CN109376551A - 数字版权区块链、数字内容摘要信息计算方法和计算机设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数字版权区块链、数字内容摘要信息计算方法和计算机设备，所述的数字版权区块链包括第一节点，所述第一节点用于存储数字内容摘要信息、经加密的数字内容、区块交易摘要信息和区块交易账本；其中，所述数字内容摘要信息包括原始数字内容对应的哈希值；所述经加密的数字内容指对原始数字内容加密后得到的内容，原始数字内容包括一种或多种能够进行数字化处理的文件内容；所述区块交易摘要信息包括当前区块的所有交易记录以及前一区块对应的区块交易摘要信息；所述区块交易账本包括按照生成时间顺序排列的多个账本块，每个账本块包括与该账本块对应的区块交易摘要信息。本发明的数字版权区块链可允许海量用户参与。

Description

数字版权区块链、数字内容摘要信息计算方法和计算机设备

技术领域

本发明涉及一种数字版权区块链、数字内容摘要信息计算方法和计算机设备。

背景技术

通常，人们使用中央数据库支持交易流程和计算，数据库的控制权掌握在拥有者手中，他们管理着对数据库的访问和更新权限，使得交易的安全性、透明度和可扩展性受到制约。随着通信技术和加密技术的发展，使得跨组织的分布式数据库成为可能。相对于传统的中央数据库，区块链的核心潜力在于其分布式数据库的本质及其安全、透明和富有效率的特性。区块链具有以下优势：

安全：区块链依赖加密验证交易，会验证涉及交易的各方身份，这确保如果没有涉及各方的同意，错误的交易将无法加到区块链上。每次要向区块链加入一笔新的记录，都需要进行一次复杂的数学计算——哈希计算——它取决于交易数据、涉及交易的各方身份和之前交易的结果。当前的区块链依赖先前的区块链这一特性确保交易历史记录无法篡改。这是因为，如果改变之前的交易数据，现有的哈希值将受到影响而不能与账本的其他数据匹配。

透明：区块链的本质是一种分布式的数据库，在设计上由多个节点维护和同步，例如多个频繁互相交易的交易方，节点通常为具有数据存储能力和计算能力的计算机，交易数据必须在各方之间保持一致，才有可能加入区块链。这使得多方可以访问同样的数据，极大地提高了交易透明度。而传统的中央系统依赖于防火墙背后的隐藏数据库，外部不可见。

高效：在任何涉及两个或以上对手参与的交易中，通常同样的交易会单独记入两个机构各自的系统中，在每个机构，这笔交易都需要经过一系列办公系统的记录和处理，这时如果发生错误，将导致同一交易的数据相互矛盾，导致成本高昂、耗时冗长的对账流程和大量人工干预。跨组织使用的区块链分布式数据库可极大地减少人工对账需求，大量节约成本。

但是，由于这种区块链分布式数据库中每个节点上均需存储区块链上的所有数据并进行计算，因此对每个节点的数据存储能力和计算能力要求较高，对多方用户的参与实际上造成了限制。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种数字版权区块链，该数字版权区块链包含不同的节点，用户可选择适合的节点参与，在保证整个数字版权区块链完整的前提下，可允许海量用户参与。

本发明还提出一种数字内容摘要信息计算方法和计算机设备，可计算数字实体内容的摘要信息，在发布时无需泄露版权实际内容。

一方面，本发明提供一种数字版权区块链，所述数字版权区块链包括第一节点，所述第一节点用于存储数字内容摘要信息、经加密的数字内容、区块交易摘要信息和区块交易账本；其中，所述数字内容摘要信息包括原始数字内容对应的哈希值；所述经加密的数字内容指对原始数字内容加密后得到的内容，原始数字内容包括一种或多种能够进行数字化处理的文件内容；所述区块交易摘要信息包括当前区块的所有交易记录以及前一区块对应的区块交易摘要信息；所述区块交易账本包括按照生成时间顺序排列的多个账本块，每个账本块包括与该账本块对应的区块交易摘要信息。

根据本发明所述的数字版权区块链，优选地，所述原始数字内容对应的哈希值采用SHA256函数计算获得，计算时，将所述原始数字内容的实体文件划分为N段文件；采用SHA256函数计算所述N段文件中每一段文件的哈希值，得到N个哈希值；将所述N个哈希值进行组合，得到一串组合数据；采用SHA256函数计算所述组合数据的哈希值，将计算结果作为所述原始数字内容对应的哈希值。

根据本发明所述的数字版权区块链，优选地，所述经加密的数字内容指采用DH(Diffie-Hellman，迪菲-赫尔曼)密钥交换算法对原始数字内容加密后得到的内容。

根据本发明所述的数字版权区块链，优选地，所述区块交易摘要信息是基于当前区块的所有交易记录、前一区块对应的区块交易摘要信息和随机参数，采用SHA256函数计算获得的SHA256摘要。

根据本发明所述的数字版权区块链，优选地，所述随机参数的取值使得所述SHA256摘要的前20个比特位全部为0。

根据本发明所述的数字版权区块链，优选地，所述交易记录包括版权出让方信息、版权购买方信息以及版权交易数量。

根据本发明所述的数字版权区块链，优选地，所述数字版权区块链还包括第二节点，所述第二节点用于存储所述数字内容摘要信息、所述区块交易摘要信息和所述区块交易账本。

根据本发明所述的数字版权区块链，优选地，所述数字版权区块链还包括第三节点，所述第三节点用于存储所述数字内容摘要信息和所述区块交易摘要信息。

另一方面，本发明还提供一种数字内容摘要信息计算方法，所述方法包括：S101，将所述数字内容的实体文件划分为N段文件；S102，采用SHA256函数计算所述N段文件中每一段文件的哈希值，得到N个哈希值；S103，将所述N个哈希值进行组合，得到一串组合数据；S104，采用SHA256函数计算所述组合数据的哈希值，将计算结果作为所述数字内容的摘要信息。

根据本发明所述的数字内容摘要信息计算方法，优选地，所述N段文件中的前N-1段文件的容量大小相同。

再一方面，本发明还提供一种计算机设备，其包括存储器、处理器和存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时执行所述的数字内容摘要信息计算方法中的步骤。

本发明的全量信息存储节点存储有区块链上所有的信息，摘要信息存储节点和查询信息存储节点存储部分信息，其中全量信息存储节点所需的存储能力和计算能力最高，查询信息存储节点所需的存储能力和计算能力最低。本发明的数字版权区块链包括全量信息存储节点，并选择性地包括摘要信息存储节点和/或查询信息存储节点，不同的用户可根据自身计算存储能力选择不同的节点，在保证整个数字版权区块链完整的前提下，可允许海量用户参与；本发明的数字内容摘要信息计算方法可对数字实体内容进行摘要计算，将计算出的摘要信息存储在相应节点中，所有用户均可进行浏览查询，为用户选择需要的数字内容提供方便。本发明的数字版权区块链实现了图灵完备的智能合约，为数字内容版权保护提供了全新的解决方案。

附图说明

图1为本发明一种数字版权区块链的架构示意图。

图2为本发明另一种数字版权区块链的架构示意图。

图3为本发明再一种数字版权区块链的架构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

本发明的数字版权区块链可包括一种或多种存储节点，如：全量信息存储节点(Full Node)、摘要信息存储节点(Digest Node)以及查询信息存储节点(Query Node)，其中，

全量信息存储节点(Full Node)上存储有区块链上的全部信息，包括：数字内容摘要信息、经加密的数字内容、区块交易摘要信息和区块交易账本；

摘要信息存储节点(Digest Node)上存储有数字内容摘要信息、区块交易摘要信息和区块交易账本；

查询信息存储节点(Query Node)上存储有数字内容摘要信息和区块交易摘要信息。

以下分别进行详细描述。

<全量信息存储节点>

全量信息存储节点(Full Node)上存储有区块链上所有的信息，包括：数字内容摘要信息、经加密的数字内容、区块交易摘要信息和区块交易账本。在全量信息存储节点(Full Node)上存储区块链的全部信息可保证区块链信息完整，在该节点上可以实现版权打包交易和查询所有用户余额等所有操作。以下对全量信息存储节点(Full Node)上存储的内容进行详细描述。

<数字内容摘要信息>

所述数字内容摘要信息指的是未经加密的原始数字内容的哈希值，所述原始数字内容包括一种或多种能够进行数字化处理的文件内容，例如：音频文件内容、视频文件内容、电子书籍文件内容，等等。

在本发明的优选实施例中，所述数字内容摘要信息包括采用SHA256函数计算的原始数字内容的哈希值，该哈希值也称为“SHA256摘要”，将原始数字内容的SHA256摘要作为其的数字内容摘要信息。以下分步骤描述计算过程：

S101，将原始数字内容的实体文件划分为N段文件；

S102，采用SHA256函数计算所述N段文件中每一段文件的SHA256摘要，得到N个SHA256摘要；

S103，将所述N个SHA256摘要进行组合，得到一串组合数据；

S104，采用SHA256函数计算所述组合数据的SHA256摘要，将计算结果作为所述原始数字内容的数字内容摘要信息。

其中，在S101实体文件划分时，可以令所述N段文件中的前N-1段文件的容量大小相同，例如，对于前N-1段文件，每段长度取为1MB，如果第N段即最后一段也为1MB，则得到N段大小相同的文件；如果第N段即最后一段不足1MB，则取其实际长度，可得到N段文件，其中最后一段文件的容量小于第N-1段文件的容量。

由于SHA256摘要具有唯一性，因此可用于唯一地标识数字内容的版权。在后续版权交易中，当版权接收方获得实际的数字内容后，可以通过其SHA256摘要来验证该数字内容是否为正确的版权内容。这样，既能够保证版权发行方无法伪造内容，又可以使版权发行方在未发生购买的情况下，无需泄露版权的实际数字内容。

<经加密的数字内容>

所述经加密的数字内容指的是对未加密的原始数字内容进行加密处理之后得到的内容。版权发行方将经加密的数字内容发布在区块链上，当版权接收方获得经加密的数字内容后，需要对其进行解密，才能够获得实际的数字内容。

在本发明的优选实施例中，对原始数字内容的加密处理过程如下：采用DH(Diffie-Hellman，迪菲-赫尔曼)密钥交换算法，为原始数字内容生成一对非对称密钥，所述非对称密钥包括公钥和私钥；采用生成的所述私钥对所述原始数字内容进行加密，可得到经加密的数字内容，用于发布到区块链上。使用已有的DH密钥交换算法进行加密处理即可，处理过程在此不再赘述。

对于发布到区块链上的经加密的数字内容，版权者可以使用自己拥有的私钥进行解密，除此之外，区块链上的其他任何人均无法解密，从而对发布在区块链上的数字内容形成保护。

<区块交易摘要信息>

区块交易摘要信息指的是当前区块的交易摘要信息，其含有当前区块的所有交易记录以及前一区块的交易摘要信息。在本发明的优选实施例中，可采用SHA256函数计算获得所述区块交易摘要信息，计算过程描述如下：

假设当前区块有3条交易记录，分别为t1、t2和t3；前一区块的交易摘要信息为h1，随机数为r；

则当前区块的交易摘要信息h为：

h＝SHA256(t1，t2，t3，h1，r)；

其中，其中每一条所述的交易记录(例如t1、t2或t3)均包括版权出让方地址信息、版权购买方地址信息以及版权交易数量；优选地，还可包括版权出让方的签名信息。

其中，随机数r需要经过挑选，使得计算得到的当前区块的交易摘要信息h的前20bits(即前20个比特位)全部为0。这里，随机数r的挑选需要经过大量的尝试才能确定，因此其作用是可以让众多节点同时参与随机数r的挑选，以保证每个节点都有打包区块账本的同等的权利，也使得已经被打包的区块账本信息被后续篡改的概率降到极低。

<区块交易账本>

所述区块交易账本包括多个账本块，每个账本块与区块链上的一个区块对应，每个账本块包含该区块的区块交易摘要信息，各个账本块按照它们的生成时间顺序排列。由于区块交易摘要信息中包含该区块的所有版权交易的交易记录，因此，所述区块交易账本包含了区块链上的所有版权交易的交易记录，是区块链上所有版权交易记录的集合。

本发明的全量信息存储节点(Full Node)为版权拥有者提供数字内容的存储和保护，这有利于实现后续的数字内容版权的分发等操作，而不需要全部用户时时存储大量数字内容。

<摘要信息存储节点>

摘要信息存储节点(Digest Node)上存储有所述的数字内容摘要信息、所述的区块交易摘要信息和所述的区块交易账本，而不存储经加密的数字内容。因此，摘要信息存储节点(Digest Node)可以减少很大的存储量，其可以用于打包交易、查询所有用户的版权余额、核对数字资产信息以及所有的历史交易帐单信息。但是，摘要信息存储节点(DigestNode)无法给用户下载版权的数字加密内容用于使用。此外，随着时间的推移，区块交易账本也会较大，也需要较大的存储空间和计算能力，

<查询信息存储节点>

查询信息存储节点(Query Node)仅上存储有所述的数字内容摘要信息和所述的区块交易摘要信息。因此，查询信息存储节点(Query Node)需要很少的存储空间和计算能力。查询信息存储节点(Query Node)仅可用于打包交易、查询余额和核对数字资产信息，而无法查询历史交易账单信息和下载加密内容用于使用。

利用本发明的上述三种节点，可以让不同需求的用户选择不同类型的节点来参与，保证整个数字版权区块链的完整性和海量用户参与。由于本发明的全量信息存储节点(Full Node)存储有区块链上所有的信息，因此该节点需要巨大的存储空间和计算能力，因此在较佳地实施方式中，可按需在区块链上布置一定数量的全量信息存储节点(FullNode)即可；此外，在区块链的其他节点上，根据计算能力或存储能力，可选择性的布置为摘要信息存储节点(Digest Node)和/或查询信息存储节点(Query Node)，这些节点仅存储部分内容，适用于不同的用户根据自身计算能力或存储能力来选择不同的节点。本发明的数字版权区块链在功能上可以被全量节点完全覆盖，既能够保证区块链信息的完整性，也可以让更多的用户参与使用。

实施例1-数字版权区块链

图1示出了本发明一种数字版权区块链的架构示意图，其包括多个全量信息存储节点、多个摘要信息存储节点和多个查询信息存储节点。其中，任意两个节点之间通过网络连接，各个节点之间能够相互传输需要的数据。

实施例2-数字版权区块链

图2示出了本发明另一种数字版权区块链的架构示意图，其包括多个全量信息存储节点和多个摘要信息存储节点。其中，任意两个节点之间通过网络连接，各个节点之间能够相互传输需要的数据。

实施例3-数字版权区块链

图3示出了本发明再一种数字版权区块链的架构示意图，其包括多个全量信息存储节点和多个查询信息存储节点。其中，任意两个节点之间通过网络连接，各个节点之间能够相互传输需要的数据。

实施例4-数字内容摘要信息计算方法

本实施例以一个容量大小为4.1MB的音频文件为例，计算该音频文件的数字内容摘要信息，计算过程如下：

首先，将该音频文件切分成5个分段，切分后得到4个1MB大小的分段以及1个100KB的分段；

后，利用SHA256函数，分别计算上述5个分段的SHA256摘要，得到：

第一段的SHA256摘要为：

6b86b273ff34fce19d6b804eff5a3f5747ada4eaa22f1d49c01e52ddb7875b4b；

第二段的SHA256摘要为：

d4735e3a265e16eee03f59718b9b5d03019c07d8b6c51f90da3a666eec13ab35；

第三段的SHA256摘要为：

4e07408562bedb8b60ce05c1decfe3ad16b72230967de01f640b7e4729b49fce；

第四段的SHA256摘要为：

4b227777d4dd1fc61c6f884f48641d02b4d121d3fd328cb08b5531fcacdabfSa；

第五段的SHA256摘要为：

ef2d127de37b942baad06145e54b0c619a1f22327b2ebbcfbec78f5564afe39d；

然后，将以上5个SHA256摘要连接起来，得到如下组合数据：

6b86b273ff34fce19d6b804eff5a3f5747ada4eaa22f1d49c01e52ddb7875b4bd4735e3a265e16eee03f59718b9b5d03019c07d8b6c51f90da3a666eec13ab354e07408562bedb8b60ce05c1decfe3ad16b72230967de01f640b7e4729b49fce4b227777d4dd1fc61c6f884f48641d02b4d121d3fd328cb08b5531fcacdabf8aef2d127de37b942baad06145e54b0c619a1f22327b2ebbcfbec78f5564afe39d；

最后，采用SHA256函数，计算出该组合数据的SHA256摘要为：

11d801eb6ffa84fb3b2e97aab1193e23a9c2c1286e95e22bdf87488b35ddcd2e；

本实施例中，该组合数据的SHA256摘要即为该音频文件的数字内容摘要信息，可以唯一地标识该音频文件的版权。

实施例5-计算机设备

与本发明的方法对应，本发明还提供一种计算机设备，其包括存储器、处理器和存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时执行所述的数字内容摘要信息计算方法中的步骤，具体包括以下步骤：

S101，将目标数字内容的实体文件划分为N段文件；

S102，采用SHA256函数计算所述N段文件中每一段文件的哈希值，得到N个哈希值；

S103，将所述N个哈希值进行组合，得到一串组合数据；

S104，采用SHA256函数计算所述组合数据的哈希值，将计算结果作为所述目标数字内容的摘要信息。

本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的范围。

Claims (10)

1.一种数字版权区块链，其特征在于，所述数字版权区块链包括第一节点，所述第一节点用于存储数字内容摘要信息、经加密的数字内容、区块交易摘要信息和区块交易账本；其中，

所述数字内容摘要信息包括原始数字内容对应的哈希值；

所述经加密的数字内容指对原始数字内容加密后得到的内容；

所述原始数字内容包括一种或多种能够进行数字化处理的文件内容；

所述区块交易摘要信息包括当前区块的所有交易记录以及前一区块对应的区块交易摘要信息；

所述区块交易账本包括按照生成时间顺序排列的多个账本块，每个账本块包括与该账本块对应的区块交易摘要信息。

2.根据权利要求1所述的数字版权区块链，其特征在于，所述原始数字内容对应的哈希值采用SHA256函数计算获得，计算时将所述原始数字内容的实体文件划分为N段文件；采用SHA256函数计算所述N段文件中每段文件的哈希值，得到N个哈希值；将所述N个哈希值进行组合，得到一串组合数据；采用SHA256函数计算所述组合数据的哈希值，将计算结果作为所述原始数字内容对应的哈希值。

3.根据权利要求1所述的数字版权区块链，其特征在于，所述经加密的数字内容指采用DH(Diffie-Hellman，迪菲-赫尔曼)密钥交换算法对原始数字内容加密后得到的内容。

4.根据权利要求1所述的数字版权区块链，其特征在于，所述区块交易摘要信息是基于当前区块的所有交易记录、前一区块对应的区块交易摘要信息和随机参数，采用SHA256函数计算获得的SHA256摘要。

5.根据权利要求4所述的数字版权区块链，其特征在于，所述随机参数的取值使得所述SHA256摘要的前20个比特位全部为0。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的数字版权区块链，其特征在于，所述数字版权区块链还包括第二节点，所述第二节点用于存储所述数字内容摘要信息、所述区块交易摘要信息和所述区块交易账本。

7.根据权利要求1～5中任一项所述的数字版权区块链，其特征在于，所述数字版权区块链还包括第三节点，所述第三节点用于存储所述数字内容摘要信息和所述区块交易摘要信息。

8.一种数字内容摘要信息计算方法，其特征在于，所述方法包括：

S101，将所述数字内容的实体文件划分为N段文件；

S102，采用SHA256函数计算所述N段文件中每一段文件的哈希值，得到N个哈希值；

S103，将所述N个哈希值进行组合，得到一串组合数据；

S104，采用SHA256函数计算所述组合数据的哈希值，将计算结果作为所述数字内容的摘要信息。

9.根据权利要求8所述的数字内容摘要信息计算方法，其特征在于，所述N段文件中的前N-1段文件的容量大小相同。

10.一种计算机设备，其包括存储器、处理器和存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器运行所述计算机程序时执行以下步骤：

S101，将目标数字内容的实体文件划分为N段文件；

S102，采用SHA256函数计算所述N段文件中每一段文件的哈希值，得到N个哈希值；

S103，将所述N个哈希值进行组合，得到一串组合数据；

S104，采用SHA256函数计算所述组合数据的哈希值，将计算结果作为所述目标数字内容的摘要信息。