[发明专利]一种基于区块链的量子现金结算系统及方法

说明书

一种基于区块链的量子现金结算系统及方法，其系统包括量子现金的结算系统、量子现金密钥管理系统、量子现金银行、量子现金结算区块链。一种基于区块链的量子现金结算方法，包括量子现金的提取过程，量子现金的支付过程，量子现金的存款过程。用户可以在量子现金的结算系统进行注册，在验证完身份与合法性后，便可创建量子现金银行账户；用户通过量子现金密钥管理系统完成量子签名，便可从量子现金银行账户中完成量子现金的提取和支付，或将量子现金存入量子现金银行账户，用户的所有相关资料以及结算记录都将保存在量子现金结算区块链中。本发明所述的方案结合了区块链技术和量子加密技术来保证量子现金结算的可靠性，理论上具备无条件安全性。

技术领域

本发明属于计算机技术领域，具体涉及量子技术领域，具体说是一种基于区块链的量子现金结算技术。

背景技术

现金结算指直接支付现金作为媒介的商品结算，其成交和结算可在同一时间发生。在现金结算中，其结算流程特点是“一手交钱，一手交货”，商品实体运动和商品的价值运动、所有权转移是同时进行的。因此，现金结算的本质特征是商流与物流合一的运动方式，能够保证商品流通与现金流通的相向运动。但现金结算也存在缺陷，无法用于不在同一时间、同一地点进行的交易，也容易受不同国家的现金单位和购买力约束，也不适合大宗交易。

随着互联网和金融行业的快速发展，电子现金的应用日益广泛。电子现金是一种电子形式模拟的现金，可在多方面为在线结算提供类似现金的特性，包括方便性、费用低或零费用、不记名。除了银行以外，电子现金也可以应用于其他的第三方支付服务进行电子化途径的转移或结算，从而突破了传统现金结算的交易地点约束和不同国家货币单位的约束，也适合大宗交易。

但是目前的电子现金技术仍然存在着一些缺点与问题。

一、目前的电子现金安全性不高，容易被攻击。由于量子计算的发展，Grover算法能够破解DES加密体系，Shor算法能够破解RSA加密体系，这对于破解电子现金的加密和签名技术造成重大的风险。一些攻击者也会利用银行系统或第三方结算系统的漏洞或者攻击技术来伪造电子卡、盗刷电子现金、混入病毒、或植入木马来盗取电子现金账号密码。这都会严重的破坏电子现金的安全性。

二、目前的电子现金结算无法保证消费者的匿名性。传统的电子现金在结算阶段，往往使用非对称加密来验证这个结算是否合法时，商家需要通过消费者的公钥进行计算得到消费者的结算信息，也就是消费者的身份需要被商家了解。因此，传统的电子现金难以做到真实现金的那种匿名和隐私保护，真实现金的使用者完全无法知晓所持有的现金之前经历过哪些持有者或使用者。

三、目前的电子现金解决结算纠纷的能力较弱。在解决结算纠纷阶段，第三方机构需要拿到商家的私钥，但是私钥暴露将存在安全隐患，加上第三方机构的可信度是否足够，也会影响此次审计。即使第三方机构是可信的，在商家与用户进行投诉时，第三方机构也只能去检验商家与用户的身份，并不能采集足够的证据进行审计，而且集中式的结算数据也容易被篡改。

四、目前的电子现金在处理信息效率上有待提升。目前的电子现金结算主要是基于集中式的架构，集中式架构的性能瓶颈受限于其核心服务器和数据库的处理性能。每年双十一的线上采购往往会导致结算量瞬间暴涨，从而导致用户响应延迟，降低了用户的体验质量和结算效率。

现金是市场里重要的结算媒介，也是我们每个人购买商品，保存财富的媒介。随着量子计算机和量子计算的不断发展和应用，目前的电子现金技术面临着巨大的挑战和风险。但是，量子计算和区块链技术也给电子现金技术提供了一种改进的方式，有可能会产生更加高效、安全、可靠的量子现金方法。然而我国基本上没有一种基于区块链的量子现金结算方法。

发明内容

本发明所提供的一种基于区块链的量子现金结算技术，通过将量子加密和区块链等技术融入现金结算系统中，从而提高现金结算的安全性和效率。

一种基于区块链的量子现金结算系统，包括量子现金的结算系统、量子现金密钥管理系统、量子现金银行、量子现金结算区块链；