基于区块链的密封竞价域名拍卖方法

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，尤其涉及一种基于区块链的密封竞价域名拍卖方法。

背景技术

域名系统(Domain Name System，DNS)是互联网的重要基础设施之一。因为它的出现，人们不再使用难以记忆的IP地址来访问网站，而是使用易于理解和记忆的域名。DNS的基础功能是对根域名和顶级域名的管理，目前根域名和顶级域名主要由互联网名称与数字地址分配机构(ICANN)负责维护，因此这种集中式架构很容易受到攻击，如单点故障和权力滥用。著名的DNS单点故障事件是2016年Dyn网络攻击事件。由于Dyn提供的DNS失效，导致包括Amazon.com、GitHub、Twitter和Reddit在内的许多网站在访问其对应的域名时被转换为不可访问。解决上述问题的思路自然是将去中心化架构引入DNS中。同时，经过十几年的发展，区块链已经成为最著名、最成功的去中心化架构。因此，很多学者都建议将区块链引入DNS中。在DNS中，域名拍卖是获取域名的主要方式，然而，现有的基于区块链的DNS系统无法提供相应的功能，达不到预期的效果：

·Namecoin、ConsortiumDNS、EmerDNS和Blockstack主要侧重于域名注册，而忽略了域名拍卖这一过程；

·Ethereum Name Service(ENS)实现了加密货币地址的拍卖功能，但没有提供域名的拍卖功能；

·Handshake实现了密封出价的域名拍卖，在所有出价被承诺前，不会透露任何一人的出价。密封出价域名拍卖的主要优势在于，竞标者更愿意按照资产的真实价值出价。但是，由于当前最高出价是可以预测的，所以在Handshake中最后一个出价者总能以合理的出价赢得拍卖。

所以，现有的基于区块链的DNS方案或缺少域名拍卖的过程，或在域名拍卖过程中无法保证公平性。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种基于区块链的密封竞价域名拍卖方法，其具体技术方案如下：

基于区块链的密封竞价域名拍卖方法，包括以下阶段：

第一阶段，在区块链中，域名拥有者创建域名拍卖合约，并采用共识机制对所述域名拍卖合约进行有效性检查，及记录投标者的信息；

第二阶段，当投标者发现区块链上存在的域名拍卖合约时，投标者通过调用并验证承诺，且当验证通过后，参与竞标；

第三阶段，投标时间截止后，每个投标者经共识机制检查通过后完成揭标；

第四阶段，揭标后，任何人可查看投标记录，投标者根据各自状态完成投标，拍卖结束。

进一步的，所述域名拥有者调用函数Create(T

所述采用共识机制对所述域名拍卖合约进行有效性检查，具体为：当区块链中的共识节点收到Create函数调用时，共识节点检查(T

采用投标者bidder[]数组记录与投标者相关的信息，信息包括投标者某个账户对应的公钥，投标者对投标金额的承诺及投标者用于揭标的数据。

进一步的，投标者通过调用承诺函数

当区块链中的共识节点收到Commit函数的调用时，共识节点检查数组bidder[]是否不包含pk，调用函数的时间T是否在有效期内，以及(σ，ZKP)的有效性，当检查通过时，共识节点继续运行Commit函数；否则，共识节点将停止运行该函数。

进一步的，所述第三阶段具体为：当投标的时间截止后，投标阶段停止，每个投标者通过调用揭标函数

进一步的，所述第四阶段，具体为：揭标后，任何人都可以根据数组bidder[]中的记录判断谁是中标者，所述中标者调用Finalize函数，当共识节点接收到该函数调用时，共识节点根据揭标的截止时间，检查是否到了完成拍卖的时间，并检查当前智能合约是否处于运行状态，当检查通过时，共识节点将继续运行Finalize函数，投标金额为第二高的资金将转移给域名所有者，域名从域名所有者转移给中标者；否则将停止运行；当所述投标者未能揭标时，该投标者将受到扣除部分资金的处罚；当所述投标者为未中标时，系统无操作。

本发明的区块链上所有的资金操作都是基于账户的，且系统中的资金都是匿名的；实现了对于域名的拍卖功能，且保证域名所有者一旦将域名转让给中标者，就能获得相应的资金，反之亦然；拍卖的中标概率与投标时间无关，即后出价的竞标者不会比先出价的竞标者更有优势；任何人都无法从拍卖过程中推断出竞标者在区块链系统中有多少资金，但任何人都可以在拍卖过程中验证竞标者是否有足够的资金来竞标。

附图说明

图1是本发明实施例的系统模型示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和技术效果更加清楚明白，以下结合说明书附图，对本发明作进一步详细说明。

本发明构建了一个基于账户的区块链系统，该系统支持智能合约，且系统中的资金都是匿名的，共识机制不再限于PoW，而是可以通过联盟链来实现。同时，通过将基于账户的联盟链与匿名资金、智能合约、零知识证明和环签名结合在一起，提出了一种基于区块链的密封竞标域名拍卖方法，实现了交易公平、竞标公平、资金保证和资金私密性。

所述的区块链系统包括：账户结构模块、交易结构模块、交易传播模块、交易打包模块。

所述账户结构模块设有：

账户ID：用户的公钥或者是公钥的哈希函数；

资金fund：此地址拥有的资金数量，以匿名形式记录；

域名列表name：存放该账户拥有的域名。

所述交易结构模块具有以下数据消息：

交易来源：交易发起方的账户ID；

交易金额：以匿名或明文形式表示的数值；

交易去向：交易接收方的账户ID；

签名：发起方需用自己的私钥对整个消息进行签名；

零知识证明：交易发起方零知识证明账户金额大于交易金额。

所述零知识证明具体为：本发明使用关于两个正整数之间不等式的零知识证明，假设

在第一部分中，给定c，

在第二部分中，证明者证明所有a

所述环签名方案允许验证者检查签名的有效性，而不暴露对应于真实签名密钥的公钥。如果a

其中所述的Pedersen承诺是目前使用广泛的一种密码学承诺，其构造分为3个阶段：

初始化阶段：选择阶为大素数q的乘法群G，g和h是循环群内的两个生成元，公开元组(g，h，q)；

承诺阶段camm：承诺方选择随机数r作为盲因子，对消息m计算承诺值comm＝g

打开阶段open：承诺方发送(m，r)给接收者，接收者验证camm是否等于g

所述交易传播模块具体为：交易发起方将此交易提交给共识节点，每个共识节点在收到交易后立即验证交易的有效性，包括零知识证明的有效性及数字签名的有效性，若有效，则他们会保存一份副本并将其传播给所有的邻居节点，同时对相应账户的金额进行更新。

所述交易打包模块，用于将有效的交易最终被包含在一个交易区块中，并因此永久地记录在区块链中。

如图1所示的本发明实施例的系统模型，可得基于区块链的密封竞价域名拍卖方法，具体包括如下阶段：

第一阶段，创建拍卖：

在部署智能合约后，域名拥有者调用函数Create(T

第二阶段，提交投标：

当投标者发现区块链上存在某些域名的拍卖合约时，投标者可以通过调用函数

当共识节点收到Commit函数的调用时，共识节点检查数组bidder[]是否不包含pk，调用函数的时间T是否在有效期内，以及(σ，ZKP)的有效性。如果检查通过，共识节点继续运行Commit函数；否则，共识节点将停止运行该函数。

第三阶段，揭示投标：

当T

第四阶段，结束拍卖：

当第三阶段后，任何人都可以根据数组bidder[]中的记录判断谁是中标者，在这种情况下，中标者将调用Finalize函数，当共识节点接收到该函数调用时，共识节点根据T

其中，根据对投标者的三种状态提出了不同的处理办法：第一种是投标者在第三阶段未能揭标的情况，该投标者将受到扣除部分资金的处罚。第二种是针对中标人的情况，投标金额为第二高的资金将转移给域名所有者，域名从域名所有者转移给中标人。最后一种情况对应于遵循协议但未中标的人，在这种情况下，我们不需要做任何操作。

最后，关闭智能合约。