CN108960829A - 一种基于区块链的分布式记录系统 - Google Patents

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刘祎
克里斯托·艾伦
宁宇宸
马克西姆·马修斯
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Abstract

本发明公开了一种基于区块链的分布式记录系统，包括：存储器，被配置为存储包括特定块的区块链，所述特定块包括：经由核心完整性代码保护的核心部分，重写电路，以及通过三级完整性代码保护的第三部分；并且重写电路被配置为使用用于第三完整性代码的第三密钥秘密来执行对第三部分的有效性保留重写，并且所述第三密钥不足以支持经由核心完整性代码保护的块部分的有效性保留重写。

Description

一种基于区块链的分布式记录系统
技术领域
本发明涉及分布式数据存储领域，具体而言，涉及一种基于区块链的分布式记录系统。
背景技术
块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。所谓共识机制是区块链系统中实现不同节点之间建立信任、获取权益的数学算法。一般说来，区块链系统由数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层组成。其中，数据层封装了底层数据区块以及相关的数据加密和时间戳等基础数据和基本算法；网络层则包括分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制等；共识层主要封装网络节点的各类共识算法；激励层将经济因素集成到区块链技术体系中来，主要包括经济激励的发行机制和分配机制等；合约层主要封装各类脚本、算法和智能合约，是区块链可编程特性的基础；应用层则封装了区块链的各种应用场景和案例。该模型中，基于时间戳的链式区块结构、分布式节点的共识机制、基于共识算力的经济激励和灵活可编程的智能合约是区块链技术最具代表性的创新点。由于使用分布式核算和存储，不存在中心化的硬件或管理机构，任意节点的权利和义务都是均等的，系统中的数据块由整个系统中具有维护功能的节点来共同维护。系统是开放的，除了交易各方的私有信息被加密外，区块链的数据对所有人公开，任何人都可以通过公开的接口查询区块链数据和开发相关应用，因此整个系统信息高度透明。区块链采用基于协商一致的规范和协议(比如一套公开透明的算法)使得整个系统中的所有节点能够在去信任的环境自由安全的交换数据，使得对“人”的信任改成了对机器的信任，任何人为的干预不起作用。一旦信息经过验证并添加至区块链，就会永久的存储起来，除非能够同时控制住系统中超过51％的节点，否则单个节点上对数据库的修改是无效的，因此区块链的数据稳定性和可靠性极高。由于节点之间的交换遵循固定的算法，其数据交互是无需信任的(区块链中的程序规则会自行判断活动是否有效)，因此交易对手无须通过公开身份的方式让对方对自己产生信任，对信用的累积非常有帮助。
发明内容
本发明提出了一种基于区块链的分布式记录系统，包括：存储器，被配置为存储包括特定块的区块链，所述特定块包括：经由核心完整性代码保护的核心部分，重写电路，以及通过三级完整性代码保护的第三部分；其特征在于，重写电路被配置为使用用于第三完整性代码的第三密钥秘密来执行对第三部分的有效性保留重写，并且所述第三密钥不足以支持经由核心完整性代码保护的块部分的有效性保留重写。
进一步的，其中所述核心完整性代码包括写锁定完整性代码。
进一步的，所述系统还包括：网络接口电路，被配置为将所述三级密钥秘密与一个或多个密钥秘密部分组合，以生成所述核心完整性代码的核心密钥。并且重写电路还被配置为使用核心密钥秘密对核心部分执行有效性保留重写。
进一步的，所述系统还包括：网络接口电路，被配置为组合两个或更多个密钥秘密部分以生成所述核心完整性代码的核心密钥。并且重写电路还被配置为使用核心密钥秘密对核心部分执行有效性保留重写。
进一步的，所述系统还包括：网络接口电路，被配置为：组合多个密钥秘密部分；当所述数量超过第三阈值时，生成所述三级密钥秘密；当数量超过核心阈值时，生成三级密钥秘密，核心完整性代码的核心密钥，或两者；并且重写电路还被配置为使用核心密钥秘密对核心部分执行有效性保留重写。
具体实施方式
为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统、方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统、方法、特征和优点都包括在本说明书内、包括在本发明的范围内，并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。
实施例一。
一种基于区块链的分布式记录系统，包括：存储器，被配置为存储包括特定块的区块链，所述特定块包括：经由核心完整性代码保护的核心部分，重写电路，以及通过三级完整性代码保护的第三部分；其特征在于，重写电路被配置为使用用于第三完整性代码的第三密钥秘密来执行对第三部分的有效性保留重写，并且所述第三密钥不足以支持经由核心完整性代码保护的块部分的有效性保留重写。
进一步的，其中所述核心完整性代码包括写锁定完整性代码。
进一步的，所述系统还包括：网络接口电路，被配置为将所述三级密钥秘密与一个或多个密钥秘密部分组合，以生成所述核心完整性代码的核心密钥。并且重写电路还被配置为使用核心密钥秘密对核心部分执行有效性保留重写。
进一步的，所述系统还包括：网络接口电路，被配置为组合两个或更多个密钥秘密部分以生成所述核心完整性代码的核心密钥。并且重写电路还被配置为使用核心密钥秘密对核心部分执行有效性保留重写。
进一步的，所述系统还包括：网络接口电路，被配置为：组合多个密钥秘密部分；当所述数量超过第三阈值时，生成所述三级密钥秘密；当数量超过核心阈值时，生成三级密钥秘密，核心完整性代码的核心密钥，或两者；并且重写电路还被配置为使用核心密钥秘密对核心部分执行有效性保留重写。
实施例二。
本实施例继续构造或者说解释一种系统，包括：存储器，被配置为存储包括特定块的区块链，所述特定块包括：经由核心完整性代码保护的核心部分；通过三级完整性代码保护第三部分，不同于核心完整性代码；重写电路配置为：使用三级密钥秘密对第三部分执行非防篡改重写，密钥秘密不足以支持通过核心完整性代码保护的块部分的非防篡改重写；并使用三级密钥秘密执行防篡改有效性保留重写到核心部分。其中所述重写电路被配置为对所述核心部分强制执行对所述防篡改有效性保留重写的写入约束。其中所述写约束包括写大小上限，内容类型约束或两者。其中所述重写电路不能对所述第三部分的非篡改明显重写强制执行写约束。其中：所述系统还包括网络接口电路，被配置为：组合多个密钥秘密部分；当所述数量超过第三阈值时，生成所述三级密钥秘密；当数量超过核心阈值时，生成三级密钥秘密，核心完整性代码的核心密钥，或两者；并且重写电路还被配置为使用核心密钥对核心部分执行非篡改明显的重写。其中所述重写电路被配置为使用批准密钥秘密将所述防篡改有效性保留重写转换为非防篡改重写。其中：通过有效性完整性代码进一步保护核心部分；重写电路被配置为通过将冲突数据写入核心部分来对核心部分执行防篡改有效性保留重写，冲突数据编码-与有效性完整性代码一致并且编码-与核心完整性代码不一致。所述有效性完整性代码和所述三级完整性代码是相同的。
实施例三。
本实施例解释一种方法，其可用于实施例一或者二的系统，包括：访问存储在存储器中的区块链，所述区块链包括：特定块；所选择的块包括：包含原始数据的第三部分，原始数据编码-与存储在特定块内的第三完整性输出一致；和核心部分编码-与存储在特定块内的核心完整性输出一致，核心完整性输出不同于三级完整性输出；获得三级密钥秘密；使用三级密钥秘密，用处理电路确定三级冲突数据不同从原始数据到支持用三级冲突数据保留原始数据的有效性的重写，三次冲突数据编码-与存储在区块链的特定块内的完整性输出一致。所述核心完整性输出包括使用写锁定完整性代码生成的完整性输出。还包括：使用所述三级密钥秘密，利用所述处理电路确定与所述核心部分内的初始数据不同的核心冲突数据，以支持具有所述核心冲突的所述初始数据的有效性保留重写。数据，核心冲突数据编码与核心完整性输出一致，但编码与存储在特定块中的写指示符完整性输出不一致。其中，利用所述三次冲突数据保持原始数据的有效性重写包括非防篡改重写。还包括：组合多个关键秘密部分；当所述数量超过第三阈值时，生成所述三级密钥秘密；当该数量超过核心阈值时，生成核心密钥秘密，其被配置为通过允许生成与核心完整性输出一致的核心冲突数据编码来支持对核心部分的有效性保留重写。其中组合所述密钥秘密部分的数量包括在公钥交换操作中组合所述密钥秘密部分的数量。
实施例四
在本实施例中给出又一种方法，其也可以选择性的用于实施例一或二的系统，其包括：访问存储在存储器中的区块链，所述区块链包括特定块，所述特定块包括：经由核心完整性代码保护的核心部分；通过三级完整性代码保护第三部分，不同于核心完整性代码；并且使用用于第三完整性代码的第三密钥秘密对第三部分执行保留有效性的重写，第三密钥秘密不足以支持通过核心完整性代码保护的块部分的有效性保留重写。其中对所述第三部分执行有效性保留重写包括使用所述第三部分秘密对所述第三部分执行非篡改明显的重写。还包括使用所述三级密钥秘密对所述核心部分执行防篡改有效性保留重写。还包括使用批准密钥秘密将所述防篡改有效性保留重写转换为非防篡改重写。其中：通过有效性完整性代码进一步保护核心部分；并且将防篡改有效性保留重写到核心部分包括将冲突数据写入核心部分，冲突数据编码-与有效性完整性代码一致并且编码-与核心完整性代码不一致。所述有效性完整性代码和所述三级完整性代码是相同的。并且还包括对所述核心部分强制执行对所述防篡改有效性保留重写的写约束。其中将所述三级密钥秘密与一个或多个密钥秘密部分组合，以生成所述核心完整性代码的核心密钥。使用核心密钥秘密对核心部分执行保留有效性的重写。组合两个或更多个密钥秘密部分以生成核心完整性代码的核心密钥秘密；使用核心密钥秘密对核心部分执行保留有效性的重写。或者也可以组合多个密钥秘密部分，所述密钥超过用于生成所述三级密钥的三级阈值的核心阈值；在组合所述密钥秘密部分之后，生成核心密钥秘密核心完整性代码；使用核心密钥秘密对核心部分执行保留有效性的重写。
当然在本方法中，所述核心完整性代码包括写锁定完整性代码。
虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。因此，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，以下权利要求(包括所有等同物)旨在限定本发明的精神和范围。以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (5)

1.一种基于区块链的分布式记录系统，包括：存储器，被配置为存储包括特定块的区块链，所述特定块包括：经由核心完整性代码保护的核心部分，重写电路，以及通过三级完整性代码保护的第三部分；其特征在于，重写电路被配置为使用用于第三完整性代码的第三密钥秘密来执行对第三部分的有效性保留重写，并且所述第三密钥不足以支持经由核心完整性代码保护的块部分的有效性保留重写。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述核心完整性代码包括写锁定完整性代码。
3.如权利要求2所述的系统，其中：所述系统还包括：网络接口电路，被配置为将所述三级密钥秘密与一个或多个密钥秘密部分组合，以生成所述核心完整性代码的核心密钥。并且重写电路还被配置为使用核心密钥秘密对核心部分执行有效性保留重写。
4.如权利要求3所述的系统，其中：所述系统还包括：网络接口电路，被配置为组合两个或更多个密钥秘密部分以生成所述核心完整性代码的核心密钥。并且重写电路还被配置为使用核心密钥秘密对核心部分执行有效性保留重写。
5.如权利要求4所述的系统，其中：所述系统还包括：网络接口电路，被配置为：组合多个密钥秘密部分；当所述数量超过第三阈值时，生成所述三级密钥秘密；当数量超过核心阈值时，生成三级密钥秘密，核心完整性代码的核心密钥，或两者；并且重写电路还被配置为使用核心密钥秘密对核心部分执行有效性保留重写。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20180032273A1 (en) * 2016-05-23 2018-02-01 Accenture Global Solutions Limited Hybrid blockchain

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