图2是本发明的ATM网络系统中的ATM分布图。
图3是本发明的ATM网络系统中的ATM节点的构造图。
图4是表示本发明的基于区块链技术的鲁棒的ATM网络系统的信息处理方法的流程图。
具体实施方式
下面介绍的是本发明的多个实施例中的一些，旨在提供对本发明的基本了解。并不旨在确认本发明的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。
本发明涉及基于区块链技术的鲁棒的ATM网络系统及其信息处理方法。本发明涉针对现有ATM专网通讯下服务器一对多通讯网络存在的不足，基于区块链技术，设计了ATM分布式网络，对于ATM交易信息实施非对称加密，并对ATM交易信息加上时间戳，进行区块打包，通过全网广播交易信息，所有ATM节点将保存所有的交易信息。ATM布放银行的服务器可以作为监控节点的方式加入分布式网络进行监控并同步账本，进行解析后结构化并存入数据库。
在说明本发明的基于区块链技术的鲁棒的ATM网络系统及其信息处理方法之前，首先对区块链技术进行简单介绍。
区块链（Blockchain）是由节点参与的分布式数据库系统，它的特点是不可更改，不可伪造，也可以将其理解为账簿系统。它是数字加密货币的一个重要概念，数字加密货币，例如比特币区块链的副本，记录了其代币(token) 的每一笔交易。通过这些信息，我们可以找到每一个地址，在历史上任何一点所拥有的价值。区块链是由一串使用密码学方法产生的数据块组成，每一个区块都包含了上一个区块的哈希值，从创始区块开始连接到当前区块，形成区块链。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了一次比特币网络交易的信息，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范式。
区块链技术本质是去中心化且寓于分布式结构的数据存储、传输和证明的方法，用数据区块(Block)取代了目前互联网对中心服务器的依赖，使得所有数据变更或者交易项目都记录在一个云系统之上。所谓区中心化是指，由于使用分布式核算和存储，不存在中心化的硬件或管理机构，任意节点的权利和义务都是均等的，系统中的数据块由整个系统中具有维护功能的节点来共同维护。
图1是表示本发明的基于区块链技术的鲁棒的ATM网络系统的构造图。如图1所示，本发明的基于区块链技术的鲁棒的ATM网络系统具备：ATM分布式网络100以及与上述ATM分布式网络100通信连接的服务器200。
其中，服务器200包括监控模块210、解析模块220以及储存模块230。监控模块210用于ATM分布式网络100中作为监控节点，解析模块220用于解析加密的ATM节点的交易信息，储存模块230用于储存由所述解析模块解析出来的交易信息。
图2是本发明的ATM网络系统中的ATM分布图。
如图2所示，ATM分布式网络100由多个ATM节点（图2中的ATM节点1、ATM节点2、ATM节点3、ATM节点4......）基于区块链技术构成，其中，任意一个ATM节点至少连接有另一个ATM节点。
图3是本发明的ATM网络系统中的每个ATM节点的构造图。
如图3所示，每个ATM节点具备：信息处理模块101，用于对该节点产生的交易信息实施规定处理后进行区块打包生成区块链信息；广播模块102，用于将生成的区块链信息向全网广播；储存模块103，用于储存交易信息以及区块链信息；秘钥获取模块104，用于从服务器200基于相关规则获取周围规定范围内的其他ATM节点的对交易信息进行非对称加密的秘钥；以及解密模块105，利用获取的秘钥对其他AMT节点的交易信息进行解密。
接着，基于区块链技术的鲁棒的ATM网络系统中的信息处理方进行说明。
图4是表示本发明的基于区块链技术的鲁棒的ATM网络系统的信息处理方法的流程图。
如图4所示，本发明的基于区块链技术的鲁棒的ATM网络系统中的信息处理方法包括下述步骤：
步骤S100，ATM节点100产生交易信息；
步骤S200，该ATM节点100对产生的交易信息实施非对称加密并加上ATM标识和时间戳，进行区块打包，生成区块链信息；
步骤S300，该ATM节点100向全网广播区块链信息，其他节点实施更新区块信息，这样每一个节点都具有全部ATM节点的区块链信息；
步骤S400，服务器200作为监控节点定期同步ATM网络中的区块链信息；以及
步骤S500；服务器200解析区块链信息并进行储存。
下面，对于这些步骤进行具体说明。
在步骤S100中，ATM节点100产生交易信息，例如ATM节点上的ATM机的存取款、汇款等信息。在ATM节点内设有的储存模块103储存这些交易信息。
在步骤S200中，该ATM节点对产生的交易信息实施非对称加密处理，对非对称加密处理后的交易信息附加ATM标识和时间戳，并且将进行了上述处理后的交易信息进行区块打包生成区块链信息。ATM交易信息的区块包括区块版本号、前一区块的索引数据、时间戳、区块中数据变更的确认数和ATM具体交易信息。在本发明中，非对称加密方法可以采用RSA、Elgamal、D-H、ECC(椭圆曲线加密算法)等，但不仅限于这些算法。采用非对称加密，各节点以区块的方式记录所有节点的交易信息，各节点可以查看自己的交易数据，但无法查看其它节点的交易数据，服务器200拥有所有的秘钥，可以解析出所有ATM节点的ATM交易信息。对交易信息附加的ATM标识是指对于不同ATM拥有唯一的标记，附加的时间戳是通过服务器200统一全部ATM节点的时间。
在步骤S300中，ATM节点100向全网广播区块链信息，由于分布式网络的特点，全部ATM节点均能接收到广播信息，并将广播信息更新到ATM节点的存储模块103中。
在步骤S400中，服务器200作为监控节点定期同步ATM网络中的区块链信息，在分布式网络结构中，将服务器200的监控模块210作为一个监控节点接入分布式网络结构中，能够定期同步网络中的信息。
在步骤S500中，服务器200对于监控模块210同步的交易信息利用解析模块220进行解密，将解密后的信息储存到存储模块230中。由于服务器200拥有对于所有区块的私钥，因而能够对所有ATM节点的区块解析解密。
作为本发明的一个变形例，一个ATM节点还能够查看其他ATM节点的交易信息。以下对于该变形例进行简单说明。
由于各个ATM节点具有其他AMT节点的交易信息，基于相关交易规则，并获取周围一定ATM部分交易信息的秘钥，可以分析出邻近ATM的当前状态，从而在本节点的ATM机由于存钱柜满或者取钱柜为空的情况下，能够向客户提供建议，由此能够提高用户体验。具体建议内容可以有以下内容：例如（1）附近空余ATM的数量；（2）附近空余ATM的位置信息。
本发明的基于区块链技术的鲁棒的ATM网络系统及其信息处理方法中，通过建立ATM分布式网络结构，将ATM节点发挥服务和记账两个功能，以区块的形式加密记录所有ATM的交易信息，集体维护了一个可靠的ATM交易信息数据库，该数据库具有按时间先后顺序记录、不可篡改、可信任的优点。在任意一个ATM节点都有全部ATM交易的信息，服务器可以作为监控节点直接同步所有的信息，便于进行交易信息的汇总。同时，通过哈希算法和非对称加密算法，保证了交易信息的安全性。由于分布式的优势，解决了ATM对服务器单点通讯异常情况下无法通讯的问题，保障了ATM的有效运行，同时ATM交易信息不会因为中心服务器的异常而丢失数据。
以上例子主要说明了本发明的基于区块链技术的鲁棒的ATM网络系统及其信息处理方法。尽管只对其中一些本发明的具体实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。

Claims (12)

1.一种基于区块链技术的鲁棒的ATM网络系统，其特征在于，具备：
ATM分布式网络，由多个ATM节点基于区块链技术构成，其中，任意一个ATM节点至少连接有另一个ATM节点；以及
服务器，与所述ATM分布式网络通信连接，
所述ATM节点进一步具备：
秘钥获取模块，用于从上述服务器基于相关规则获取周围规定范围内的其他ATM节点的对交易信息进行非对称加密的秘钥；以及
解密模块，利用获取的秘钥对其他ATM节点的交易信息进行解密,
其中，所述服务器具备：
监控模块，用于所述ATM分布式网络中作为监控节点；以及
解析模块，用于解析加密的ATM节点的交易信息，
其中，所述ATM节点基于相关交易规则获取周围一定ATM节点的部分交易信息的秘钥，由此，分析出所述周围一定ATM节点的当前状态，当在本ATM节点的存钱柜满或者取钱柜为空的情况下，提供附近空余ATM节点的数量以及附近空余ATM节点的位置信息。
2.如权利要求1所述的基于区块链技术的鲁棒的ATM网络系统，其特征在于，
所述ATM节点具备：
信息处理模块，用于对该节点产生的交易信息实施规定处理后进行区块打包生成区块链信息；
广播模块，用于将生成的区块链信息向全网广播；以及
储存模块，用于储存交易信息以及区块链信息。
3.如权利要求2所述的基于区块链技术的鲁棒的ATM网络系统，其特征在于，
所述规定处理包括：
对该节点产生的交易信息实施非对称加密；
附加ATM标识和时间戳。
4.如权利要求1所述的基于区块链技术的鲁棒的ATM网络系统，其特征在于，
所述非对称加密包括：RSA、Elgamal、D-H、椭圆曲线加密算法中的任意一项。
5.如权利要求2～4任意一项所述的基于区块链技术的鲁棒的ATM网络系统，其特征在于，
在一个ATM节点向全网广播区块链信息后其他ATM节点实施更新储存的区块链信息，以使得每一个节点都具有全部ATM节点的区块链信息。
6.如权利要求3所述的基于区块链技术的鲁棒的ATM网络系统，其特征在于，
所述服务器还具备：
储存模块，用于储存由所述解析模块解析出来的交易信息。
7.一种基于区块链技术的鲁棒的ATM网络系统中的信息处理方法，该ATM网络系统由ATM分布式网络和服务器构成，其中，由多个ATM节点基于区块链技术构成ATM分布式网络，其特征在，该信息处理方法包括下述步骤：
交易信息产生步骤，ATM节点产生交易信息；
交易信息处理步骤，该ATM节点对产生的交易信息实施规定处理后进行区块打包生成区块链信息；
交易信息广播步骤，该ATM节点向全网广播区块链信息；
服务器监控步骤，服务器作为监控节点定期同步ATM网络中的区块链信息；以及
服务器信息储存步骤；服务器解析区块链信息并进行储存，
进一步具备：
密钥获取步骤， ATM节点基于相关规则从服务器获取周围规定范围内的其他ATM节点的对交易信息进行非对称加密的秘钥，
其中，所述ATM节点基于相关交易规则获取周围一定ATM节点的部分交易信息的秘钥，由此，分析出所述周围一定ATM节点的当前状态，当在本ATM节点的存钱柜满或者取钱柜为空的情况下，提供附近空余ATM节点的数量以及附近空余ATM节点的位置信息。
8.如权利要求7所述的基于区块链技术的鲁棒的ATM网络系统中的信息处理方法，其特征在于，
所述交易信息处理步骤包括下述子步骤：
该ATM节点对产生的交易信息实施非对称加密处理；
对非对称加密处理后的交易信息附加ATM标识和时间戳；以及
将进行了上述处理后的交易信息进行区块打包生成区块链信息。
9.如权利要求8所述的基于区块链技术的鲁棒的ATM网络系统中的信息处理方法，其特征在于，
所述非对称加密包括：RSA、Elgamal、D-H、椭圆曲线加密算法中的任意一项。
10.如权利要求8所述的基于区块链技术的鲁棒的ATM网络系统中的信息处理方法，其特征在于，
在所述交易信息广播步骤中，该ATM节点向全网广播区块链信息，其他节点更新区块链信息以使得每一个节点都具有全部ATM节点的区块链信息，并且其他节点将区块链信息更新到ATM节点的储存区。
11.如权利要求8所述的基于区块链技术的鲁棒的ATM网络系统中的信息处理方法，其特征在于，
所述时间戳由服务器产生，在所述ATM分布式网络中具有统一时间。
12.如权利要求7～11任意一项所述的基于区块链技术的鲁棒的ATM网络系统中的信息处理方法，其特征在于，
所述服务器监控步骤包括下述子步骤：
服务器作为监控节点定期将ATM网络中的区块链信息同步到服务器上；以及
服务器解析同步后的区块链信息。
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