基于zk-SNARKs的Web3.0在线交易方法

本发明涉及网络安全，尤其涉及一种基于zk-snarks的web3.0在线交易方法。

背景技术：

1、在现代社会中，在线交易是人们日常生活中不可或缺的一部分，它涉及到交通、娱乐和旅游等多个方面。然而，随着技术的发展和用户需求的增长，在线交易领域面临着一系列挑战，如商品数量紧张、个人隐私保护以及价格不透明等问题。这些问题的出现，促使人们寻求更为高效、安全和透明的在线交易解决方案。web3.0，作为新一代的互联网架构，基于区块链技术和web2.0的成果，构建了一个去中心化的网络环境。这一技术的出现，为解决在线交易领域的问题提供了新的可能性。在web3.0的框架下，区块链技术的应用已经渗透到了游戏、医疗、文件存储等多个领域，展现出其独特的优势。web3.0在线交易以其去中心化和透明性赢得了广泛的关注和应用，但同时也面临着一些挑战，特别是在防止用户利用多个账户进行恶意购买商品方面，现有在线交易平台存在的恶意购物、物价不透明等问题。

技术实现思路

1、本发明针对现有在线交易平台存在的恶意购物、物价不透明等问题，提出一种基于zk-snarks的web3.0在线交易方法，采用一种名为zk-snarks的零知识证明技术。zk-snarks是一种简洁非交互式零知识证明技术，它允许证明者在不透露任何有用信息的情况下，向验证者证明某个陈述是正确的。在web3.0在线交易中，这项技术可以用来验证账户背后的真实身份，确保每个用户只能使用一个账户购买商品，从而有效防止恶意购物行为。通过引入zk-snarks，可以在不侵犯用户隐私的前提下，判断多个账户是否属于同一人控制。这样，不仅保证了在线交易的公平性，同时也维护了交易的安全性和透明度。通过引入web3.0和zk-snarks技术，所涉及的在线交易能够在保护用户隐私的同时，有效解决多账户购买商品等问题，进一步提升在线交易的安全性和效率。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种基于zk-snarks的web3.0在线交易方法，该方法基于web3.0框架，包括：

4、步骤1：用户输入身份信息，上传属性集获取自己的基于属性的加密密钥，并基于所述身份信息生成对应的零知识证明信息；

5、步骤2：获取商品信息并根据商品信息部署智能合约；

6、步骤3：用户在客户端根据上传的商品信息选择自己需要的商品进行购买，并在购买过程中根据自己的零知识证明信息验证商品是否可以购买；

7、步骤4：服务端根据交易情况将客户端购买的商品分发给对应的用户；

8、步骤5：交易信息上传至区块链后实行数据加密和隐私保护方案。

9、进一步地，所述步骤1包括：

10、步骤1.1：用户在客户端输入自己的身份信息进行账户创建，同时用户将自己的属性集上传到公证中心，公证中心对属性集采用密钥生成技术为用户生成密钥并分发；

11、步骤1.2：基于用户输入的身份信息，利用zk-snarks技术，对用户身份进行零知识证明验证；

12、步骤1.3：零知识证明验证通过的用户接受公证中心生成的密钥。确保每个用户的真实性和唯一性，而无需泄露具体的个人身份信息。

13、进一步地，所述步骤2包括：

14、步骤2.1：获取商品信息，管理员输入要售卖的商品信息，并确保输入的商品信息准确无误；商品信息包括名称、图片、商品价格、商品数目等；

15、步骤2.2：根据商品信息编写智能合约，并部署到区块链上；创建一段运行在区块链上的代码，代码写入商品的销售规则和逻辑，如商品价格、限购数量等；将编写无误的智能合约部署至区块链网络，确保合约自动执行和数据不可篡改；

16、步骤2.3：根据部署好的商品信息进行客户端界面更新；商品信息和智能合约部署至区块链后，自动更新客户端界面，展示新的商品信息和购买选项。

17、进一步地，所述步骤3包括：

18、步骤3.1：用户通过客户端界面(通过名称、图片、商品价格等条件)选择感兴趣的商品进行购买；并提供商品锁定机制以防止重复预订；

19、步骤3.2：按照预先设定的价格检查用户账户余额是否满足条件，满足则继续进行操作，不满足则进行中断处理；用户在选择好商品后自动检查钱包账户余额，以确保有足够的资金完成后续步骤，同时在余额不足时提供充值和支付选项；

20、步骤3.3：利用客户端提供的零知识证明信息来验证用户是否满足商品的购买条件；用户提供零知识证明信息给服务端检查，来验证是否拥有购买商品资格，如没有超过限购数量、账户信息身份重复以及是否拥有特定购买资格等，同时保证用户的身份信息不会得到泄露；

21、步骤3.4：用户资格验证通过后，服务端自动检查智能合约中的购买逻辑，包括是否满足限购条件，是否有剩余商品等，满足购买逻辑后，从用户账户扣除相应资金并锁定所选商品；

22、步骤3.5：服务端在购买商品流程完成后向用户发送购买商品成功的通知，包括商品的商品订单号、商品信息和商品使用说明。

23、进一步地，所述步骤4包括：

24、步骤4.1：服务端在交易完成后触发智能合约自动将商品所有权从平台转移到用户账户，并在区块链上记录所有权变更；

25、步骤4.2：服务端根据商品交易信息和所有权信息将售出的商品进行下发，并自动生成包含所有必要商品信息的电子交易证明，电子交易证明通过电子邮件或平台内的下载链接发送给用户；安排实体证明的邮寄服务，并提供邮寄跟踪信息，确保证明安全送达。

26、进一步地，所述步骤5包括：

27、步骤5.1：在用户交易信息上传至区块链前，采用加密算法对敏感信息进行加密，确保数据在传输和存储过程中的安全性，将加密后的数据分散存储于区块链的多个节点上，增强数据的抗攻击能力和可恢复性；

28、步骤5.2：利用基于属性的加密算法对上传到区块链上的交易信息进行加密，根据用户的属性和策略来控制对加密数据的访问。

29、进一步地，所述基于属性的加密算法采用cp-abe算法。

30、与现有技术相比，本发明具有的有益效果：

31、本发明通过引入web3.0和zk-snarks技术，所涉及的在线交易能够在保护用户隐私的同时，有效解决多账户购买商品等问题，进一步提升在线交易的安全性和效率。本发明实现了一个安全、透明、去中心化的商品销售环境，同时保护了用户的隐私和权益。该方法适用于各类在线商品销售场景，具有广泛的应用前景和社会价值。

技术特征：

1.一种基于zk-snarks的web3.0在线交易方法，其特征在于，该方法基于web3.0框架，包括：

2.根据权利要求1所述的基于zk-snarks的web3.0在线交易方法，其特征在于，所述步骤1包括：

3.根据权利要求1所述的基于zk-snarks的web3.0在线交易方法，其特征在于，所述步骤2包括：

4.根据权利要求1所述的基于zk-snarks的web3.0在线交易方法，其特征在于，所述步骤3包括：

5.根据权利要求1所述的基于zk-snarks的web3.0在线交易方法，其特征在于，所述步骤4包括：

6.根据权利要求1所述的基于zk-snarks的web3.0在线交易方法，其特征在于，所述步骤5包括：

7.根据权利要求6所述的基于zk-snarks的web3.0在线交易方法，其特征在于，所述基于属性的加密算法采用cp-abe算法。

技术总结本发明公开一种基于zk‑SNARKs的Web3.0在线交易方法，该方法基于Web3.0框架，包括：步骤1：用户输入身份信息，上传属性集获取自己的基于属性的加密密钥，并基于所述身份信息生成对应的零知识证明信息；步骤2：获取商品信息并根据商品信息部署智能合约；步骤3：用户在客户端根据上传的商品信息选择自己需要的商品进行购买，并在购买过程中根据自己的零知识证明信息验证商品是否可以购买；步骤4：服务端根据交易情况将客户端购买的商品分发给对应的用户；步骤5：交易信息上传至区块链后实行数据加密和隐私保护方案。本发明实现了一个安全、透明、去中心化的商品销售环境，同时保护了用户的隐私和权益。技术研发人员：张磊,韦博博,周静,张延锋,牛亚坤,殷红建,左宪禹受保护的技术使用者：河南大学技术研发日：技术公布日：2025/1/6