CN106230851A - 基于区块链的数据保全方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于区块链的数据保全方法及系统，其方法包括：特定用户终端将欲进行保全的目标文件发送至中心服务器终端，中心服务器终端对目标文件的源数据进行数据保全操作，获取源数据的保全数据指纹；中心服务器终端存储目标文件对应的目标文件ID及源数据，将目标文件对应的目标文件ID及保全数据指纹发送至连接于区块链上的其他用户终端及特定用户终端；连接于区块链上的其他用户终端及特定用户终端接收并存储目标文件对应的目标文件ID及保全数据指纹。连接于区块链上的各个用户终端只保存指纹信息，不保存源数据，而中心服务器终端只保存源数据不保存指纹信息，这样实现源数据与指纹信息的分离，从而保证了保全数据的安全性。

Description

基于区块链的数据保全方法及系统
技术领域
本发明涉及数据安全保障领域，尤其涉及一种数据保全方法及系统。
背景技术
数据保全的目的是通过保全技术和手段对用户需要保护的电子合同、订单等进行固化保护，防止其遭到篡改。数据安全性保障包括对数据完整性、机密性的保护。完整性保护的目的是对抗可能遭受不同方式攻击的数据及其相关属性，这些攻击可能包括：未授权的数据篡改、删除、创建、插入、重放等。数据的完整性保护就是要通过有效的手段防止此类危险的发生，或通过有效的手段发现威胁并将其产生的影响降到最低。机密性保护的目的是保证除用户外其他平台均无法获得所要保全数据的明文，保障敏感数据的安全性。
现有的数据保全技术经过近十年的发展，主要是围绕《电子签名法》进行数据保全认证，主要涉及到CA服务商、数据保全中心、时间戳服务商、司法中心、公证中心，形成完整且合法的证据链条。保全内容是以文件的形式进行保全，如果是合同文件，需要加入PDF签章功能，形成电子合同，然后对电子合同进行保全。保全的流程主要是将“源文件HASH值+时间戳+数字签名”求HASH指纹，将HASH指纹保存在第三方信息中心，如国家信息中心，而源文件则保存在另一数据中心，也就是源文件和HASH指纹分开存储。
随着互联网金融的发展，人们经常通过网络购物、网络聊天、电子邮件等各种网络行为，形成海量的关于交易的电子合同，而如何保证单笔交易的电子合同的法律效力，成为电子合同领域新的应用，互联网金融产生的电子合同的数据碎片化，如果把每笔交易形成文件后再存储，会大大提高交易的成本，影响平台的竞争力，所以传统的保全方案对碎片式数据保全是不合适的。而区块链的出现，则可以满足这种需求。
区块链是指通过去中心化和去信任的方式集体维护一个可靠数据库的技术方案，其具有去中心化、分布式存储、加密及可回溯的特性。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。
因此，提供一种能够适用于碎片式数据保全的基于区块链的数据保全方法及系统成为业内急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适合于对当前互联网金融产生的碎片化数据进行保全的成本低、扩展性强、安全性高的基于区块链的数据保全方法和系统。
本发明第一个目的在于提供一种基于区块链的数据保全方法，其包括：特定用户终端将欲进行保全的目标文件发送至中心服务器终端，中心服务器终端对目标文件的源数据进行数据保全操作，获取源数据的保全数据指纹；中心服务器终端存储目标文件对应的目标文件ID及源数据，将目标文件对应的目标文件ID及保全数据指纹发送至连接于区块链上的其他用户终端及特定用户终端；连接于区块链上的其他用户终端及特定用户终端接收并存储目标文件对应的目标文件ID及保全数据指纹。
其中，连接于区块链上的其他用户终端及特定用户终端将目标文件对应的目标文件ID及保全数据指纹写入区块链，利用区块链的共识过程进行全网发布。
可选择地，还包括验证目标文件的源数据的步骤，其中：中心服务器终端对其存储的目标文件的源数据再次进行数据保全操作，获取源数据的验证保全数据指纹；中心服务器终端将其存储的目标文件对应的目标文件ID及验证保全数据指纹发送至连接于区块链上的其他用户终端；连接于区块链上的其他用户终端接收目标文件ID及验证保全数据指纹，检查目标文件对应的保全数据指纹与验证保全数据指纹是否一致，得到若干个一致或非一致的验证结果，并将若干个验证结果发送至中心服务器终端；中心服务器终端接收若干个验证结果，若一致的验证结果数目占所有验证结果数目的比例超过80％，则判定目标文件的源数据未发生篡改。
可选择地，数据保全操作设定为对目标文件的源数据应用HASH算法。
可选择地，保全数据指纹及验证保全数据指纹均设定为HASH指纹。
可选择地，特定用户终端在发送欲进行保全的目标文件之前，中心服务器终端对特定用户终端的身份进行合法性认证。
本发明的第二个目的在于提供一种基于区块链的数据保全系统，其包括：第一数据接收模块，其安装于中心服务器终端，用于接收欲进行保全的目标文件；第一数据保全模块，其安装于中心服务器终端，用于对目标文件的源数据进行数据保全操作，获取源数据的保全数据指纹；第一数据存储模块，其安装于中心服务器终端，用于存储目标文件对应的目标文件ID及源数据；第一数据发送模块，其安装于中心服务器终端，用于将目标文件对应的目标文件ID及保全数据指纹发送至连接于区块链上的若干个用户终端；第二数据发送模块，其安装于至少一个用户终端，用于将欲进行保全的目标文件发送中心服务器终端；第二数据接收模块，其安装于至少一个用户终端，用于接收目标文件对应的目标文件ID及保全数据指纹；以及第二数据存储模块，其安装于至少一个用户终端，用于存储目标文件对应的目标文件ID及保全数据指纹。
可选择地，还包括：第二数据保全模块，其安装于中心服务器终端，用于对其存储的目标文件的源数据再次进行数据保全操作，获取源数据的验证保全数据指纹；保全验证模块，其安装于若干个用户终端，用于检查目标文件对应的保全数据指纹与验证保全数据指纹是否一致，得到一致或非一致的验证结果，并将验证结果发送至中心服务器终端；保全判别模块，其安装于中心服务器终端，用于接收若干个验证结果，计算一致的验证结果数目占所有验证结果数目的比例。
可选择地，数据保全操作设定为对目标文件的源数据应用HASH算法。
可选择地，保全数据指纹及验证保全数据指纹均设定为HASH指纹。
可选择地，还包括安装于中心服务器终端用于对用户终端的身份进行合法性认证的验证模块。
本发明的有益效果是：(1)、用户终端只保存指纹信息不保存源数据，中心服务器终端只保存源数据不保存指纹信息，实现了源数据和指纹信息的分离，对源数据的取证提供技术和算法上的支持；(2)、对数据进行打散式保全，不用再形成文件后保全，非常适用于对互联网中产生的零散数据以及交易流水式的数据进行保全；(3)、对用户终端的接入设备的存储和计算能力没有过多要求，接入设备直接接入云端服务器，且只和云端服务器进行交互，在安全性和性能上都能得到保证；(4)、接入设备只是存储数据指纹，对源数据不构成安全威胁，并可作为验证节点提供数据指纹验证，提高了可靠性；(5)整个系统成本低、适用场景灵活多样、可扩展性强。
附图说明
图1是本发明的基于区块链的数据保全系统的构造示意图。
图2是本发明的基于区块链的数据保全方法的流程示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
首先，请参考图1，作为一种非限制性示例，在本发明的基于区块链的数据保全系统中，连接于区块链中的终端包括中心服务器终端TC、第一用户终端T1、第二用户终端T2……以及第N用户终端Tn。
中心服务器终端TC上安装有第一数据接收模块100、第一数据保全模块200、第一数据存储模块300以及第一数据发送模块400。其中，利用第一数据接收模块100接收第一用户终端T1发送来的欲进行保全的目标文件，利用第一数据保全模块200对目标文件的源数据应用HASH算法，从而获取源数据的HASH指纹，而第一数据存储模块300则用于存储目标文件对应的目标文件ID及源数据，利用第一数据发送模块400将目标文件对应的目标文件ID及HASH指纹发送至第二用户终端T2……以及第N用户终端Tn。
每个用户终端则均安装有第二数据发送模块800、第二数据接收模块900及第二数据存储模块1000。其中，第二数据发送模块800可将欲进行保全的目标文件发送中心服务器终端TC，第二数据接收模块900则可接收中心服务器终端TC发送的目标文件对应的目标文件ID及HASH指纹，接收完毕后，由第二数据存储模块1000存储目标文件对应的目标文件ID及HASH指纹。
作为一种可替代的实施方式，中心服务器终端TC上还安装有验证模块500，从而利用验证模块500对每个用户终端的身份进行合法性认证，从而确保参与数据保全的每个用户终端身份的安全，进一步提高数据保全操作的可靠性。
作为又一种可替代的实施方式，本发明的基于区块链的数据保全系统还包括安装于中心服务器终端TC的第二数据保全模块600和保全判别模块700、以及安装于第一用户终端T1、第二用户终端T2……以及第N用户终端Tn上的保全验证模块1100。其中，在需要对保全数据进行验证时，利用第二数据保全模块600对中心服务器终端TC存储的目标文件的源数据再次应用HASH算法，获取源数据的验证HASH指纹，再利用第一数据发送模块400将目标文件对应的目标文件ID及验证HASH指纹再次发送至每个用户终端，这些用户终端利用保全验证模块1100检查自己存储的目标文件对应的保全数据指纹与中心服务器终端TC再次发来的验证保全数据指纹是否一致，并将验证结果通过第二数据发送模块800发送至中心服务器终端TC，由此，中心服务器终端TC上的保全判别模块700在接收这些验证结果后，计算一致的验证结果数目占所有验证结果数目的比例，若超过80％，则可判定保全的目标文件的源数据未发生篡改，反之则可判定保全的目标文件的源数据被篡改了。
基于同样的思想，本发明还提供了基于区块链的数据保全方法，如图2所示，在步骤S10中，特定用户终端将欲进行保全的目标文件发送至中心服务器终端，中心服务器终端对目标文件的源数据进行数据保全操作，获取源数据的保全数据指纹。
在本发明的实施方式中，步骤S10中的特定用户终端以第一用户终端T1为例。首先，第一用户终端T1将欲进行保全的目标文件发送至中心服务器终端TC，中心服务器终端TC对目标文件的源数据应用HASH算法，从而获取源数据的HASH指纹。
在步骤S20中，中心服务器终端TC存储目标文件对应的目标文件ID及源数据，并将目标文件对应的目标文件ID及HASH指纹发送至连接于区块链上的第一用户终端T1、第二用户终端T2……以及第N用户终端Tn。
接着，在步骤S30中，第一用户终端T1、第二用户终端T2……以及第N用户终端Tn同步接收并存储目标文件对应的目标文件ID及HASH指纹。
由此可见，本发明中连接于区块链上的各个用户终端只保存指纹信息，不保存源数据，而中心服务器终端只保存源数据不保存指纹信息，这样实现源数据与指纹信息的分离，从而保证了保全数据的安全性。
作为一种可替代的实施方式，在对保全数据进行验证时，中心服务器终端TC对其存储的目标文件的源数据再次应用HASH算法，获取源数据的验证HASH指纹。然后，中心服务器终端TC将其存储的目标文件对应的目标文件ID及验证HASH指纹发送至每个用户终端。接着，每个用户终端接收目标文件ID及验证HASH指纹后，检查自己存储的目标文件对应的HASH指纹与接收的验证HASH指纹是否一致，得到验证结果，并将验证结果发送至中心服务器终端TC。最后，中心服务器终端TC接收这些验证结果，若一致的验证结果数目占所有验证结果数目的比例超过80％，则判定目标文件的源数据未发生篡改
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种基于区块链的数据保全方法，其特征在于，包括：
特定用户终端将欲进行保全的目标文件发送至中心服务器终端，所述中心服务器终端对所述目标文件的源数据进行数据保全操作，获取所述源数据的保全数据指纹；
所述中心服务器终端存储所述目标文件对应的目标文件ID及所述源数据，将所述目标文件对应的所述目标文件ID及所述保全数据指纹发送至连接于区块链上的其他用户终端及所述特定用户终端；
连接于所述区块链上的所述其他用户终端及所述特定用户终端接收并存储所述目标文件对应的所述目标文件ID及所述保全数据指纹。
2.如权利要求1所述的基于区块链的数据保全方法，其特征在于，还包括验证所述目标文件的所述源数据的步骤，其中：
所述中心服务器终端对其存储的所述目标文件的所述源数据再次进行数据保全操作，获取所述源数据的验证保全数据指纹；
所述中心服务器终端将其存储的所述目标文件对应的所述目标文件ID及所述验证保全数据指纹发送至连接于区块链上的其他用户终端；
连接于所述区块链上的所述其他用户终端接收所述目标文件ID及所述验证保全数据指纹，检查所述目标文件对应的所述保全数据指纹与所述验证保全数据指纹是否一致，得到若干个一致或非一致的验证结果，并将若干个所述验证结果发送至所述中心服务器终端；
所述中心服务器终端接收若干个所述验证结果，若一致的验证结果数目占所有所述验证结果数目的比例超过80％，则判定所述目标文件的所述源数据未发生篡改。
3.如权利要求1或2所述的基于区块链的数据保全方法，其特征在于，所述数据保全操作设定为对所述目标文件的源数据应用HASH算法。
4.如权利要求3所述的基于区块链的数据保全方法，其特征在于，所述保全数据指纹及所述验证保全数据指纹均设定为HASH指纹。
5.如权利要求4所述的基于区块链的数据保全方法，其特征在于，所述特定用户终端在发送欲进行保全的目标文件之前，所述中心服务器终端对所述特定用户终端的身份进行合法性认证。
6.一种基于区块链的数据保全系统，其特征在于，包括：
第一数据接收模块，其安装于中心服务器终端，用于接收欲进行保全的目标文件；
第一数据保全模块，其安装于所述中心服务器终端，用于对所述目标文件的源数据进行数据保全操作，获取所述源数据的保全数据指纹；
第一数据存储模块，其安装于所述中心服务器终端，用于存储所述目标文件对应的目标文件ID及所述源数据；
第一数据发送模块，其安装于所述中心服务器终端，用于将所述目标文件对应的所述目标文件ID及所述保全数据指纹发送至连接于区块链上的若干个用户终端；
第二数据发送模块，其安装于至少一个用户终端，用于将所述欲进行保全的所述目标文件发送至所述中心服务器终端；
第二数据接收模块，其安装于所述至少一个用户终端，用于接收所述目标文件对应的所述目标文件ID及所述保全数据指纹；以及
第二数据存储模块，其安装于所述至少一个用户终端，用于存储所述目标文件对应的所述目标文件ID及所述保全数据指纹。
7.如权利要求6所述的基于区块链的数据保全系统，其特征在于，还包括：
第二数据保全模块，其安装于所述中心服务器终端，用于对其存储的所述目标文件的所述源数据再次进行数据保全操作，获取所述源数据的验证保全数据指纹；
保全验证模块，其安装于所述若干个用户终端，用于检查所述目标文件对应的所述保全数据指纹与所述验证保全数据指纹是否一致，得到一致或非一致的验证结果，并将所述验证结果发送至所述中心服务器终端；
保全判别模块，其安装于所述中心服务器终端，用于接收若干个所述验证结果，计算一致的验证结果数目占所有所述验证结果数目的比例。
8.如权利要求6或7所述的基于区块链的数据保全系统，其特征在于，所述数据保全操作设定为对所述目标文件的源数据应用HASH算法。
9.如权利要求8所述的基于区块链的数据保全系统，其特征在于，所述保全数据指纹及所述验证保全数据指纹均设定为HASH指纹。
10.如权利要求9所述的基于区块链的数据保全系统，其特征在于，还包括安装于所述中心服务器终端用于对所述用户终端的身份进行合法性认证的验证模块。
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