摘要：在軟件銷(xiāo)售場(chǎng)景中，越來(lái)越多的企業(yè)采用軟件訂閱模式，但中心化授權(quán)帶來(lái)了諸如安全和效率等方面的限制，例如服務(wù)端容易受到攻擊，導(dǎo)致盜版問(wèn)題的出現(xiàn)。為了解決這些問(wèn)題，有人提出了一種以非同質(zhì)化代幣為基礎(chǔ)的軟件訂閱模型。這種模型利用以太坊智能合約來(lái)確保信息不會(huì)被篡改，并且將軟件訂閱的生命周期映射到區(qū)塊鏈上。具體來(lái)說(shuō)，該模型使用非同質(zhì)化代幣進(jìn)行操作，銷(xiāo)售商和購(gòu)買(mǎi)者可以通過(guò)與智能合約進(jìn)行交互來(lái)實(shí)現(xiàn)訂閱流程。這種方法不僅可以提升安全性，還可以提高效率和增加透明度。

關(guān)鍵詞：區(qū)塊鏈；非同質(zhì)化代幣；數(shù)字憑證

一、引言

隨著云計(jì)算技術(shù)的高速發(fā)展，軟件銷(xiāo)售方式也在發(fā)生變革。傳統(tǒng)的產(chǎn)品密鑰封裝和軟件存儲(chǔ)介質(zhì)銷(xiāo)售模式正在被軟件訂閱與支持（S&S）所取代。S&S模式允許用戶(hù)根據(jù)自身需求下載、安裝、授權(quán)和續(xù)訂軟件，有效提升了用戶(hù)體驗(yàn)和操作靈活性。但是，在S&S模式下，授權(quán)過(guò)程通常采用中心化模式，這對(duì)安全性能和授權(quán)效率產(chǎn)生較大影響，可能發(fā)生非法篡改授權(quán)信息的情況，導(dǎo)致用戶(hù)無(wú)法順利購(gòu)買(mǎi)和使用軟件。此外，未經(jīng)授權(quán)的用戶(hù)可能會(huì)故意傳播軟件，增加盜版風(fēng)險(xiǎn)。因此，S&S模式所面臨的安全性和可靠性問(wèn)題已經(jīng)引起了廣泛關(guān)注。

為了解決這些問(wèn)題，一種被廣泛研究的方案是采用去中心化技術(shù)。去中心化技術(shù)能夠在保證數(shù)據(jù)安全性和隱私性的同時(shí)，提高授權(quán)效率和可靠性，有效降低盜版風(fēng)險(xiǎn)，將其應(yīng)用于S&S模式，不僅能夠提高其安全性和可靠性，還能夠提高其商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和用戶(hù)體驗(yàn)。

區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N常見(jiàn)的去中心化技術(shù)，通常通過(guò)分布式同步協(xié)議實(shí)現(xiàn)，旨在解決系統(tǒng)信任問(wèn)題，其主要特點(diǎn)是數(shù)據(jù)不可篡改性和公開(kāi)性。以太坊是一種廣泛應(yīng)用的區(qū)塊鏈技術(shù)，允許節(jié)點(diǎn)編程，因此開(kāi)發(fā)人員可以通過(guò)編寫(xiě)和部署智能合約來(lái)實(shí)現(xiàn)指定功能。除了電子現(xiàn)金支付等服務(wù)外，現(xiàn)如今區(qū)塊鏈技術(shù)還廣泛應(yīng)用于無(wú)權(quán)威第三方提供的場(chǎng)景。以太坊改進(jìn)提案（EIP）是一種由以太坊開(kāi)源社區(qū)提出的創(chuàng)新性調(diào)整傳統(tǒng)方案，并被歸入官方標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)。EIP-721引入了一種全新的代幣標(biāo)準(zhǔn)，即非同質(zhì)化代幣（NFT）。NFT指的是不可替換且具有獨(dú)特特征的資產(chǎn)，這種資產(chǎn)不可分割且具有唯一性，能夠真實(shí)反映現(xiàn)實(shí)中的債務(wù)和個(gè)人資產(chǎn)狀況。

本文旨在將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于軟件購(gòu)買(mǎi)和訂閱場(chǎng)景，并以NFT訂閱模型為基礎(chǔ)，將現(xiàn)實(shí)情況轉(zhuǎn)化為NFT。通過(guò)鑄造、授權(quán)和鑒權(quán)等多種途徑，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)軟件管理權(quán)限的控制。這種方法使得軟件管理變得更加透明、可追溯、可信任，并且避免了傳統(tǒng)軟件購(gòu)買(mǎi)和訂閱模型中可能出現(xiàn)的不公正行為。

二、相關(guān)綜述研究

（一）軟件訂閱服務(wù)

隨著SSME學(xué)科體系的提出，軟件銷(xiāo)售模式已逐步從傳統(tǒng)的產(chǎn)品銷(xiāo)售轉(zhuǎn)向服務(wù)銷(xiāo)售，其中SaaS和S&S是代表性的模式之一。盡管S&S模式有助于銷(xiāo)售方資金穩(wěn)定和降低運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)，但該模式通過(guò)中心化進(jìn)行授權(quán)和認(rèn)證，存在被篡改的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)還容易面臨盜版等問(wèn)題。為了解決這些問(wèn)題，研究人員提出采用去中心化技術(shù)，該技術(shù)提供更加安全、透明和可靠的授權(quán)服務(wù)，從而有效防止盜版和非法傳播。去中心化技術(shù)的S&S模式不但可以提高安全性和可靠性，同時(shí)還能夠提高商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和用戶(hù)體驗(yàn)。隨著區(qū)塊鏈技術(shù)、IPFS等技術(shù)的不斷發(fā)展，S&S模式還可以進(jìn)一步改進(jìn)和完善，如采用區(qū)塊鏈技術(shù)實(shí)現(xiàn)去中心化的授權(quán)和認(rèn)證，利用IPFS等技術(shù)提高資源分發(fā)效率和可靠性，從而降低運(yùn)營(yíng)成本。因此，采用去中心化技術(shù)應(yīng)用于S&S模式，具有很大的潛力和發(fā)展前景。

（二）區(qū)塊鏈

近年來(lái)，區(qū)塊鏈技術(shù)的快速發(fā)展帶來(lái)了眾多的應(yīng)用場(chǎng)景。其中，基于區(qū)塊鏈的去中心化應(yīng)用（DAPP）和去中心化金融（Defi）是其中最具潛力和影響力的兩個(gè)領(lǐng)域。

隨著以太坊等平臺(tái)的不斷完善和發(fā)展，越來(lái)越多的DAPP項(xiàng)目涌現(xiàn)出來(lái)，這些DAPP項(xiàng)目可以實(shí)現(xiàn)各種各樣的功能，如數(shù)字貨幣交易、身份認(rèn)證、存證和游戲等。DAPP的開(kāi)發(fā)與部署也變得越來(lái)越簡(jiǎn)單和便捷，開(kāi)發(fā)者和用戶(hù)可以通過(guò)智能合約來(lái)實(shí)現(xiàn)程序邏輯和交互，從而使應(yīng)用更加透明、安全和高效。未來(lái)，隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和普及，DAPP的應(yīng)用場(chǎng)景和規(guī)模還將進(jìn)一步擴(kuò)大。

在Defi方面，去中心化金融正在成為區(qū)塊鏈技術(shù)最有前途的應(yīng)用領(lǐng)域之一。Defi的主要目的是通過(guò)去中心化的方式提供金融服務(wù)，例如借貸、交易、支付等。Defi利用區(qū)塊鏈技術(shù)的去中心化特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了更加公平、安全和便捷的金融服務(wù)，同時(shí)還具有高度的透明性和互操作性。Defi生態(tài)系統(tǒng)目前還處于早期發(fā)展階段，但已經(jīng)涌現(xiàn)出了不少成功的項(xiàng)目和平臺(tái)，如MakerDAO、Uniswap、Compound等。未來(lái)，隨著Defi的不斷發(fā)展和完善，其在金融領(lǐng)域的影響力和重要性還將進(jìn)一步提高。

（三）非同質(zhì)化代幣

非同質(zhì)化代幣（NFT）是一種基于區(qū)塊鏈技術(shù)的數(shù)字代幣，每個(gè)代幣都具有唯一的身份和屬性。與傳統(tǒng)代幣不同，NFT是不可替代的，具有獨(dú)特性和稀缺性，因此被廣泛用于數(shù)字藝術(shù)、游戲道具、虛擬土地和數(shù)字藏品等領(lǐng)域。NFT的前世可以追溯到2012年，當(dāng)時(shí)基于比特幣的彩色幣項(xiàng)目推出了代表特定資產(chǎn)的彩色代幣。NFT適用于需要證明唯一性和獨(dú)特性的領(lǐng)域，如數(shù)字藝術(shù)、游戲道具和虛擬土地等，而同質(zhì)化代幣適用于需要互換性和流通性的領(lǐng)域，如數(shù)字貨幣交易等。但這種代幣并沒(méi)有引起廣泛關(guān)注，直到以太坊的智能合約出現(xiàn)后，NFT才得到了快速發(fā)展。

三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（一）Smart-Subsc 需求分析

對(duì)于傳統(tǒng)的客戶(hù)端-服務(wù)端模式的訂閱和授權(quán)，一旦服務(wù)器受到外部攻擊，用戶(hù)個(gè)人信息的安全性就會(huì)受到威脅。為了解決這些安全問(wèn)題，Smart-Subsc應(yīng)用了區(qū)塊鏈技術(shù)，為用戶(hù)和銷(xiāo)售商提供了一種安全可靠的解決方案。Smart-Subsc具有以下突出特點(diǎn)和功能：

采用去中心化的區(qū)塊鏈技術(shù)，保證了授權(quán)和認(rèn)證的安全性和可靠性。

通過(guò)智能合約實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的授權(quán)流程，簡(jiǎn)化了訂閱和授權(quán)的流程，同時(shí)還能夠提高操作效率。

支持多種數(shù)字憑證類(lèi)型，包括非同質(zhì)化代幣和同質(zhì)化代幣等，以適應(yīng)不同的訂閱需求。

提供了便捷的訂閱管理和監(jiān)控功能，用戶(hù)可以隨時(shí)查看自己的訂閱情況并進(jìn)行管理。

為銷(xiāo)售商提供了多種收益模式，包括訂閱費(fèi)、廣告費(fèi)等，從而提高了銷(xiāo)售商的收益和盈利能力。

通過(guò)以上功能，Smart-Subsc利用區(qū)塊鏈技術(shù)為軟件訂閱市場(chǎng)提供了一種創(chuàng)新的解決方案。它不僅保證了訂閱信息的安全性，還為用戶(hù)和銷(xiāo)售商提供了簡(jiǎn)單易用的操作體驗(yàn)，以及靈活透明的訂閱管理。這一方案有助于提升軟件訂閱行業(yè)的整體水平，為企業(yè)用戶(hù)和個(gè)人用戶(hù)創(chuàng)造更多價(jià)值。

（二）Smart-Subsc 功能設(shè)計(jì)

在本研究中，以傳統(tǒng)客戶(hù)端-授權(quán)銷(xiāo)售模式為基礎(chǔ)，借助NFT智能合約技術(shù)對(duì)軟件訂閱進(jìn)行管理，設(shè)計(jì)了一種新穎的訂閱管理方法，使訂閱者能夠方便地完成購(gòu)買(mǎi)和取消訂閱等操作?；诖朔椒?，訂閱者可以查詢(xún)訂閱軟件的價(jià)格和其他關(guān)鍵信息，銷(xiāo)售者則可以利用智能合約查詢(xún)訂閱信息并在規(guī)定期限內(nèi)確認(rèn)，以及清理過(guò)期訂閱。

提出了一種基于區(qū)塊鏈的軟件訂閱管理系統(tǒng)Smart-Subsc，其主要的建設(shè)步驟如下：

建立智能合約：首先建立一個(gè)智能合約，用于存儲(chǔ)訂閱信息和相關(guān)的數(shù)據(jù)，包括軟件名稱(chēng)、價(jià)格、訂閱期限等。

用戶(hù)注冊(cè)：用戶(hù)注冊(cè)時(shí)，要求用戶(hù)提供必要的個(gè)人信息，如用戶(hù)名、密碼等，以建立用戶(hù)的身份。

創(chuàng)建數(shù)字身份：為每個(gè)用戶(hù)創(chuàng)建一個(gè)唯一的數(shù)字身份，通過(guò)身份驗(yàn)證和公鑰、私鑰技術(shù)來(lái)確保身份的真實(shí)性和安全性。

購(gòu)買(mǎi)軟件訂閱：用戶(hù)在訂閱頁(yè)面選擇訂閱方案，通過(guò)智能合約完成購(gòu)買(mǎi)并獲得數(shù)字憑證作為訂閱證明。

查詢(xún)訂閱信息：用戶(hù)可以通過(guò)智能合約查詢(xún)訂閱信息、價(jià)格等關(guān)鍵信息，并根據(jù)需求進(jìn)行取消訂閱操作。

定期確認(rèn)：銷(xiāo)售商可以利用智能合約查詢(xún)訂閱信息，確認(rèn)訂閱并更新訂閱狀態(tài)。

自動(dòng)清理：在訂閱期限結(jié)束時(shí)，智能合約自動(dòng)清理過(guò)期訂閱，以保證系統(tǒng)的可靠性和有效性。

加密存儲(chǔ)：所有的訂閱信息和用戶(hù)信息都經(jīng)過(guò)加密存儲(chǔ)，以確保信息的安全性和隱私性。

以上步驟中，利用區(qū)塊鏈技術(shù)提供去中心化的授權(quán)和認(rèn)證服務(wù)，防止數(shù)據(jù)篡改和盜用，有效提高軟件訂閱服務(wù)的可信度和安全性。同時(shí)，數(shù)字身份認(rèn)證技術(shù)確保了用戶(hù)身份的真實(shí)性和安全性。該系統(tǒng)具有安全、可靠、透明、靈活等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于軟件訂閱和授權(quán)領(lǐng)域。

（三）Smart-Subsc 合約設(shè)計(jì)

Smart-Subsc合約是一種基于NFT智能合約技術(shù)的軟件訂閱管理模型，它采用了傳統(tǒng)客戶(hù)端-授權(quán)服務(wù)端模型。該合約為訂閱者提供了一種便捷的購(gòu)買(mǎi)和取消訂閱服務(wù)的方式，并簡(jiǎn)化銷(xiāo)售商的操作流程，同時(shí)，銷(xiāo)售商也可以通過(guò)與該合約進(jìn)行交互，查詢(xún)、確認(rèn)、激活訂閱者的信息，并及時(shí)刪除過(guò)期的訂閱信息，從而提高了銷(xiāo)售商和訂閱者之間的互動(dòng)效率。

由于該合約采用了去中心化的訂閱狀態(tài)管理方式，充分發(fā)揮了NFT的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，保障了訂閱過(guò)程的安全性和透明性。此外，Smart-Subsc合約設(shè)計(jì)包含了多個(gè)重要功能，包括銷(xiāo)售商的服務(wù)端地址（server）、當(dāng)前訂閱價(jià)格（price）、取款服務(wù)費(fèi)率（serviceFeeRate）、下一個(gè)NFT的ID（tokenIdMax）以及訂閱者余額（deposit）等。

銷(xiāo)售商可以在智能合約中注冊(cè)自己的服務(wù)地址，訂閱者可以通過(guò)訪問(wèn)該地址來(lái)獲得銷(xiāo)售商的服務(wù)。訂閱者可以通過(guò)與智能合約進(jìn)行交互，獲取當(dāng)前的訂閱價(jià)格信息，并使用代幣來(lái)購(gòu)買(mǎi)訂閱服務(wù)，而智能合約會(huì)扣除相應(yīng)的代幣，并將訂閱費(fèi)和服務(wù)費(fèi)轉(zhuǎn)移到銷(xiāo)售商的賬戶(hù)中。此外，智能合約還指定了下一個(gè)NFT的ID，當(dāng)訂閱者購(gòu)買(mǎi)訂閱服務(wù)時(shí)，他們將獲得一個(gè)唯一的NFT來(lái)證明他們已經(jīng)購(gòu)買(mǎi)了訂閱服務(wù)，當(dāng)訂閱服務(wù)到期時(shí)，訂閱者將失去這個(gè)NFT。

除了之前提到的銷(xiāo)售商的服務(wù)端地址（server）、當(dāng)前訂閱價(jià)格（price）、取款服務(wù)費(fèi)率（serviceFeeRate）、下一個(gè)NFT的ID（tokenIdMax）以及訂閱者余額（deposit）等功能外，Smart-Subsc智能合約還包括了其他設(shè)計(jì)方面的內(nèi)容。

例如，智能合約還可以指定訂閱服務(wù)的有效期限（subscriptionPeriod），訂閱者需要在購(gòu)買(mǎi)訂閱服務(wù)時(shí)指定有效期限。當(dāng)訂閱服務(wù)到期時(shí)，訂閱者需要再次購(gòu)買(mǎi)訂閱服務(wù)才能繼續(xù)使用。此外，訂閱者可以通過(guò)與智能合約進(jìn)行交互，查詢(xún)其當(dāng)前的訂閱狀態(tài)（subscriptionStatus），包括剩余有效期限和已使用的訂閱期限。智能合約可以設(shè)定退款政策（refundPolicy），規(guī)定訂閱者在取消訂閱服務(wù)后可以獲得多少的退款金額，而這個(gè)退款政策通常是由銷(xiāo)售商自行制定并在智能合約中進(jìn)行規(guī)定的。除此之外，智能合約還可以通過(guò)指定訂閱者的身份信息（identityInfo），以確保訂閱者的身份和安全性。因此，為了保證合約的安全性和可靠性，Smart-Subsc智能合約還需要具備一些安全機(jī)制，例如限制交易頻率（transactionRateLimit）、監(jiān)控交易異常（transactionMonitoring）等。

為了更準(zhǔn)確地將現(xiàn)實(shí)世界中的軟件銷(xiāo)售映射到區(qū)塊鏈上，采用波動(dòng)較小的數(shù)字貨幣進(jìn)行支付是一種值得考慮的方法，例如穩(wěn)定幣。實(shí)際上，Smart-Subsc智能合約可以支持任何ERC20代幣，包括USDT、DAI等穩(wěn)定幣。穩(wěn)定幣作為支付方式可以降低由于數(shù)字貨幣價(jià)格波動(dòng)帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)和不確定性，從而提高支付的可預(yù)測(cè)性和穩(wěn)定性。Smart-Subsc智能合約的多樣性和靈活性使得用戶(hù)可以選擇適合自己的數(shù)字貨幣進(jìn)行支付，從而更好地映射現(xiàn)實(shí)世界中的軟件銷(xiāo)售到區(qū)塊鏈上。

四、結(jié)束語(yǔ)

本研究基于NFT模型的關(guān)鍵特性設(shè)計(jì)了一種軟件訂閱模型，旨在計(jì)算和理解訂閱者與鏈下銷(xiāo)售商之間的合約調(diào)用成本。研究發(fā)現(xiàn)軟件訂閱模型存在高交易手續(xù)費(fèi)的問(wèn)題，針對(duì)此問(wèn)題提出了一種鏈上存證、鏈下支付的解決方案，并改進(jìn)和補(bǔ)充了Defi和NFT的研究應(yīng)用。該模型可以有效融合NFT與軟件訂閱和支持模式，從而解決中心化軟件授權(quán)場(chǎng)景中訂閱信息被篡改導(dǎo)致的盜版問(wèn)題。NFT模型具備對(duì)特定現(xiàn)實(shí)世界資產(chǎn)進(jìn)行定制化的特點(diǎn)，未來(lái)還有更廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景和深入研究空間，為數(shù)字資產(chǎn)管理領(lǐng)域提供廣闊的發(fā)展空間，同時(shí)也為軟件行業(yè)帶來(lái)了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

作者單位：王漱石 三亞學(xué)院

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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