一种实时结算和监管系统中区块链与大数据平台交互方法与流程

1.本发明属于区块链数字资产交易、大数据以及监管科技技术领域，特别涉及区块链系统上的交易和大数据平台上交互，完成结算以及监管流程所需要的实时结算和监管系统中区块链与大数据平台交互方法。


背景技术：

2.传统区块链系统规避监管，而超级账本也没有考虑监管机制。但是区块链系统必须考虑监管，根据各国法律规定，以后没有监管或者无法监管的区块链系统不能被使用。但是传统金融系统内容监管机制是附属于传统金融系统，使用大数据、人工智能合约等科技，在金融系统后台执行。许多时候，白天市场交易，晚上后台系统从事监管检验，也就是说许多监管机制不是实时进行的。可是基于区块链的数字货币和数字金融是365/7/24交易，而且需要有实时监管，就是在交易时间，就必须执行监管检验，因此新型区块链系统都在协议层上嵌入式从事监管。这也代表区块链的工作方式改变了，以前只要可以交易，就是区块链，现在还需要进行监管才能完成交易。这样的需求明确出现并记载在2020年脸书数字稳定币第2版白皮书上，脸书宣布需要服从“旅行规则”（travel rule），而且在区块链协议层中嵌入式监管机制，从而确认实时监管机制是必须的，也是新型数字经济必须有的基础设施。而且，在区块链协议层做嵌入式监管需要在很短的时间完成监管检验，同时间监管检验需要处理大量数据。嵌入式监管机制改变区块链架构和作业，包括交易流程改变、数据结构改变、以及和大数据平台的超融合。区块链平台和大数据平台需要在每一笔交易上都无缝同步搭配才能完成。但是由于大数据平台需要从事大量数据分析，大数据平台需要一面从事交易检验，一面还需要实时整理数据预备继续来临的交易。现在技术已经有一些区块链系统和大数据平台交互的设计出现，但是大部分是两个平台独立作业，彼此交换信息，合作完成任务，因此需要设新的平台内各个模块的交互协议和方法以适应这种需求。
3.可是基于区块链的数字货币和数字金融是365/7/24交易，而且需要有实时监管，就是在交易时间，就必须执行监管检验，因此新型区块链系统都在协议层上嵌入式从事监管。这也代表区块链的工作方式改变了，以前只要可以交易，就是区块链，现在还需要进行监管才能完成交易。这样的需求明确出现并记载在2020年脸书数字稳定币第2版白皮书上，脸书宣布需要服从“旅行规则”（travel rule），而且在区块链协议层中嵌入式监管机制，从而确认实时监管机制是必须的，也是新型数字经济必须有的基础设施。而且，在区块链协议层做嵌入式监管需要在很短的时间完成监管检验，同时间监管检验需要处理大量数据。嵌入式监管机制改变区块链架构和作业，包括交易流程改变、数据结构改变、以及和大数据平台的超融合。区块链平台和大数据平台需要在每一笔交易上都无缝同步搭配才能完成。但是由于大数据平台需要从事大量数据分析，大数据平台需要一面从事交易检验，一面还需要实时整理数据预备继续来临的交易。
4.现在技术已经有一些区块链系统和大数据平台交互的设计出现，但是大部分是两个平台独立作业，彼此交换信息，合作完成任务，因此需要设新的平台内各个模块的交互协议和方法以适应这种需求。


技术实现要素：

5.本发明为了解决现有技术存在的一项或多项技术问题，创造性的提供一种新的区块链和大数据平台的交互协议，连接传统区块链平台和大数据平台，在交易流程中以最快的速度完成结算和监管，连接可以在一个机群内完成，内部使用高速网络，连接大数据平台，服务器以及其他设备，这两个平台不能只是连接，两个平台的运行会互相影响：区块链作业会因为大数据平台监管结果决定是否可以进行交易；而大数据平台必须365/7/24接受区块链来的数据，更新平台中的数据，然后从上监管计算，并且在最短的时间内传给区块链系统监管决策。因此，这两个系统的运行方式都发生了改变。由于互相影响，这样两个紧密交互的系统，事实上成为一个融合的一体机系统，而不是两个独立系统，区块链的运行需要大数据平台的参与才能完成，并且这两个系统均为实时运行，而不是线下运行。同时，该系统架构下，大数据平台有足够的计算和存储服务器可以支持实时大数据分析。
6.本发明的目的在于提供一种实时结算和监管系统中区块链系统与大数据平台交互方法，包括：所述区块链将交易数据按照一定的时间间隔统一上传至所述大数据平台，对于统一时间间隔内的交易数据，所述大数据平台并行执行实时结算算法，对于不同时间间隔上传的交易数据，所述大数据平台顺序执行结算；所述实时结算和监管系统包括：区块链系统，用于执行数字资产交易，以及将交易信息实时报告给大数据平台，所述区块链系统执行交易采取相同或不同的交易流程，所述交易的所有信息都存在所述区块链系统中的同时报告给所述大数据平台，所述区块链系统包括多个节点，每个节点维持链条，所述链条上具有区块，所述区块通过哈希算法保证不会被篡改；大数据平台，所述大数据平台用于将区块链系统报告的所述交易的信息存在数据表或数据图中，从而便于查询并从事监管活动，所述数据表或数据图动态生成而且动态更新；所述大数据平台还用于动态调整并维持数据索引；所述大数据平台位于至少一个区块链系统的节点上，所述节点为超级节点，所述大数据平台和一个或多个监管单位连接，所述大数据平台收集数据，验证所述数据后，对所述进行分析，获得当时交易情形作为监管决策的依据；或者所述大数据平台接收从其他可靠单位获得的相关监管信息；或者所述大数据平台自身收集和分析信息；所述大数据平台根据黑名单以及其他评级数据，包括自己收集和分析的数据，对当时正在做交易快速评估是否通过这笔交易；所述大数据完成评估后，立刻将评估决定实时发送到所述区块链系统；所述区块链系统根据监管报告，确定完成这笔交易或是拒绝这笔交易；不论交易是否批准可以完成或是被拒，区块链系统立刻将相关信息放进区块中，共识后上链；如果最后决定是拒绝这笔交易，相关单位或是个人如果参与洗钱活动，大数据平台，或是区块链系统，或是两个系统都自动报告该信息给所述监管单位；存储系统，使用块中块机制存储或者传统存储机制存储交易信息以及监管信息；以及网络系统，所述网络系统为高速网络系统，用于连接所述区块链系统、大数据平台以及存储系统。
7.优选的，从所述区块链上传到所述大数据平台的时间由交易数量、整体客户量、服务器容量、监管需求，决定所述时间间隔为可以短到不到1秒，也可以长一些例如10秒，或是长到1分钟。
8.优选的，所述时间间隔可以依据交易现况、系统容量、监管需求动态调整。
9.优选的，所述大数据平台完成上一次上传交易后，才处理后续上传的交易数据。
10.优选的，所述大数据平台包括用于提供算力和存储的机群，由于大数据平台每次只处理以前数据，所述时间间隔可以在1秒以内。
11.优选的，所述大数据平台认为可以接收下一组交易数据的情况下，发送“可以上传”的信息给所述区块链；所述区块链收到所述“可以上传”的信息后，才上传所述交易数据，从而避免大数据平台或是区块链平台发生拥挤的现象。
12.优选的，大数据平台可以一次发送多个所述“可以上传”的信息给区块链平台，多个所述“可以上传”的信息对应同样数量的交易数据，所述区块链收到多个所述“可以上传”的信息后，直接发送对应的多个交易数据组给所述大数据平台；所述大数据平台仍然是一组数据处理后才处理下一组的数据。
13.优选的，所述区块链在上传交易数据以前在这组交易数据上先进行流动性节省机制(liquidity saving mechanism, lsm)，所述流动性节省机制在区块链外或是块中实施lsm。
14.优选的， 区块链系统和大数据平台可以提供可扩展的网络基础设施以及可扩展的机群来支持高速区块链交易。
15.本发明的有益效果：可靠完成区块链系统上的交易和大数据平台上交互，完成交易以及监管流程，确保区块链系统上交易的安全性和可被监管性。
16.根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
17.后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。本发明的目标及特征考虑到如下结合附图的描述将更加明显，附图中：图1为根据本发明的优选实施例的区块链和大数据平台交互协议原理示意图；图2为根据本发明的优选实施例的区块链系统和大数据平台融合成为一个可监管的数字资产交易系统原理结构图；图3为根据本发明的优选实施例的交易和结算分离的交易上链流程图；图4为根据本发明的优选实施例的“交易即是结算”的交易上链流程图。
具体实施方式
18.为了使得本发明能够针对其发明要点更加明显易懂，下面将结合附图和实例对本发明作进一步的说明。在下面的描述中阐述了很多细节和具体实例，提供这些实例是为了
能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明完整形象地传达给本领域的技术人员。虽然本发明能够以很多不同于此描述的其它方式实施，但是本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做相应的推广，因此本发明不受下面公开的具体实例及具体附图所限制。
19.在下面的描述中阐述了很多细节和具体实例，提供这些实例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明完整形象地传达给本领域的技术人员。虽然本发明能够以很多不同于此描述的其它方式实施，但是本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做相应的推广，因此本发明不受下面公开的具体实例及具体附图所限制。
20.参见图1，实时结算和监管系统中区块链与大数据平台交互方法，由于该结算是实时进行的，而且是365/7/24操作，所以会不停更新账户的结算信息。每个账户进行实时结算，区块链会把交易数据定时例如每秒数据或每分钟的交易数据统一上传至大数据平台（该时间间隔可动态调整），对于统一时间间隔内的交易数据大数据平台并行执行实时结算算法，对于不同时间间隔上传的交易数据大数据平台顺序执行结算。
21.作为优选的实施方式，从区块链上传到大数据平台时间隔决定于交易数量、服务器容量、监管需求。一般高速区块链系统在一秒内需要结算，因此高速区块链系统可能每半秒内上传交易数据给大数据平台。上传的交易数据越多，大数据平台需要越多的计算力和存储。
22.作为优选的实施方式，上传时间间隔可以动态调整，当大数据平台强大的时候，间隔时间可以非常短。短到几乎可以是零。在几乎是零间隔的情况下，大数据平台仍然认为这是2次数据上传，分开处理。大数据平台完成上次上传交易后，才处理后来上传的交易数据。这样的间隔减低结算复杂度，保证交易完备性，增加交易完成速度。由于大数据平台一般都有机群提供算力和存储，这间隔时间可以是一秒以内。但是这是根据大数据平台的容量、整体客户量、交易量。
23.作为优选的实施方式，大数据平台认为可以接受下一组交易数据时，可以送“可以上传”信息给区块链平台。区块链平台收到“可以上传”的信息后，才上传交易数据，这样的机制可以避免大数据平台或是区块链平台发生拥挤的现象。大数据平台可以一次送多个例如n个“可以上传”的信息给区块链平台，区块链平台收到后，可以直接送n个交易数据组给大数据平台。大数据平台仍然是一组数据处理后才处理下一组的数据。
24.作为优选的实施方式，区块链系统在上传交易数据以前，可以在这组交易数据上先进行流动性节省机制（liquidity saving mechanism, lsm）。lsm机制可以在区块链外面进行，例如欧洲央行和日本央行提的机制（复杂，而且不能实时进行）；或是块中lsm机制（申请人早期申请，2018103473575，名称为“一种面向区块链的清结算交易分账算法的设计方法”），简单的多，而且可以实时进行。如果交易数据先经过lsm处理，在大数据平台的工作量大大降低。
25.作为优选的实施方式， 区块链系统和大数据平台可以提供可扩展的网络基础设施以及可扩展的机群来支持高速区块链交易。
26.如图2所示，实时结算和监管系统包括：区块链系统，用于执行数字资产交易，以及将交易信息实时报告给大数据平台，所述区块链系统执行交易采取相同或不同的交易流程，所述交易的所有信息都存在所述区块链系统中的同时报告给所述大数据平台，所述区块链系统包括多个节点，每个节点维持链条，所述链条上具有区块，所述区块通过哈希算法
保证不会被篡改；大数据平台，所述大数据平台用于将区块链系统报告的所述交易的信息存在数据表或数据图中，从而便于查询并从事监管活动，所述数据表或数据图动态生成而且动态更新；所述大数据平台还用于动态调整并维持数据索引；所述大数据平台位于至少一个区块链系统的节点上，所述节点为超级节点，所述大数据平台和一个或多个监管单位连接，所述大数据平台收集数据，验证所述数据后，对所述进行分析，获得当时交易情形作为监管决策的依据；或者所述大数据平台接收从其他可靠单位获得的相关监管信息；或者所述大数据平台自身收集和分析信息；所述大数据平台根据黑名单以及其他评级数据，包括自己收集和分析的数据，对当时正在做交易快速评估是否通过这笔交易；所述大数据完成评估后，立刻将评估决定实时发送到所述区块链系统；所述区块链系统根据监管报告，确定完成这笔交易或是拒绝这笔交易；不论交易是否批准可以完成或是被拒，区块链系统立刻将相关信息放进区块中，共识后上链；如果最后决定是拒绝这笔交易，相关单位或是个人如果参与洗钱活动，大数据平台，或是区块链系统，或是两个系统都自动报告该信息给所述监管单位；存储系统，使用块中块机制存储或者传统存储机制存储交易信息以及监管信息；以及网络系统，所述网络系统为高速网络系统，用于连接所述区块链系统、大数据平台以及存储系统。其中，实时结算和监管方法采用如图3所示的联盟链方式以及交易和结算分开的机制，包括：（1）一笔交易到达区块链系统进行第一次上链，查明所有交易方的信息后，确定资金以及资产都是确实的，就进行如下排队上链交易；（2）排队上链交易，交易和共识机制是分离，而且交易和结算机制是分离的；（3）共识后，这笔交易等待完成：如果交易和共识分离，交易需要等待区块链系统交易完成；如果区块链系统中共识和交易绑定，共识后就算交易完成；（4）交易完成后，将完成的交易信息第二次上链；如果交易没有成功或是交易被系统拒绝，这笔交易也上链，表示交易失败；（3）经过反洗钱等处理后，交易在适合的账户系统上结算成功，将这笔交易信息包括结算完成时间第3次上链。
27.或者，实时结算和监管方法采用如图4所示的交易即是结算的实时交易控制方法包括：（1）在共识前，大数据平台先从事监管检验，通过检验，才能参与共识，区块链系统将该交易的信息发送给大数据平台，大数据平台评估是否批准这笔交易；（2）大数据平台评估后，传送决定信息给区块链系统；（3）收到大数据平台监管批准通知后，将监管批准通知上链，这是第二次上链；如果大数据平台返回拒绝通知，将拒绝通知也进行上链；区块链系统通知相关的单位和客户交易失败的信息；（4）如果大数据平台批准，这笔交易进入共识机制；如果交易和共识分离，这笔交易需要等待区块链系统交易完成；如果区块链系统共识和交易绑定，共识后认为交易完成；不论是共识即是交易，或是共识和交易分开，等交易完成后，将完成的交易信息第三次上链；如果因为异常，这笔交易失败，失败的信息也上链，这也是第三次上链，并通知相关的单位和客户本实施例中区块链系统上的交易和大数据平台上交互，完成交易以及监管流程，
确保区块链系统上交易的安全性和可被监管性。
28.虽然本发明已经参考特定的说明性实施例进行了描述，但是不会受到这些实施例的限定而仅仅受到附加权利要求的限定。本领域技术人员应当理解可以在不偏离本发明的保护范围和精神的情况下对本发明的实施例能够进行改动和修改。

技术特征：
1.一种实时结算和监管系统中区块链系统与大数据平台交互方法，其特征在于包括：所述区块链将交易数据按照一定的时间间隔统一上传至所述大数据平台，对于统一时间间隔内的交易数据，所述大数据平台并行执行实时结算算法，对于不同时间间隔上传的交易数据，所述大数据平台顺序执行结算；所述实时结算和监管系统包括：区块链系统，用于执行数字资产交易，以及将交易信息实时报告给大数据平台，所述区块链系统执行交易采取相同或不同的交易流程，所述交易的所有信息都存在所述区块链系统中的同时报告给所述大数据平台，所述区块链系统包括多个节点，每个节点维持链条，所述链条上具有区块，所述区块通过哈希算法保证不会被篡改；大数据平台，所述大数据平台用于将区块链系统报告的所述交易的信息存在数据表或数据图中，从而便于查询并从事监管活动，所述数据表或数据图动态生成而且动态更新；所述大数据平台还用于动态调整并维持数据索引；所述大数据平台位于至少一个区块链系统的节点上，所述节点为超级节点，所述大数据平台和一个或多个监管单位连接，所述大数据平台收集数据，验证所述数据后，对所述进行分析，获得当时交易情形作为监管决策的依据；或者所述大数据平台接收从其他可靠单位获得的相关监管信息；或者所述大数据平台自身收集和分析信息；所述大数据平台根据黑名单以及其他评级数据，包括自己收集和分析的数据，对当时正在做交易快速评估是否通过这笔交易；所述大数据完成评估后，立刻将评估决定实时发送到所述区块链系统；所述区块链系统根据监管报告，确定完成这笔交易或是拒绝这笔交易；不论交易是否批准可以完成或是被拒，区块链系统立刻将相关信息放进区块中，共识后上链；如果最后决定是拒绝这笔交易，相关单位或是个人如果参与洗钱活动，大数据平台，或是区块链系统，或是两个系统都自动报告该信息给所述监管单位；存储系统，使用块中块机制存储或者传统存储机制存储交易信息以及监管信息；以及网络系统，所述网络系统为高速网络系统，用于连接所述区块链系统、大数据平台以及存储系统。2.根据权利要求1所述的一种实时结算和监管系统中区块链系统与大数据平台交互方法，其特征在于：从所述区块链上传到所述大数据平台的时间由交易数量、整体客户量和服务器容量决定。3.根据权利要求1所述的一种实时结算和监管系统中区块链系统与大数据平台交互方法，其特征在于：所述时间间隔可以依据交易现况、系统容量、监管需求动态调整。4.根据权利要求1所述的一种实时结算和监管系统中区块链系统与大数据平台交互方法，其特征在于：所述大数据平台完成上一次上传交易后，才处理后续上传的交易数据。5.根据权利要求1所述的一种实时结算和监管系统中区块链系统与大数据平台交互方法，其特征在于：所述大数据平台包括用于提供算力和存储的机群，由于大数据平台每次只处理以前数据，所述时间间隔可以在1秒以内。6.根据权利要求1所述的一种实时结算和监管系统中区块链系统与大数据平台交互方法，其特征在于：所述大数据平台认为可以接收下一组交易数据的情况下，发送可以上传的信息给所述区块链；所述区块链收到所述可以上传的信息后，才上传所述交易数据，从而避免大数据平台或是区块链平台发生拥挤的现象。7.根据权利要求1所述的一种实时结算和监管系统中区块链系统与大数据平台交互方法，其特征在于：大数据平台可以一次发送多个所述可以上传的信息给区块链平台，多个所述可以上传的信息对应同样数量的交易数据，所述区块链收到多个所述可以上传的信息
后，直接发送对应的多个交易数据组给所述大数据平台；所述大数据平台仍然是一组数据处理后才处理下一组的数据。8.根据权利要求1所述的一种实时结算和监管系统中区块链系统与大数据平台交互方法，其特征在于：所述区块链在上传交易数据以前在这组交易数据上先进行流动性节省机制，所述流动性节省机制在区块链外或是块中实施。9.根据权利要求1所述的一种实时结算和监管系统中区块链系统与大数据平台交互方法，其特征在于： 区块链系统和大数据平台可以提供可扩展的网络基础设施以及可扩展的机群来支持高速区块链交易。

技术总结
本发明提供一种区块链系统与大数据平台交互方法，包括：区块链将交易数据按照一定的时间间隔统一上传至大数据平台，对于统一时间间隔内的交易数据，大数据平台并行执行实时结算算法，对于不同时间间隔上传的交易数据，大数据平台顺序执行结算；实时结算和监管系统包括：区块链系统，大数据平台，存储系统及网络系统，时间间隔由交易数量、整体客户量和服务器容量决定，可以动态调整，大数据平台完成上一次上传交易后，才处理后续上传的交易数据，大数据平台发送可以上传的信息给区块链；区块链收到后才上传交易数据，区块链在上传交易数据以前先在区块链外或是块中进行流动性节省机制，提供可扩展的网络基础设施及机群支持高速区块链交易。区块链交易。区块链交易。


技术研发人员：蔡维德
受保护的技术使用者：天民（青岛）国际沙盒研究院有限公司
技术研发日：2021.08.16
技术公布日：2022/3/8