[发明专利]在终端与支付系统之间直接传输电子硬币数据记录的方法

说明书

本发明涉及一种用于在第一终端与第二终端之间直接传输电子硬币数据记录的方法，其中第二终端执行以下步骤：从第一终端接收电子硬币数据记录，其中至少一个电子硬币数据记录包括货币金额和隐藏金额；使用接收的电子硬币数据记录生成修改的电子硬币数据记录；通过对修改的电子硬币记录应用同态单向函数来对修改的电子硬币记录进行掩码，以便获得经掩码的修改的电子硬币记录；向监控实体发送对经掩码的修改的电子硬币数据记录的注册请求。本发明还涉及货币系统和支付系统，包括：分散受控数据库，其中存储有经掩码的电子硬币数据记录；以及直接交易层，其包括至少两个其中可执行方法的终端。

技术领域

本发明涉及一种用于在终端之间直接传输电子硬币数据记录的设备。本发明还涉及一种在至少两个终端与监控实体之间的支付系统。

背景技术

支付交易和相关支付交易数据的安全性意味着保护所交换数据的机密性；以及保护交换数据的完整性；以及保护交换数据的可用性。

常规的基于区块链的支付交易(诸如比特币)表示对完整性的高度保护。当电子硬币数据记录(也称为“硬币(coins)”)在一种区块链技术中转手时，很多信息被公布。因此，这种支付交易(特别是所交换数据)不是完全保密的。此外，支付交易是非常计算密集的，并且因此很消耗能量。

因此，代替机密数据，仅机密数据的散列值被常规地存储在区块链分类账中。对应的纯文本数据则必须在区块链之外进行管理。到目前为止，这种概念还不适用于电子硬币数据记录，因为它们没有基本控制功能，基本控制功能特别是：(1)识别多重支出方法，也称为双倍支出(double spending)；以及(2)识别未覆盖的支付。在情况(1)中，有人试图多次输出相同的硬币数据记录，并且在第二种情况中，有人试图输出硬币数据记录，即使他或她没有信用(不再有信用)。

从DE 10 2009 038 645 A1和DE 10 2009 034 436 A1可知，用于以电子数据记录的形式传输货币金额的系统是已知的，其中，防止用数据记录的副本进行支付，并且提供高度的操纵安全性，同时交换需要复杂的结构以及复杂的加密和签名过程。这些系统证明没有什么实际用途。

WO 2016/200885 A1描述了一种用于加密在区块链分类账中交易的金额的方法，其中，交易的可验证性被保留。隐藏金额被添加到输入值。然后生成输出值并对其加密。输入值和输出值都在一取值范围内，其中该范围内任意两个值的总和不超过阈值。加密输入值和加密输出值的总和可以为零。范围检查(所谓的范围证明)与输入值和输出值中的每一个相关联。这些范围检查证明输入值和输出值都在落在该取值范围内。每个公共密钥可以基于交易中接收方的公共密钥用环签名(ring signature)来签名。该过程需要区块链技术，在接收硬币数据记录后为了验证硬币数据记录必须调用区块链技术。

本发明的目的是提供一种方法和系统，其中，支付交易被配置成安全但简单。特别地，提供了终端(诸如令牌、智能手机以及机器)之间的匿名直接支付。硬币数据记录应在接收到之后立即可用。意图是，多个硬币数据记录可以根据用户的需要彼此组合和/或分割，以便实现灵活交换。所交换的硬币数据记录应该一方面对其他系统参与方保密，但另一方面允许每个系统参与方进行基本的会计检查，特别是允许每个系统参与方识别多次支出尝试和识别以不存在的金额进行支付的尝试。

发明内容

所设置的目的通过独立权利要求的特征来实现。从属权利要求中描述了进一步的有利发展。

特别地，该目的通过一种用于在第一终端与第二终端之间直接传输电子硬币数据记录的方法来实现，其中由第二终端执行以下步骤。从第一终端接收电子硬币数据记录，其中，至少一个电子硬币数据记录包括货币金额和隐藏金额。使用接收的电子硬币数据记录生成修改的电子硬币数据记录。通过对修改的电子硬币记录应用同态单向函数来对修改的电子硬币记录进行掩码(mask)，以便获得经掩码的修改的电子硬币记录。向监控实体发送对于经掩码的修改的电子硬币数据记录的注册请求。