[发明专利]一种快递物流区块链系统及其运行方法

权利要求书

1.一种快递物流区块链系统及其运行方法，其特征在于：该系统由以下两个模块组成：

1)、区块链模块。区块链模块由所有节点集体维护，保存经过哈希计算的快递物流信息，以供与云数据库中的原始物流信息进行比对；

2)、云数据库模块。云数据库用于保存原始完整的快递物流信息。

2.根据权利要求1所述的一种快递物流区块链系统及其运行方法，其特征在于：所述1)区块链模块结构由以下五层构成：

1)、数据层：数据结构包括区块头和区块体组成，其中区块头包含时间戳和前一区块的Hash值，区块体包含快递物流信息的Hash值和所有验证节点对其的签名；

2)、网络层：包括P2P网络、传播机制、验证机制以及节点分级机制；

3)、共识层：提出适应于快递物流信息系统的PoService共识机制；

4)、合约层：包括节点管理合约、快递管理合约和脚本代码，为后续应用层提供基础服务；

5)、应用层：实现接口服务，包含快递公司接口和用户接口。其中快递公司接口供快递公司管理节点以及录入快递物流信息；用户接口为用户提供服务，包括快递物流信息查询、快递签收。

3.根据权利要求2所述的一种快递物流区块链系统及其运行方法，其特征在于：所述2)网络层的节点分级机制：将区块链网络中的节点进行分级，不同级别的节点拥有不同的权力，履行不同的义务。

4.根据权利要求2所述的一种快递物流区块链系统及其运行方法，其特征在于：所述3)共识层：提出适用于快递物流信息系统的服务证明(PoService)共识机制，原理是根据上一周期Δ内的服务质量Service，在候选生产节点中选择服务质量最好的前n个节点，作为生产节点。周期结束后，奖励给生产节点的挖矿奖励为p_j为生产节点对一条物流信息的标记与最终标记进行逻辑与的结果。服务质量的计算方式为前一周期内各考核项与奖励项的加权和，如下：

其中s_i∈[0，t]，p_j∈{0，1}

根据下式选取生产节点：

PNode＝max({Service_k}，n)。

5.根据权利要求1所述的一种快递物流区块链系统及其运行方法，其特征在于：采用权利1所要求的系统架构，一种基于区块链的快递物流信息录入方法包括如下步骤：

1)、将IoT设备生成的物流信息经区块链信息格式化转化函数，生成物流信息M_l，广播至区块链网络中；

2)、根据PoService机制，确定当前周期内的生产节点

3)、生产节点生成区块，并将区块广播至全网，以供所有备份节点进行备份；

4)、备份节点备份新区块：收到新区块后，将区块链接至备份区块链中；

5)、系统将物流信息M_l，保存至云数据库中。

6.根据权利要求1所述的一种快递物流区块链系统及其运行方法，其特征在于：系统为用户生成虚拟节点，用户通过外部接口输入快递单号进行查询。当用户收到快递后，对快递进行数字签名，通过四级节点将签收信息添加至系统中。虚拟节点的权限仅局限于查询快递，并且使用结束后，系统将地址再次分配给其它用户。