[发明专利]一种可监管的链下任意收款方快速支付方法

说明书

本发明公开了一种可监管的链下任意收款方快速支付方法。所述方法包括：央行生成系统公共参数、央行的私钥和公钥；央行分发密钥给商行，商行分发密钥给支行，支行分发密钥给用户；用户对交易额签名并加密发送给支行；支行解密并验证签名有效性；若有效，则接受交易并通知收款方；若无效，则拒绝。支行对所有交易单签名并发送给商行，商行验证交易单签名的有效性；若有效，则存储到区块链上，若无效，则拒绝。本发明方法通过分级密钥分发，使得央行能够监管整个交易系统；由于用户交易行为仅由支行完成，所以本发明交易系统与现有中心化系统相兼容，且交易速度与现有的中心化系统相等，能够满足快速交易需求。

技术领域

本发明涉及信息安全技术领域，特别是涉及一种可监管的链下任意收款方快速支付方法。

背景技术

近十年来，分布式密码货币的影响力不断增长。这些密码货币的底层创新是其共识机制，允许多个用户维护其区块链系统。其中，密码货币的一个最具潜力的应用方向为微支付，即快速完成小额支付。微支付能够应用于与物联网、WiFi共享连接等方向。

但是，基于区块链的密码货币系统具有重大的性能缺陷。首先，每个交易在存储到区块链系统之前均需要被全网节点验证。其次，区块链系统上的共识机制使得确认一笔交易需要耗费大量的时间。最后，目前旷工仅处理具有高额交易费的交易单。如果交易费接近或超过交易额本身，则小额支付没有任何实现的可能。对此，一个潜在的解决方案为离链支付。离链支付允许用户快速完成交易而不需要把交易单存储到区块链系统上，支付通道通过智能合约(即哈希时间锁)，能够完成任意复杂的交易规则；但是其支付通道仍然需要交易路径费用，且交易速度取决于路径长度，并要求各个中介均在线。如果中介突然拒绝合作，则交易失败，仍无法满足快速支付需求。

Defrawy等人基于安全多方计算设计出一个多个服务器协同存储账本和监管的方案；该方案中，用户仅需要到身份认证服务器上认证一次，把身份秘密分享给n个服务器；服务器个数需要大于规定的阈值才能联合恢复出用户的身份。但是，这类方案的监管是有限的，而不能从根本上解决区块链系统的严格监管问题。

因此，目前仍没有方案能够解决区块链系统中的监管问题和快速支付问题，而该问题是至关重要的。此外，现有的区块链系统，包括链下快速支付方案，远远不能满足实际应用需求。因此，可监管的链下任意收款方快速支付方案亟待研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种可监管的链下任意收款方快速支付方法，以解决目前区块链系统无法实现严格监管和快速交易的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种可监管的链下任意收款方快速支付方法，所述可监管的链下任意收款方快速支付方法基于一种可监管的链下任意收款方快速支付系统；所述可监管的链下任意收款方快速支付系统包括央行、商行、支行和用户；所述方法包括：

所述央行根据获取的安全参数生成公共参数、央行私钥和央行公钥；

所述央行根据所述央行私钥生成商行私钥，并将所述商行私钥分发给所述商行；

所述商行根据所述商行私钥生成商行公钥及支行私钥，并将所述支行私钥分发给所述支行；

所述支行根据所述支行私钥生成支行公钥及用户私钥，并将所述用户私钥分发给所述用户；

所述用户根据所述用户私钥生成用户公钥；

所述用户根据所述用户私钥和当前交易的付款信息生成交易单签名密文，并将所述交易单签名密文发送至所述支行；

所述支行对所述交易单签名密文进行解密并根据所述用户公钥验证签名是否有效；

若所述支行验证签名无效，则所述支行拒绝交易；

若所述支行验证签名有效，则所述支行接受交易并通知收款方；