(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 202211164358.9 (22)申请日 2022.09.23 (71)申请人 湖北工业大 学 地址 430068 湖北省武汉市洪山区南李路 28号 (72)发明人 阮鸥　王妍　赵万雄　 (74)专利代理 机构 武汉科皓知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 42222 专利代理师 罗飞 (51)Int.Cl. G06Q 20/38(2012.01) G06Q 20/40(2012.01) G06Q 20/02(2012.01) G06Q 20/08(2012.01) G06F 16/182(2019.01)G06F 16/27(2019.01) G06F 21/60(2013.01) G06F 21/62(2013.01) G06F 21/64(2013.01) (54)发明名称 一种基于区块链和智能合约技术的安全支 付系统及方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于区块链和智能合约 技术的安全支付系统及方法。 系统首先进行初始 化； 然后进入支付阶段， 用户将加密交易意向同 其以太坊地址一起发送给商家， 商家解密交易意 向并将得到的信息打包成一个订单信息加密存 储至IPFS中， IPFS生成索引信息并返回给商家， 并发送给用户， 用户与智能合约交互进行支付金 额以及上传index， 区块链成功存储index则返回 Transaction_hash 给用户； 最后系统进入收货提 现阶段， 用户将Transaction_hash发送给商家， 商家向BC请求获取交易信息， 然后验证交易信息 是否正确， 正确则发送货物给用户， 用户收到货 物后与智能合约交互进行身份验证， 验证成功则 修改物流状态， 第三方支付平台支付金额给商 家。 本发明可以确保用户在电子交易过程中信息 不被泄露、 篡改。 权利要求书3页 说明书9页 附图2页 CN 115545706 A 2022.12.30 CN 115545706 A 1.一种基于区块链和智能合约 技术的安全支付系统， 其特征在于， 包括： 用户、 商家、 第 三方支付平台、 智能合约、 星际文件系统和区块链， 用户， 用于向商家发送加密后的交易意向以及以用户的以太坊地址； 与智能合约交互 向其上传订单 的索引信息， 并向第三方支付平台进行支付； 接 收区块链返回的与订单对应 的交易信息和索引信息的存 储地址， 并发送给商家； 将身份验证信息发送给智能合约； 商家， 用于对用户发送的加密后的交易意向进行解密， 并将解密后的结果形成订单储 存至星际文件系统中， 接 收星际文件系统返回的订单对应的索引信息， 将订单对应的索引 信息发送给用户； 通过用户发送的与订单对应的交易信息和索引信息的存储地址验证交易 金额和地址是否正确， 如果 正确则发送货物给用户； 第三方支付平台， 接收用户支付的金额， 并根据物流状态向商家进行 金额支付； 智能合约， 接收用户上传的订单的索引 信息； 接收用户发送的身份验证信息， 对用户身 份进行验证， 当验证成功时， 修改对应的物流状态； 星际文件系统， 用于对商家生成的加密订单进行存储， 并生成加密订单对应的索引信 息， 然后返回给商家； 区块链， 用于对用户上传至智能合约的订单的索引信息进行存储， 当存储成功将与订 单对应的交易信息和索引信息的存储地址返回用户； 接 收商家发送的获取交易信息请求， 并根据交易信息请求进行检索， 将检索结果返回给商家。 2.如权利要求1所述的基于区块链和智能合约 技术的安全支付系统， 其特征在于， 加密 后的交易意向由用户利用系统初始 化时生成的商家公钥进 行加密， 用户以太坊 地址在系统 初始化时生成， 用于注 册一个用户伪身份。 3.如权利要求1所述的基于区块链和智能合约 技术的安全支付系统， 其特征在于， 商家 利用系统初始化时生成的商家私钥对用户发送的加密后的交易意向进 行解密， 并根据解密 后得到的交易 意向同交易金额和货物信息一 起打包为 一个订单。 4.一种基于区块链和智能合约技 术的安全支付方法， 其特 征在于， 包括： 初始化步骤， 生成两个以太坊地址， 分别作为用户和商家的账户地址， 使用Boneh ‑ Franklin加密方案得到用户和商家的密钥对， 用户的密钥对包括用户的公钥和私钥， 商家 的密钥对 包括商家的公钥和私钥； 支付步骤， 用户利用商家的公钥对交易意向进行加密， 并将加密后的交易意向以及用户的账户地 址一起发送给商家； 商家利用商家 的私钥对加密后的交易意向进行解密， 将解密后的结果、 交易金额和货 物信息打包成一个订单并进行加密 处理， 然后存储至IPFS中， 通过IPFS生成加密订单的索 引信息并返回给商家， 通过商家发送给用户； 用户通过调用智能合约向第 三方支付平台进行支付操作， 并将订单的索引信 息上传至 智能合约， 其中， 第三方支 付平台采用区块链和智能合约技术， 通过区块链对订单的索引信 息进行存 储， 并向用户返回与订单对应的交易信息和索引信息的存 储地址； 收货提现步骤， 用户将订单对应的交易信息和索引信息的存储地址发送给商家， 商家 验证交易信息是否正确， 如果正确则将对应的货物发送给用户， 用户收到货物后与智能合 约交互， 通过智能合约对用户的身份进 行身份验证， 如果身份验证成功则修改物流状态， 并权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115545706 A 2通过第三方支付平台向商家 支付相应的金额。 5.如权利要求4所述的基于区块链和智能合约 技术的安全支付方法， 其特征在于， 初始 化步骤包括： 第三方支付平台根据交易 规则创建智能合约； 分别初始化用户和商家的以太坊地址Uad dr和Saddr； 采用BF基于身份的加密方案通过密钥生成器生成用户的私钥和公钥， 商家的私钥和公 钥。 6.如权利要求4所述的基于区块链和智能合约 技术的安全支付方法， 其特征在于， 支付 步骤中， 用户利用商家的公钥对交易意向进行加密， 并将加密后的交易意向以及用户的账 户地址一 起发送给商家， 包括： 用户利用商家的公钥对交易意向进行加密， 具体包括： 用户随机选取 设置 四个参数V、 W、 T、 r， 其中V、 W、 T用于构成加密后的交易意向c ′， V为检验消息的安全性的参 数， W为商家在解密过程中求解α 的参数， T为商家解密过程中求解明文c的参数， r为一个哈 希值， lm表示消息的比特长度； 依次计算r＝H3( α， c)， V＝r*P， 和 其中， {H1， H2， H3， H4}为四个安全的Hash函数： H1： {0， 1}*→G1， H2： H3： H4： P为G1的一个生成元； Ppud为系 统公钥， QS为商家的公钥； 用户将加密后的交易 意向c′＝(V， W， T)和用户的以太坊地址Uad dr一同发送给商家。 7.如权利要求4所述的基于区块链和智能合约 技术的安全支付方法， 其特征在于， 支付 步骤中， 商家利用商家的私钥对加密后的交易意向进 行解密， 并将解密后的结果、 交易金额 和货物信息打包成一个订单并进行加密处理， 然后存储至IPFS中， 通过IPFS生成加密订单 的索引信息并返回给商家， 通过商家发送给用户， 包括： 商家使用商家的私钥SS对加密后的交易意向c ′进行解密， 具体包括： 计算 计算 其中m作为解密后的交易意向， 接着设置一个参数r ′作 为一个哈希值， r ′＝H3( α′， m)， 并检查等式V＝r ′*P是否成立， 如果成立， 则接受该密文并返 回m， 否则不接受c ′； 将交易金额q和货物信息k打包成为一个订单order， 并使用用户的公钥QU对order进行 加密， 加密过程包括： 随机选取β ∈{0， 1}lm， 设置一个哈希值t和三个参数O、 Q、 D， 其 中O、 Q、 D 用于构成加密后的订单信息order ′， O为用于检验的参数， Q为用户对订单解密过程中求解β 的参数， D为用户对订单解密过程中求出原始订单明文的参数； 依次计算t＝H3( β， order)， O ＝t*P， 和 得到加密后的订单order ′＝(O， Q， D)， 其中， {H2， H3， H4}为三个安全的Hash函数： H2： H3： H4： P为G1的一个生成元； Ppud为系统公钥， QU为用户的公钥； 商家将加密后的订单order ′上传至星际文件系统中， 通过星际文件系统返回订单对应 的索引信息i ndex； 商家将订单对应的索引信息i ndex发送给用户。 8.如权利要求4所述的基于区块链和智能合约 技术的安全支付方法， 其特征在于， 支付权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115545706 A 3