具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本发明提供了一种基于区块链的ETC支付管理系统，其工作原理是通过提供一种结合区块链的ETC支付管理系统，可推进ETC各类场景的快速接入，有效避免因各类异常造成运行过程中的对账问题，达到优化场景内对账流程、保证数据交易安全、提升ETC对账结算速度和保证ETC系统使用质量的目的。

下面结合实施例和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，（以省级行政区为单位）一个省级行政区的一种基于区块链的ETC支付管理系统包含有ETC中心节点1、银行节点3、数个全量节点2和设置全量节点下的数个场景节点。

所述ETC中心节点用于记录和校验各个银行节点、全量节点以及各个场景节点的基本信息和校验各节点的系统接入许可；

所述全量节点用于接受并转发该区域内所有场景节点发送的交易数据，存储所有已打包的交易数据，并将交易数据通过数个全量节点发送给系统的所有场景节点，同时与场景节点协作对交易数据进行打包；

所述场景节点用于产生交易数据，将交易数据发送给所述全量节点，同时在接受到全量节点的反馈后进行数据打包。所述场景节点还连接有场景存储模块；所述场景存储模块用于存储所述场景节点所产生的交易数据。

本发明的具体使用步骤如下：再如图1所示，本实施例中，设定全景节点共计2个，分别为全量节点2A和全量节点2B；每个全景节点连接有两个场景节点，即全量节点A下方设有场景系统a1和场景系统a2；全量节点B下方设有场景系统b1和场景系统b2。

系统上线时，先采取预上线模式，先预先打包所有ETC中心发行车辆的余额，所有余额先设置为0元；在某个自然日D日0时，系统开始接入进行消费数据的正常打包，此时暂允许用户余额为负值；D日的某一时间，银行可获取到D-1所有的用户消费数据，即可知D日0时用户的余额数据，将数据增加在用户账户余额上，即可校正成为用户实时数据，此时系统进入正常使用状态。在D日0时到银行更正余额这一段时间内，仍会产生黑名单（即银行数据增加后余额仍未负值）车辆，对于这些车辆会拒绝支付请求，可在用户还款后再次更新余额即可；数据正常后不会再产生黑名单车辆。

当场景系统a1产生交易链时，场景系统a1会先访问场景存储模块a1，从中获取交易链内对应的数据信息，当发现余额不足时则阻止交易；当发现余额满足时，场景系统a1完成此次扣费（此时用户可离开交易场景），同时将交易链发送至全量节点2A，全量节点2A将交易数据发送场景系统a2的同时一并将数据发送给全量节点2B，由全量节点2B将交易数据发送给场景系统b1和场景系统b2，此时由场景系统a1、场景系统a2、场景系统b1和场景系统b2同步对该交易数据进行打包，第一个打包完成的场景系统将数据发送给对应的全量节点（如场景系统b2先打包完成，则立即发送给全量节点2B,由全量节点2B传送给全量额节点2A；如若场景系统a1先打包完成，则立即将数据发送给全量节点2A），全量节点A接受到这一数据后将打包好的块进行存储，同时反馈给其他场景系统，其他场景在接受到这一反馈后放弃打包（如同时收到两个全量节点发来的记账信息，可根据打包时间进行选择）。

同时需要注意的时候，在实际操作过程中，当场景系统a1在产生交易链时，需校验正在打包的数据中是否存在该车辆的交易数据，如不存在，则正常进行交易，若存在则不允许交易。

在实际使用过程中，场景系统a1产生交易链至打包完成的这段时间设定为冷却时间（冷却时间的长短可根据实际的交易需求来设定），在交易冷却时间内，场景系统可对该交易进行取消，从而方便使用者因忘记使用优惠券、积分等情况而需要冲销的需求。

对于打包的每笔ETC交易数据，系统对于每笔支付请求，通过订单号、时间戳等进行校验，并与历史数据进行比对，防止网络异常重发造成的重复扣费的情况，保证分发到网络中的交易不会是重复交易。对于支付结果提供主动查询接口，车道管理系统可主动查询支付状态，防止支付成功后因网络原因丢失返回数据后车道系统重复发起支付请求或调用其他支付而造成重复扣费。

系统会一直通过生成的交易链以及数据库的余额缓存维护交易的情况，用户的余额更新的延迟只有冷却时间这段时间，该设计来避免用户账户出现重复扣费或透支的情况。交易发生时，系统会检查是否有该用户数据正在被打包，同时另一线程会去数据库检查余额情况，当用户余额不足或在冷却时间时，交易将被否决，如满足条件交易才会被认可，并返回给支付场景的管理系统交易成功的返回数据。

当车主用户去银行还款时，银行的节点将向该车辆的账户中存入还款金额相同的余额，只有银行节点才允许向账户中充值，可通过ETC发行中心的中心节点进行身份校验。

所有车辆的交易数据都存在于链上，因此，系统引入智能合约技术，将每笔ETC支付交易数据进行记录后，即可作为用户的消费积分凭证，当应用过程中，需要对于该部分用户进行一些优惠活动时，只需要将需要优惠的规则生成智能合约模板，在智能合约系统中进行注册即可。

通过以上的方式，本发明所提供的一种基于区块链的ETC支付管理系统，通过提供一种结合区块链的ETC支付管理系统，可推进ETC各类场景的快速接入，有效避免因各类异常造成运行过程中的对账问题，达到优化场景内对账流程、保证数据交易安全、提升ETC对账结算速度和保证ETC系统使用质量的目的。

以上所述的仅是本发明所公开的一种基于区块链的ETC支付管理系统的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。