一种基于区块链的实体资产抵押借贷方法与流程

专利检索2022-05-10  50



1.本发明涉及区块链金融领域,特别涉及一种基于区块链的实体资产抵押借贷方法。


背景技术:

2.随着区块链技术的不断发展,基于区块链的借贷协议逐渐完善,抵押数字货币借贷已经成为了金融领域的一种新模式。defi(decentralized finance)即分布式金融或去中心化金融,与传统的高度中心化金融体系相比,去中心化金融通过区块链技术,直接将交易双方连接起来进行金融交易,比如转账、理财、货币兑换、借贷、抵押等等,从而实现金融服务效率和成本的优化。
3.区块链是数字货币的底层技术,它通过分布式共识机制实现了去中心、不可篡改的交易记录,并可以进一步通过脚本或智能合约实现复杂的、强制执行的交易。区块链公开透明的天然特性,使其在保护隐私和数据安全问题上存在诸多局限,在区块链系统中通过应用零知识证明(zero knowledge proof)等密码学技术,区块链可以很好地隐藏各方账户余额和实体资产信息等相对敏感数据,从而保护了用户的个人隐私。
4.此外,以区块链为底层技术还可实现智能合约。智能合约是一种自动强制执行的程序,不受第三方约束,一旦触发智能合约,就按照顺序一次执行,保证了公平、公正、公开,理论上可以为用户提供任何服务。去中心化金融的根本在于通过区块链技术和智能合约构建代码信任,帮助人们实现去中心化交易,点对点转账,简化交易程序,并降低交易成本。
5.目前的defi抵押借贷协议均是以数字货币为主体的金融业务,如compound、aave、dydx 等协议,而实体资产的抵押借贷模式比如实体资产抵押、汽车抵押等,仍采用传统的中心化金融借贷系统,抵押流程复杂,成本颇高,交易公平性难以保证。因此设计一种实体资产抵押借贷平台,通过区块链技术结合智能合约去除第三方机构及中介这样的中间人角色,同时应用零知识证明技术保护用户的个人隐私,就具有重要的意义和巨大的应用价值。
6.术语解释:
7.哈希函数:一种单向、无碰撞函数y=h(x),可以从x快速计算出y;但是给定x,无法有效计算出y。典型的哈希函数有sha256,其输出为256比特。
8.数字签名:只有信息的发送者才能产生的别人无法伪造的一段数字串,这段数字串同时也是对发送信息真实性的一个有效证明。正确实现的数字签名比手写类型更难以伪造。此外,一些不可否认数字签名方案能够提供时间戳,即使私钥泄露,也能保证签名的有效性。
9.默克尔树:一种典型的二叉树结构,由一个根节点、一组中间节点和一组叶节点组成。给定记录周期内的所有加密数据形成默克尔树,默克尔树的第一个叶子节点保存上一个记录周期的默克尔累加根,其余每个叶子节点对应当前记录周期内的一条加密数据,默克尔树的每个非叶子节点通过对其两个孩子进行累加和哈希来获得其值,最终形成一棵默克尔树。
10.去中心化交易所:允许用户购买、出售或交易加密货币或数字货币的智能合约。显著的特点就是没有中心化交易所那么庞大的运营体系,所有的交易和操作都通过智能合约来进行。
11.ltoken:erc20和ether两类基础资产在借贷平台上的集成,转换公式为ltoken=基础资产/当前汇率。ltoken在借贷平台上有两种作用,分别是作为利息的衡量标准和贷款的抵押物。有别于传统银行的计算方式,利率是通过复利的形式增长的。ltoken在借贷平台中作为度量衡使用。
12.zk

snark技术:一种零知识证明系统,首字母缩略词zk

snark代表“零知识简洁非交互式知识论证”,“零知识”证明允许一方(证明者)向另一方(验证者)证明陈述是真实的,而不会泄露任何额外信息。例如,对于公开的y,通过zk

snark某人可以在不泄漏x的情况下证明其知晓满足y=h(x)的x。
13.零知识余额/金额:一种使用哈希值表示的隐藏余额/金额,其组成形式为:cmt= h(addr,balance,sn),其中,addr为账户地址,balance是cmt对应的明文金额数值,sn是 cmt唯一对应的序列号,sn公布代表cmt已被花费。零知识余额的使用和存入必须通过零知识证明验证,使用新的零知识余额代替旧的零知识余额。一旦零知识余额更新,旧余额的序列号sn会被公布。
14.流动性池:设立在智能合约中的数字货币池,通过提供流动性促进交易。
15.流动性投资:具有投资机制的defi产品,按照要求存入或者借出指定的数字货币资产,为产品的资金池提供流动性而获取收益的过程。该收益可能是项目的原生数字货币,或者是其代表的治理权利。


技术实现要素:

16.针对现有技术的不足,本发明提供了一种基于区块链的实体抵押借贷方法,采用智能合约技术,同时应用零知识证明等密码学技术,实现实体资产去中心化金融服务,具备实时性、不可篡改性以及市场决定利率的特性。本方案去除了中心化机构银行,此外这个抵押过程没有任何门槛,没有任何时间限制,随时随地都可以进行,因此它节省了大量的中间费用,并且将效率极大提高。
17.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
18.本技术公开了一种基于区块链的实体资产抵押借贷方法,具体包含如下步骤:
19.s1、借款人申请抵押,可信实体资产登记机构查询借款人实体资产的状态:包括审核借款人是否是实体资产的真实所有者和审核实体资产是否已被抵押;
20.s2、可信实体资产登记机构使用第三方可信评估机构,对实体资产的价格进行价值评估,用于在贷款生成时提供实体资产的价格数据;
21.s3、可信实体资产登记机构将明文信息通过哈希运算得到哈希值并进行数字签名;验证者通过验证数字签名,可确定明文信息没有被篡改;所述明文信息包括实体资产和借款人信息;
22.s4、放贷人通过平台的智能合约进行放贷操作,所述放贷操作包括转账、注资、撤资和存款;
23.s5、借款人根据第三方可信评估机构评估的实体资产的价值确定要借贷的资产数
额,通过平台的智能合约进行借款操作;所述借款操作包括抵押认证、借款、还款;
24.s6、可信实体资产登记机构执行后续操作:包括借款人借款后,改变实体资产的抵押状态为“已被抵押”;借款人还款后,更改实体资产的抵押状态为“未被抵押”;
25.s7、若借款人的未偿还借贷价值超过其借贷能力,则触发清算,按当前市场价格减去清算折扣来拍卖借款人抵押的实体资产,清算人获得借款人抵押的实体资产,可信实体资产登记机构更改相关实体资产的信息;借款人收到抵押的实体资产减去债务和清算折扣后剩余的资产;
26.s8、若为平台的资产池提供流动性,则平台会奖励具有投票治理权的治理数字货币;
27.作为优选,所述步骤s3具体操作如下:
28.s31、可信实体资产登记机构将明文信息通过哈希运算得到哈希值,使用签名者私钥对哈希值进行签名得到数字签名;
29.s32、发送方将数字签名以及对明文信息通过哈希运算得到哈希值发送给验证者;
30.s33、验证者通过签名者公钥验证数字签名得到的哈希值与收到的哈希值对比,若两者一致,确定明文信息没有被篡改。
31.作为优选,所述步骤s4中的放贷操作采用了对应的零知识证明,用于证明和验证交易过程中的相关参数,并隐藏关键信息,以及取消交易各方在操作过程中的关联关系,具体包括如下子步骤:
32.s41、转账:
33.s411、放贷人从自己的隐私余额转出一笔用于放贷的隐私资金,与其他放贷人的隐私资金共同组成隐私资金池;
34.s412、放贷人生成一个转账零知识证明,通过参数证明转账前的隐私余额、转出的隐私资金和转账后的隐私余额;
35.s413、放贷人将公开参数和转账零知识证明发送到区块链系统中,区块链节点使用公开参数验证转账零知识证明的正确性,将交易记录在区块链系统中,更新放贷人的隐私余额;
36.s42、注资:
37.s421、放贷人创建一个假名账户,假名账户将隐私资金池中所有的隐私资金组成一个注资默克尔树,所述注资默克尔树上的叶子节点对应不同的隐私资金;
38.s422、假名账户生成一个注资零知识证明,通过参数证明放贷人用于放贷的隐私资金存在于默克尔树上;
39.s423、假名账户将公开参数与注资零知识证明发送到区块链系统中,区块链节点使用公开参数验证注资零知识证明的正确性;
40.s424、假名账户将放贷人的隐私资金对应的明文资金转到平台,平台的智能合约记录该假名账户拥有对应数量的ltoken,平台资金池增加相应金额;
41.s43、撤资:
42.s431、放贷人使用假名账户根据平台的智能合约记录的对应的ltoken,计算可提取资金,并生成可提取资金对应的撤资隐私资金,并放入隐私资金池;所述可提取资金为放贷本金与利息之和;
43.s432、假名账户将隐私资金池中所有的隐私资金组成一个撤资默克尔树;
44.s433、假名账户生成撤资零知识证明,通过参数证明撤资隐私资金存在于撤资默克尔树上;
45.s434、假名账户将公开参数与撤资零知识证明发送到区块链系统中,区块链节点区块链节点使用公开参数验证撤资零知识证明的正确性,将交易记录在区块链上,平台的智能合约验证通过之后更新平台资金池;
46.s44、存款:
47.s441、放贷人生成一个存款零知识证明,通过参数证明存款前的隐私余额、取回的隐私资金和存款后的隐私余额;
48.s442、放贷人将公开参数与存款零知识证明发送到区块链系统中,区块链节点区块链节点使用公开参数验证存款零知识证明的正确性,将交易记录在区块链系统中,放贷人的隐私余额更新。
49.作为优选,所述步骤s5中的放贷操作采用了对应的零知识证明,用于证明和验证交易过程中的相关参数,并隐藏关键信息,以及取消交易各方在操作过程中的关联关系,具体包括如下子步骤:
50.s51、抵押认证:
51.s511、可信实体资产登记机构检查借款人实体资产的状态,生成一个资产状态零知识证明,通过参数证明借款人的资产状态为未抵押;
52.s512、可信实体资产登记机构对实体资产进行登记签名;
53.s513、可信实体资产登记机构对资产进行价值评估,生成价值评估零知识证明,通过参数证明资产当前的市场价值,而不泄露资产的具体情况;
54.s514、可信实体资产登记机构对资产的价值评估进行价值签名;
55.s52、借款:
56.s521、借款人创建一个假名账户,假名账户根据可信实体资产登记机构对实体资产评估的价值和平台抵押系数确定借款金额,生成借款金额对应的隐私资金,借款人将隐私资金与其他放贷人转出的隐私资金组成借款默克尔树;
57.s522、假名账户生成借款零知识证明,通过参数证明隐私资金存在于借款默克尔树上;
58.s523、假名账户将公开参数与借款零知识证明、登记签名和价值签名发送到区块链系统中,区块链节点使用公开参数验证明借款零知识证明的正确性,将交易记录在区块链系统中,平台向假名账户转出借款,更新平台总账;
59.s524、借款人提取借款默克尔树上对应的隐私资金到账户,并生成一个提取零知识证明,通过参数证明原来的零知识金额、借款的零知识金额和操作后的零知识余额;
60.s525、借款人将公开参数与提取零知识证明发送到区块链系统中,区块链节点使用公开参数验证提取零知识证明的正确性,将交易记录在区块链系统中,更新借款人的零知识余额;
61.s53、还款:
62.s531、借款人使用假名账户从隐私余额扣除应还资金对应的应还隐私资金,所述应还资金为平台记录的假名账户借款本金和利息之和;
63.s532、借款人生成一个还款零知识证明,通过参数证明原来的隐私余额、转入隐私资金池的应还隐私资金和操作后的隐私余额;
64.s533、借款人将公开参数与还款零知识证明发送到区块链系统中,区块链节点使用公开参数验证还款零知识证明的正确性,将交易记录在区块链系统中,更新借款人的隐私余额;
65.s534、假名账户将隐私资金池中所有隐私资金组成一个默克尔树,生成结束零知识证明,通过参数证明应还隐私资金存在于撤资默克尔树上;
66.s535、假名账户将公开参数与结束零知识证明发送到区块链系统中,区块链节点使用公开参数验证结束零知识证明的正确性,从而假名账户将应还资金还给平台,平台将假名账户所对应的借款条目删除,还款操作完成。
67.本发明的有益效果:
68.1、本发明允许用户使用实体资产作为抵押,借款人直接与协议进行交互,支付浮动利率。做到了随存随取,无前期收费,也没有所谓的手续费,利息借多久就还多少,利率根据市场实时浮动,没有任何黑幕,保证了交易的公平性。
69.2、抵押物先更改抵押状态之后,借款人才能从平台中借出数字货币,防止“双花”问题。
70.3、本发明通过区块链技术和智能合约实现去中心化,无需第三方交易平台,交易过程简单,交易成本低。
71.4、本发明中用户和实体资产信息进行哈希处理,生成对应的签名,抵押过程中借款人和抵押物的隐私得到了很好地保护,传递过程中不会被篡改,也不会泄露给第三方。
72.5、本发明采用零知识证明,用于证明和验证交易过程中的相关参数,可以很好地隐藏各方用户的账户余额和实体资产信息等相对敏感数据,零知识余额的使用和存入通过零知识证明验证,使用新的零知识余额代替旧的零知识余额,从而保护了用户的个人隐私。
73.6、即时放贷生利息、即时借款还款,没有一对一借贷媒合的问题。
74.7、本发明中清算机制能避免借钱不还,保障放贷人的权益。一旦通过监控合约发现坏账,便会触发清算程序,清算人立刻启动清算,避免平台出现债务和坏账,维持了系统的偿付能力,同时清算人也获得清算人收益,平台正常稳定运行。
75.8、本发明中治理数字货币具有无预挖无预售的特点,获得治理数字货币的唯一方式是为资产池提供流动性才能获得,所以分配公平,属于社区控制的筹码,保证了社区的热情和参与度。
76.本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
附图说明
77.图1为本发明实施例所公开的一种基于区块链的实体资产抵押借贷方法总体流程示意图;
78.图2为放贷人存款提款操作的流程示意图;
79.图3为放贷人转账操作所证明的关系图
80.图4为放贷人注资操作所证明的关系图
81.图5为放贷人撤资操作所证明的关系图
82.图6为放贷人存款操作所证明的关系图
83.图7为借款人抵押借贷操作的流程示意图;
84.图8为借款人实物抵押认证所证明的关系图;
85.图9、10为借款人借款操作所证明的关系图;
86.图11、12为借款人还款操作所证明的关系图;
87.图13为清算机制的流程示意图;
具体实施方式
88.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面通过附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限制本发明的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本发明的概念。
89.基于区块链的实体资产抵押借贷方法,包括步骤如下:
90.步骤一,借款人申请抵押,可信实体资产登记机构通过中间件(接口api)查询实体资产状态:审核借款人是否是实体资产的真实所有者,同时审核实体资产是否已被抵押。
91.步骤二,可信实体资产登记机构使用第三方可信评估机构,对实体资产价格进行价值评估,在贷款生成时提供实体资产价格数据。
92.步骤三,可信实体资产登记机构采用数字签名技术,将实体资产和借款人信息(明文) 通过哈希运算得到散列值并签名。验证者通过验证数字签名,可确定明文信息没有被篡改。
93.步骤四,放贷人放贷前,需要从自己的账户余额中取出放贷资金,并将放贷资金转移到智能合约中。放贷人随时可以连本带利提款,放贷人会得到其原始存款和利息,这些利息是从储备中累计的。
94.步骤五,借款人根据评估机构评估的实体资产价值确定要借贷的资产数额,调用智能合约借款。借款人超额抵押实物资产后,便可以从平台借款。借款人可以随时还款,还款时依照借款的利率与时间,决定总共的还款数量。
95.步骤六,可信实体资产登记机构执行后续抵押操作,改变实体资产抵押状态,标记实体资产状态为“已被抵押”,防止借贷人在不同平台多次抵押;借款人完成还款后,可信实体资产登记机构更改实体资产抵押状态为“未被抵押”。
96.步骤七,如果某个帐户的未偿还借贷价值超过其借贷能力,就会触发清算,会按当前市场价格减去清算折扣来拍卖实体资产,清算人获取借款人的抵押实体资产,偿还借款人债务,可信实体资产登记机构更改相关实体资产信息。
97.步骤八,在此平台中,若为资产池提供流动性,则平台会奖励治理数字货币。治理数字货币具有投票治理权,若对平台不同货币收益利率参数进行调整时,可以通过治理数字货币去投票进行社区治理。
98.上述步骤四至步骤五中,每个步骤都采用了对应的零知识证明,用于证明和验证交易过程中的相关参数,并隐藏关键信息,以及取消交易各方在操作过程中的关联关系。
99.上述方案中,步骤三的具体操作如下:
100.采用数字签名技术,将实体资产和借款人信息通过哈希运算得到哈希值,使用签
名者私钥对哈希值进行签名。发送方会将数字签名,以及对明文采用同样哈希算法计算生成的哈希值一起发送给验证者。任何验证者都可通过签名者公钥验证数字签名得到的哈希值与收到的哈希值对比,如果一致,可确定明文信息没有被篡改。
101.上述方案中,步骤四的具体操作如下:
102.放贷人存入资产到平台智能合约的货币市场作为底层资产,可以享受放贷利息收益,由平台智能合约自动处理贷款需求,不需要放贷方和借款方协商利息、借款时间、抵押资产等。
103.本方案利用零知识证明和假名账户来保护放贷人的身份信息。放贷人通过转账操作从自己的隐私余额中转出一笔用于放贷的隐私资金到隐私资金池中,创建一个假名账户,该假名账户首先将这笔隐私资金与其他放贷人转出的隐私资金组成一棵默克尔树;其次,构建一个零知识证明来保证这笔隐私资金真实存在于默克尔树上,且将对应的明文资金转给平台记录在智能合约中;最后,平台将给予假名账户对应数量的ltoken,这些ltoken会用于放贷人撤资以及利息计算。撤资时,平台将根据放贷人持有的ltoken的数量计算利息,然后连本带利的转给假名账户。假名账户将这笔明文资金转化成相应的隐私资金并将其放入隐私资金池中。放贷人首先将这笔隐私资金与其他放贷人转出的隐私资金组成一棵默克尔树;其次,利用零知识证明来保证这笔隐私资金存在于默克尔树上并通过存款操作将这笔隐私资金存入自己的账户。值得注意的是,每次放贷人的放贷操作都使用不同的假名账户,从而保护放贷人的隐私。各操作详细过程如下:
104.(1)转账:放贷人从隐私余额扣除隐私资金cmt
s
,与其他放贷人的隐私资金共同组成隐私资金池pool
zk

105.放贷人生成一个零知识证明π
cost
,证明如下内容:
106.①
原来的隐私余额cmt
u
=h(addr
u
,balance
u
,sn
u
,r
u
);
107.其中,addr
u
为隐私资金cmt
u
持有者的账户地址;balance
u
为cmt
u
对应的明文金额;sn
u
为cmt
u
唯一对应的序列号,在cmt
u
花费之后公开,防止双花;r
u
为私密随机数;
108.②
转入pool
zk
的金额cmt
s
=h(addr
s
,balance
s
,sn
s
,r
s
);
109.其中,addr
s
为假名账户地址,balance
s
为放贷金额,sn
s
为cmt
s
唯一对应的序列号,r
s
为私密随机数;
110.③
操作后的隐私余额cmt
u

=h(addr
u
,balance
u

,sn
u

,r
u

);
111.其中,balance
u

为cmt
u

对应的明文余额,sn
u

为cmt
u

唯一对应的序列号,r
u

为私密随机数;
112.④
balance
u
≥balance
s
,balance
u

balance
s
=balance
u


113.以上关系如图3所示,其中,公开的参数为sn
u
,cmt
u
,cmt
s
,cmt
u

,addr
u
;私密的参数为balance
u
,r
u
,balance
s
,sn
s
,r
s
,balance
u

,sn
u

,r
u

addr
s

114.放贷人将公开参数与π
cost
发送到区块链系统中,区块链节点使用公开参数验证π
cost
的正确性,将交易记录在区块链系统中,放贷人的隐私余额更新为cmt
u


115.(2)注资:放贷人创建一个假名账户,假名账户将隐私资金池pool
zk
中所有隐私资金组成一个默克尔树,其中叶子节点对应不同的隐私资金,并将cmt
s
对应的明文金额 balance
s
转到平台完成放贷操作。
116.假名账户生成零知识证明π
commit
,证明如下内容:
117.①
cmt
s
=h(addr
s
,balance
s
,sn
s
,r
s
);
118.②
零知识金额cmt
s
存在于以rt
cmt
为根的默克尔树中。
119.以上关系如图4所示,其中,公开的参数为sn
s
,rt
cmt
,balance
s
,addr
s
;秘密的参数为cmt
s
,r
s

120.假名账户将公开参数与π
commit
发送到区块链系统中,区块链节点使用公开参数验证π
commit
的正确性。验证者只能知道明文金额balance
s
对应的隐私资金cmt
s
存在于该默克尔树上,不知道cmt
s
对应的是默克尔树上的哪个叶子节点,cmt
s
由于sn
s
的公开而失效。从而假名账户将balance
s
转到平台,智能合约记录该假名身份拥有对应数量的ltoken,平台资金池增加相应金额。
121.(3)撤资:放贷人想要从平台资金池撤资时,使用假名账户根据智能合约记录的对应的ltoken,计算可提取资金refund,并生成refund对应的隐私资金cmt
s

,其中refund是放贷本金和利息的总和。放贷人将隐私资金池pool
zk

中所有隐私资金组成一个默克尔树。
122.假名账户生成零知识证明π
redeem
,证明如下内容:
123.①
cmt
s

=h(addr
u
,refund,sn
s

,r
s

);
124.以上关系如图5所示,其中,公开参数为cmt
s

,refund;秘密的参数为sn
s

,r
s

,addr
u

125.假名账户将公开参数与π
redeem
发送到区块链系统中,区块链节点使用公开参数验证π
redeem
的正确性,将交易记录在区块链上,智能合约验证通过之后更新平台资金总额。
126.(4)存款:放贷人提取隐私资金到自己的隐私账户,并更新隐私余额。
127.放贷人生成零知识证明π
refund
,证明如下内容:
128.①
原来的隐私余额cmt
u

=h(addr
u
,balance
u

,sn
u

,r
u

);
129.②
要取回的金额cmt
s

=h(addr
u
,refund,sn
s

,r
s

);
130.③
操作后的隐私余额cmt
u

=h(addr
u
,balance
u

,sn
u

,r
u

);
131.④
balance
u

refund=balance
u


132.⑤
cmt
s

存在于以rt
cmt

为根的默克尔树中;
133.以上关系如图6所示,其中,公开的参数为:cmt
u

,addr
u
,sn
u

,sn
s

,cmt
u

, rt
cmt

;秘密的参数为:balance
u

,r
u

,cmt
s

,refund,r
s

,balance
u

,sn
u

,r
u


134.放贷人将公开参数与π
refund
发送到区块链系统中,区块链节点使用公开参数验证π
refund
的正确性,将交易记录在区块链系统中,cmt
s

由于sn
s

的公开而失效,放贷人的隐私余额更新为cmt
u

过程结束。
135.上述方案中,步骤五的具体操作如下:
136.借款人可以超额抵押实体资产并从平台借款。借款人可以随时还款,还款时依照贷款的利率与时间,决定总共的还款数量,其中贷款利率和市场使用率相关,随着市场使用率发生变化,贷款利率会及时更新。还款时的借款利息,会依放贷资产比例分配给所有放贷人。同时平台对每一笔借款的利息收益按照储备因子计提一笔备用金作为平台收益。
137.本方案利用零知识证明和假名账户来保护借款人的身份信息。首先,借款人实名提出抵押实物的申请,可信资产登记机构检查借款人实物状态并进行签名,同时可信资产评估机构对实物进行价值评估并对相应内容的哈希值进行签名。其次,借款人使用假名账户根据评估的资产价值和抵押系数确定自己的借款金额,并生成零知识证明保证借款金额
的合法性。在此基础上,假名账户利用借款金额与相应的零知识证明向平台提出借款申请。在获得借款金额后,假名账户生成相应的隐私资金并存入隐私资金池中。借款人首先将这笔隐私资金与其他放贷人转出的隐私资金组成一棵默克尔树;其次,利用零知识证明来保证这笔隐私资金存在于默克尔树上并将这笔隐私资金存入自己的账户。还款时,借款人依照目前的贷款利率与贷款时间计算应还的本息金额并产生相应的隐私资金,通过假名账户将资金返还给平台。各操作详细过程如下:
138.(一)抵押认证:
139.可信机构采用可信实物资产零知识证明,分别证明借款人资产的状态和当前的市场价值,并将生成的两个签名的哈希值发送给借款人的假名账户,以下关系如图8所示。
140.①
可信资产登记机构检查借款人资产状态,生成零知识证明,证明借款人确实有一笔资产状态为未抵押:
141.h1=h(pk
u
,estate
id
,state
id
=“未抵押”)
142.其中,pk
u
是借款人使用的假名账户,estate
id
是借款人u抵押的资产。
143.②
可信资产登记机构对资产进行签名:σ1=sign(sk
auth1
,h1)。
144.③
可信资产评估机构对资产进行价值评估,生成零知识证明,证明资产当前的市场价值,而不泄露资产的具体情况:
145.h2=h(pk
u
,estate
id
,value)
146.其中,value是评估的资产的价格。
147.④
可信资产评估机构对资产价值进行签名:σ2=sign(sk
auth2
,h2)。
148.(二)借款:
149.(1)假名账户根据可信资产评估机构评估的价值value和平台的抵押系数k确定借款金额loan,生成loan对应的隐私资金cmt
t
;借款人将隐私资金池中所有隐私资金组成一个默克尔树。
150.假名账户生成零知识证明π
mortgage
,证明如下内容:
151.①
loan<value*k;其中,k为抵押系数;
152.②
cmt
t
=h(addr
b
,loan,sn
t
,r
t
);其中,addr
b
为借款人的账户地址。
153.以上关系如图9所示,其中,公开的参数为:loan,k,cmt
t
;秘密的参数为:addr
b
, sn
t
,r
t

154.借款人将公开参数与π
mortgage
、σ1、σ2发送到区块链系统中,区块链节点使用公开参数验证明π
mortgage
的正确性,将交易记录在区块链系统中,平台向假名账户转出借款,更新平台总账。
155.(2)借款人提取默克尔树上对应的隐私资金到账户,并更新隐私余额。
156.借款人生成一个零知识证明π
borrow
,证明如下内容:
157.①
原来的零知识余额cmt
b
=h(addr
b
,v
b
,sn
b
,r
b
);
158.②
借款的零知识金额cmt
t
=h(addr
b
,loan,sn
t
,r
t
);
159.③
操作后的零知识余额cmt
b

=h(addr
b
,v
b

,sn
b

,r
b

);
160.④
v
b

=loan v
b
161.⑤
cmt
t
存在于以rt
b
为根的默克尔树中;
162.以上关系如图10所示,其中,公开的参数为:cmt
b
,addr
b
,sn
b
,sn
t
,cmt
b

,rt
b
;秘密
的参数为:v
b
,r
b
,cmt
t
,addr
b
,loan,r
t
,v
b

,sn
b

,r
b


163.借款人将公开参数与π
borrow
发送到区块链系统中,区块链节点使用公开参数验证π
borrow
的正确性,将交易记录在区块链系统中,cmt
t
由于sn
t
的公开而失效,借款人的零知识余额更新为cmt
b


164.(三)还款:
165.(1)借款人从隐私余额扣除应还资金debt对应的隐私资金cmt
t

,其中debt为平台记录的假名账户借款本金和利息之和,cmt
t

与其他放贷人的隐私资金共同组成隐私资金池。
166.借款人生成一个零知识证明π
back
,证明如下内容:
167.①
原来的隐私余额cmt
b

=h(addr
b
,v
b

,sn
b

,r
b

);
168.②
转入隐私资金池的金额cmt
t

=h(pk
u
,debt,sn
t

,r
t

);
169.其中,pk
u
是借款人的假名账户;
170.③
操作后的隐私余额cmt
b

=h(addr
b
,v
b

,sn
b

,r
b

);
171.④
v
b

≥debt,v
b


debt=v
b


172.以上关系如图11所示,其中,公开的参数为:cmt
b

,addr
b
,sn
b

,cmt
t

,cmt
b

;私密的参数为v
b

,r
b

,pk
u
,debt,sn
t

,r
t

,v
b

,sn
b

,r
b


173.借款人将公开参数与π
back
发送到区块链系统中,区块链节点使用公开参数验证π
back
的正确性,将交易记录在区块链系统中,借款人的隐私余额更新为cmt
b


174.(2)假名账户将隐私资金池中所有隐私资金组成一个默克尔树,并将cmt
t

对应的明文金额debt转到平台完成操作。
175.假名账户生成零知识证明π
finish
,证明如下内容:
176.①
cmt
t

=h(pk
u
,debt,sn
t

,r
t

);
177.②
零知识金额cmt
t

存在于以rt
b

为根的默克尔树中。
178.以上关系如图12所示,其中,公开的参数为pk
u
,debt,sn
t

,rt
b

;秘密的参数为cmt
t

, r
t


179.假名账户将公开参数与π
finish
发送到区块链系统中,区块链节点使用公开参数验证π
finish
的正确性。从而假名账户将debt还给平台,平台将假名账户所对应的借款条目删除,还款操作完成。
180.上述方案中,步骤七的具体操作如下:
181.如图13所示,实际上清算的过程就是清算人代替借款人还款的过程,而过程与借款人还款的过程基本相同,只不过还款人变成了清算人。
182.如果某个帐户的未偿还借贷价值超过其借款能力时,就会触发清算程序。调用清算函数用略高于市场的价格将调用者的资产交换为借款人的抵押品。借款人要缴纳清算罚金,清算人触发清算程序,立刻启动清算,按当前市场价格减去清算折扣来拍卖实体资产,这部分差价是清算人奖励,为清算人提供额外的抵押品,以鼓励清算人积极清算。
183.清算人偿还借款人债务,并获取借款人的实体资产,变更资产所有人。借款人的实体资产被拍卖,平台债务危机解除,同时借款人还会收到一笔实体资产减去债务和清算折扣后剩余的资产,这也是超额抵押借贷的原因。由此,借款人偿还了平台贷款,避免平台出现债务和坏账,维持了系统的偿付能力。同时,清算人也获得了单笔3%~5%的收益,清算
人获得收益,平台正常运行。
184.上述方案中,步骤八的具体操作如下:
185.在此平台中,若为资产池提供流动性,则平台会奖励治理数字货币。获得治理数字货币的唯一方式是通过流动性投资产生。产生治理数字货币的过程也是为平台资金池提供流动性而获取收益的过程。目前流动性投资普遍方式都是存入稳定币或其他数字货币,然后产生治理数字货币。治理数字货币具有投票治理权,若对平台不同产品收益利率参数进行调整时,可以通过治理数字货币去投票进行社区治理。
186.上述方案中,步骤五的具体操作如下:
187.借款人可以超额抵押实体资产并从平台借款。借款人可以随时还款,还款时依照贷款的利率与时间,决定总共的还款数量,其中贷款利率和市场使用率相关,随着市场使用率发生变化,贷款利率会及时更新。还款时的借款利息,会依放贷资产比例分配给所有放贷人。同时平台对每一笔借款的利息收益按照储备因子计提一笔备用金作为平台收益。
188.本方案利用零知识证明和假名账户来保护借款人的身份信息。
189.首先,借款人实名提出抵押实物的申请,可信资产登记机构检查借款人实物状态并进行签名,同时可信资产评估机构对实物进行价值评估并对相应内容的哈希值进行签名。
190.其次,借款人使用假名账户根据评估的资产价值和抵押系数确定自己的借款金额,并生成零知识证明保证借款金额的合法性。
191.在此基础上,假名账户利用借款金额与相应的零知识证明向平台提出借款申请。在获得借款金额后,假名账户生成相应的隐私资金并存入隐私资金池中。借款人首先将这笔隐私资金与其他放贷人转出的隐私资金组成一棵默克尔树;其次,利用零知识证明来保证这笔隐私资金存在于默克尔树上并将这笔隐私资金存入自己的账户。还款时,借款人依照目前的贷款利率与贷款时间计算应还的本息金额并产生相应的隐私资金,通过假名账户将资金返还给平台。各操作详细过程如下:
192.(四)抵押认证:
193.可信机构采用可信实物资产零知识证明,分别证明借款人资产的状态和当前的市场价值,并将生成的两个签名的哈希值发送给借款人的假名账户,以下关系如图8所示。
194.⑤
可信资产登记机构检查借款人资产状态,生成零知识证明,证明借款人确实有一笔资产状态为未抵押:
195.h1=h(pk
u
,estate
id
,state
ia
=“未抵押”)
196.其中,pk
u
是借款人使用的假名账户,estate
id
是借款人u抵押的资产。
197.⑥
可信资产登记机构对资产进行签名:σ1=sign(sk
auth1
,h1)。
198.⑦
可信资产评估机构对资产进行价值评估,生成零知识证明,证明资产当前的市场价值,而不泄露资产的具体情况:
199.h2=h(pk
u
,estate
id
,value)
200.其中,value是评估的资产的价格。
201.⑧
可信资产评估机构对资产价值进行签名:σ2=sign(sk
auth2
,h2)。
202.(五)借款:
203.(3)假名账户根据可信资产评估机构评估的价值value和平台的抵押系数k确定借
款金额loan,生成loan对应的隐私资金cmt
t
;借款人将隐私资金池中所有隐私资金组成一个默克尔树。
204.假名账户生成零知识证明π
mortgage
,证明如下内容:
205.③
loan<value*k;其中,k为抵押系数;
206.④
cmt
t
=h(addr
b
,loan,sn
t
,r
t
);其中,addr
b
为借款人的账户地址。
207.以上关系如图9所示,其中,公开的参数为:loan,k,cmt
t
;秘密的参数为:addr
b
, sn
t
,r
t

208.借款人将公开参数与π
mortgage
、σ1、σ2发送到区块链系统中,区块链节点使用公开参数验证明π
mortgage
的正确性,将交易记录在区块链系统中,平台向假名账户转出借款,更新平台总账。
209.(4)借款人提取默克尔树上对应的隐私资金到账户,并更新隐私余额。
210.借款人生成一个零知识证明π
borrow
,证明如下内容:
211.⑥
原来的零知识余额cmt
b
=h(addr
b
,v
b
,sn
b
,r
b
);
212.⑦
借款的零知识金额cmt
t
=h(addr
b
,loan,sn
t
,r
t
);
213.⑧
操作后的零知识余额cmt
b

=h(addr
b
,v
b

,sn
b

,r
b

);
214.⑨
v
b

=loan v
b
215.⑩
cmt
t
存在于以rt
b
为根的默克尔树中;
216.以上关系如图10所示,其中,公开的参数为:cmt
b
,addr
b
,sn
b
,sn
t
,cmt
b

,rt
b
;秘密的参数为:v
b
,r
b
,cmt
t
,addr
b
,loan,r
t
,v
b

,sn
b

,r
b


217.借款人将公开参数与π
borrow
发送到区块链系统中,区块链节点使用公开参数验证π
borrow
的正确性,将交易记录在区块链系统中,cmt
t
由于sn
t
的公开而失效,借款人的零知识余额更新为cmt
b


218.(六)还款:
219.(3)借款人从隐私余额扣除应还资金debt对应的隐私资金cmt
t

,其中debt为平台记录的假名账户借款本金和利息之和,cmt
t

与其他放贷人的隐私资金共同组成隐私资金池。
220.借款人生成一个零知识证明π
back
,证明如下内容:
221.⑤
原来的隐私余额cmt
b

=h(addr
b
,v
b

,sn
b

,r
b

);
222.⑥
转入隐私资金池的金额cmt
t

=h(pk
u
,debt,sn
t

,r
t

);
223.其中,pk
u
是借款人的假名账户;
224.⑦
操作后的隐私余额cmt
b

=h(addr
b
,v
b

,sn
b

,r
b

);
225.⑧
v
b

≥debt,v
b


debt=v
b


226.以上关系如图11所示,其中,公开的参数为:cmt
b

,addr
b
,sn
b

,cmt
t

,cmt
b

;私密的参数为v
b

,r
b

,pk
u
,debt,sn
t

,r
t

,v
b

,sn
b

,r
b


227.借款人将公开参数与π
back
发送到区块链系统中,区块链节点使用公开参数验证π
back
的正确性,将交易记录在区块链系统中,借款人的隐私余额更新为cmt
b


228.(4)假名账户将隐私资金池中所有隐私资金组成一个默克尔树,并将cmt
t

对应的明文金额debt转到平台完成操作。
229.假名账户生成零知识证明π
finish
,证明如下内容:
230.①
cmt
t

=h(pk
u
,debt,sn
t

,r
t

);
231.②
零知识金额cmt
t

存在于以rt
b

为根的默克尔树中。
232.以上关系如图12所示,其中,公开的参数为pk
u
,debt,sn
t

,rt
b

;秘密的参数为cmt
t

, r
t


233.假名账户将公开参数与π
finish
发送到区块链系统中,区块链节点使用公开参数验证π
finish
的正确性。从而假名账户将debt还给平台,平台将假名账户所对应的借款条目删除,还款操作完成。
234.上述方案中,步骤七的具体操作如下:
235.如图13所示,实际上清算的过程就是清算人代替借款人还款的过程,而过程与借款人还款的过程基本相同,只不过还款人变成了清算人。
236.如果某个帐户的未偿还借贷价值超过其借款能力时,就会触发清算程序。调用清算函数用略高于市场的价格将调用者的资产交换为借款人的抵押品。借款人要缴纳清算罚金,清算人触发清算程序,立刻启动清算,按当前市场价格减去清算折扣来拍卖实体资产,这部分差价是清算人奖励,为清算人提供额外的抵押品,以鼓励清算人积极清算。
237.清算人偿还借款人债务,并获取借款人的实体资产,变更资产所有人。借款人的实体资产被拍卖,平台债务危机解除,同时借款人还会收到一笔实体资产减去债务和清算折扣后剩余的资产,这也是超额抵押借贷的原因。由此,借款人偿还了平台贷款,避免平台出现债务和坏账,维持了系统的偿付能力。同时,清算人也获得了单笔3%~5%的收益,清算人获得收益,平台正常运行。
238.上述方案中,步骤八的具体操作如下:
239.在此平台中,若为资产池提供流动性,则平台会奖励治理数字货币。获得治理数字货币的唯一方式是通过流动性投资产生。产生治理数字货币的过程也是为平台资金池提供流动性而获取收益的过程。目前流动性投资普遍方式都是存入稳定币或其他数字货币,然后产生治理数字货币。治理数字货币具有投票治理权,若对平台不同产品收益利率参数进行调整时,可以通过治理数字货币去投票进行社区治理。
240.实施例:
241.在本实施例中有放贷人a,借款人b,清算人c共三个实体组成。借款人拥有实体资产,用于在平台作为抵押担保,获得资产;放贷人将资产存入平台的货币市场资金池中获得利息,同时提供流动性获得治理数字货币奖励,如图1所示。所有过程都是用户作为区块链节点,在区块链系统中通过区块链节点发送交易的形式完成,通过其他区块链节点进行交易的共识和打包,以及完成区块的同步,交易过程中集成了零知识证明的产生和验证。以目前放贷年利率最高的dai来举例说明,各实体方操作步骤如下:
242.①
放贷人a放入dai到智能合约时,智能合约会产生额外的cdai给放贷人,自动完成放贷并产生利息。放贷人随时能以cdai换回原本的dai以及多出来dai的利息,如图2所示。假设此时dai与cdai的兑换率为0.025(1/40),随着时间与利率增加,此兑换率的值会越来越大。若此时放贷人a将1,000dai放入智能合约中,根据兑换率会获得40,000cdai。一段时间后,若a决定把放贷的钱连本带利提出来,这时dai 与cdai的兑换率增加到0.0275,于是a用之前持有的40,000cdai兑换回40,000
×ꢀ
0.0275=1,100dai。
243.②
计算借款人和放贷人年利率:借款年利率=基础利率 (使用率
×
加给利率)。若
此时基础利率=5%,加给利率=12%,使用率=62.13%,则计算b的借款年利率=5% (12%
×
0.6213)=12.4556%,即借款人b所需要支付利息的年利率为12.46%。同理,放贷年利率=借款年利率
×
使用率
×
(1

保留利率),上述算出借款年利率=12.46%,使用率=62.13%,保留利率=5%。则计算a的放贷年利率=12.46%
×
62.13%
×
(1

5%)= 12.46%
×
0.6213
×
0.95=7.3543281%。即放贷人a会收到利息的年利率为7.35%。
244.③
借款人b可以超额抵押实体资产并从平台借款,借款人先申请抵押实物,根据评估的资产价值和抵押系数确定自己的借款金额,然后向智能合约发交易进行借款操作,平台借出符合规定的借款资金后,借款人进行存款操作,将借款存入自己的隐私账户中,并依照利率支付利息,如图7所示。为防止借款人付不出利息,借款人超额抵押实体资产,可借贷资产数额=抵押物资产价值
×
抵押系数。如果借款人b的未偿还借贷价值超过其借款能力时,就会触发清算程序,智能合约自动拍卖b抵押的实体资产。清算人c偿还借款人b的债务,并获取借款人b的实体资产。借款人b还会收到一笔实体资产价格减去债务和清算折扣后剩余的资产,如图11所示。
245.④
具体超额抵押和清算过程为:假设借款人b想要抵押实体资产来借dai,若此时实体资产市值600万人民币(相当于928,200usd),于是b抵押了相当于usd的资产。若此时抵押率=0.75,因此b实际上能借的最大资产=928,200x0.75=696,150usd,于是b借走了680,000dai(假设目前市价1dai=1usd)。假设经过一段时间后,b 需要偿还20,000dai的利息,而20,000 680,000=70,000dai,已经超过了b能借的最大资产量,但b尚无偿还的动作。于是b抵押的实体资产将会被清算,由于总共 b需要偿还700,000dai,抵押的实体资产以低于市场价格被拍卖。若liquidationincentive为1.1,那么b的928,200usd的实体资产会被没收,清算人c以928,200 dai
÷
1.1=843,818dai价格拍下b的实体资产,变更实体资产所有人,然后清算人 c帮借款人b偿还700,000dai债务,并给b一笔843,818dai

700,000dai=143,818 dai的剩余额外资产。注意:这个比例liquidation incentive是为了奖励清算人,为清算人提供额外的抵押品,以激励清算人对坏账进行清算。于是清算结束后,借款人b 被扣除了实体资产(928,200usd),清算人c为b偿还了700,000usd的dai债务后,b到手143,818dai的资产,而c获得928,200dai

843,818dai=84,382dai的清算获利和借款人b的抵押实体资产,此时清算结束。
246.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
转载请注明原文地址:https://win.8miu.com/read-150141.html

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