CN109033426A - 基于私有区块链网络的保存数据操作信息的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于私有区块链网络的保存数据操作信息的方法及系统。一种基于私有区块链网络的保存数据操作信息的方法，包括：(1)对数据进行操作；(2)收集有关所述操作的关键信息；(3)触发所述私有区块链网络中的智能合约；(4)根据所述智能合约，向所述私有区块链网络写入对应于所收集的所述关键信息的记录。

Description

基于私有区块链网络的保存数据操作信息的方法及系统

技术领域

本发明涉及区块链技术，特别地涉及一种基于私有区块链网络的可被追溯的保存数据操作信息方法及系统。

背景技术

区块链技术在本质上是一种分布式数据存储技术。由于区块链应用中的数据难于被篡改并且具有链式特性，因此使得所存储的记录安全可靠并且可被追溯。数据采集属于数据流通过程中的一个环节(例如用于大数据平台中)。必须安全可靠地记录每个数据采集步骤和该数据采集步骤中的数据流向，以将其作为后续回溯的依据。这就需要一种方便的记录方法，并且该记录是公开可信的以及有相关权限控制的。

然而，在传统的数据采集的过程中，对记录的安全性校验没有保障，回溯方法也都基于采用文本形式的日志的方式。例如，公开号为CN107562768A且名称为“一种数据处理过程动态回溯追踪方法”的中国专利公开了这样的内容：数据处理过程的回溯追踪依靠记录日志来完成，并需要对记录日志重新排序和分析总结。

这种基于日志来记录采集过程的方法的局限之处在于：其一，由于采用了不同的采集程序，因此导致日志的表现形式不同和开发技术的不同，从而基于日志的结构化解析方案往往需要对不同日志格式进行特殊的适配；其二，日志的文本格式容易被篡改，维护日志的人工成本较高且不安全；其三，由于不方便查询记录内容，从而导致难以追溯数据的问题。

发明内容

本发明的实施例基于区块链技术而对数据操作(例如采集操作或流转操作)的过程进行记录。通过记录区块中的统一数据格式，并且利用区块中数据的不可被篡改的特性和可被追溯的特性，本发明的实施例可以安全存储在数据采集的过程中所产生的记录，并可将该记录转化为可供查询的结构化数据。本发明的实施例适用于对数据采集的过程中所产生的记录有安全性要求以及回溯要求的场景。

根据本发明的一个方面，一种基于私有区块链网络的保存数据操作信息的方法可以包括：(1)对数据进行操作；(2)收集有关所述操作的关键信息；(3)触发所述私有区块链网络中的智能合约；(4)根据所述智能合约，向所述私有区块链网络写入对应于所收集的所述关键信息的记录。

根据本发明的另一个方面，一种基于私有区块链网络的保存数据操作信息的系统可以包括：数据操作装置，其对数据进行操作；收集装置，其收集所述操作的关键信息；私有区块链代理插件，其在所述操作的过程中触发智能合约；以及私有区块链网络，其中，根据所触发的所述智能合约，将对应于所述关键信息的记录写入所述私有区块链网络。

附图说明

图1示出了根据本发明的实施例的数据采集的过程。

图2示出了根据本发明的实施例的如何记录数据采集的过程中产生的操作信息的示意图。

图3示出了根据本发明的实施例的如何读取区块链中的信息的示意图。

具体实施方式

现在将参照若干示例性实施例来论述本发明的内容。应当理解，论述了这些实施例仅是为了使得本领域普通技术人员能够更好地理解且因此实现本发明的内容，而不是暗示对本发明的范围的任何限制。

如本文中所使用的，术语“包括”及其变体要被解读为意味着“包括但不限于”的开放式术语。术语“基于”要被解读为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”和“一种实施例”要被解读为“至少一个实施例”。术语“另一个实施例”要被解读为“至少一个其他实施例”。

在本公开中，在数据采集装置中部署私有区块链代理插件，所述私有区块链代理插件通过定制的智能合约而与用于对数据采集的过程进行记账的私有区块链网络对接。随后，通过触发该定制的智能合约，所述数据采集装置可以一边采集数据一边在私有区块链网络中写入记录，从而将每一个采集数据的步骤都记录到私有区块链网络中。然后，依照智能合约的规则，所述数据采集装置可以验证所写入的记录的有效性，并且可以按照时间顺序而将所写入的数据进行排序以便追溯数据采集的过程。验证所写入的记录的有效性取决于所部署的私有区块链网络的程序；例如，如果基于HyperLedger Fabric来搭建私有区块链网络，那么只有在每个Fabric节点都达成一致时才会把记录写入私有区块链网络中，此时写入私有区块链网络中的记录都是有效的。

如本领域技术人员所公知的，在区块链技术领域中，智能合约本质上是一套数字化形式的契约，其最早由Nick Szabo于1994年定义。具体而言，智能合约是一种计算机协议，旨在以数字方式促进、验证或执行合约的谈判或履行；智能合约允许在没有第三方的情况下执行可信交易，这些可信交易是可追踪的且不可逆转的。智能合约的规则是指用计算机程序实现的各个参与到私有区块链网络中的节点之间会遵循的规则，比如每个节点都必须满足某种特定条件才能把数据写入私有区块链网络中。

根据本发明一个实施例的数据采集的过程包括：基于大数据面向服务的架构(SOA)中间件的数据源适配过程、基于私有区块链代理插件的网络对接过程，以及智能合约的触发过程，具体流程如图1所示。其中，适配过程为了实现多种数据源的对接而形成的过程，这是因为采集到的数据来自不同数据源，从而需要一个类似数据总线的中间件。对接过程是指大数据SOA中间件利用私有区块链代理插件以实现与私有区块链网络的互通，对接过程在本质上是调用私有区块链网络提供的接口。触发过程是指数据采集操作发生时触发智能合约，以向私有区块链网络写入与数据采集操作相关的记录的过程。

在本发明的一个实施例中，用于保存数据采集操作的信息的系统包括如下五个部分：

(1)数据采集装置

所述数据采集装置通过数据库插件对接不同的数据源，或者通过大数据平台的数据接入入口对接不同的数据源，从而进行数据采集的适配过程。所述数据采集装置适配来自不同的数据源的数据库插件。该适配过程可以支持的数据库插件例如包括：kafka插件、MySQL插件、Oracle插件、ES插件、MongoDB插件、Greenplum插件、Hive插件、HBase插件、HDFS插件等。

(2)大数据SOA中间件

所述大数据SOA中间件包括数据库插件的集合。所述大数据SOA中间件接收从各个数据源采集的数据，并且集成私有区块链代理插件。私有区块链代理插件例如包括私有区块链网络的客户端的SDK，当大数据SOA中间件调用该SDK即可完成与私有区块链代理插件的集成。数据可以从大数据SOA中间件向大数据平台和/或数据中心中进行流转。其中，大数据SOA中间件包括接收数据的功能和使数据流转的功能；大数据平台是进行数据加工处理的工具型平台，数据在流进大数据平台再流出平台后才能被使用；数据中心是数据存储的中心。

(3)私有区块链代理插件

私有区块链代理插件与所述大数据SOA中间件相集成，以便于在进行数据采集的过程中触发私有区块链网络中的智能合约。在本发明的实施例中，私有区块链代理插件包括区块链客户端(例如各种已知的开源区块链客户端软件)以及触发智能合约的脚本程序。区块链客户端通常提供一个或多个API，以在所述脚本程序运行时调用智能合约。当所述私有区块链代理插件与所述大数据SOA中间件集成时，大数据SOA中间件收集数据采集操作的关键信息来作为脚本程序的输入，同时脚本程序的运行会触发智能合约。

发生数据采集操作时通过私有区块链代理插件收集该数据采集操作的关键信息。在本公开中，数据采集操作的关键信息是为了完成数据采集操作的追溯所需的必要的信息，可以根据实际的应用需要而改变。通常的关键信息包括采集操作的时间、采集操作的类型、所采集的数据的去向、采集者的身份等。其中，采集者是数据采集的发起方，通常使用用户id等进行标识。另外，也可以由实现数据库插件的开发者自定义数据采集的关键信息，比如不予考虑的关键信息可以包括采集者名称、机器信息等。

数据采集操作的关键信息的采集是通过数据库插件而实现的。当数据采集装置执行数据采集操作时会调用私有区块链代理插件的API，从而把数据采集操作的关键信息传递至私有区块链代理插件，然后私有区块链代理插件再把所述关键信息传递给私有区块链网络。

(4)私有区块链网络

由至少两个可信节点及数据采集节点组建私有区块链网络，额外的可信节点可以申请加入已组建的私有区块链网络。私有区块链网络的组建以及节点的申请加入可以采用现有技术。私有区块链网络通常组建于一个机构的内部网络，可以默认该内部网络内的节点都是可信节点；对于公有区块链网络，则需要一个审核机制(可以是人工审核或依赖于现有技术中的计算机程序的审核机制)来确认是否为可信节点。数据采集节点是指部署了数据采集程序的机器节点。

数据可以在大数据平台或数据中心中进行流转。与数据采集操作相似，数据的流转操作也可以具有一些需要被追溯、审计的关键信息。类似地，在数据的流转过程中可以触发智能合约，从而把与数据流转操作的关键信息相关的记录写入私有区块链网络。

所组建的私有区块链网络可以记录有关数据采集操作的关键信息。图2示出了在数据采集过程中的代理节点和用于存储与数据采集操作相关的关键信息的可信节点之间的关系，该图表示了与数据采集操作的关键信息相关的记录是如何产生并如何写入私有区块链网络中的。其中，代理节点是部署了私有区块链代理插件的私有区块链网络中的节点，也可以是部署了私有区块链代理插件的外部的公有区块链网络中的节点。

(5)溯源和审计模块

数据采集系统还包括根据私有区块链网络的链式结构和时间有序性而对待追溯的记录的信息(所述待追溯的记录的信息包括在何时由谁进行了数据采集方法、经采集的数据的去向等)进行读取的溯源和审计模块。溯源和审计模块可以对私有区块链网络中的记录进行查询。其中，由于链式结构提供了前后节点之间的关联关系，因此可以通过一个节点读取下一个节点的信息；由于在写入记录时该记录具有时间有序性，因此便于在私有区块链网络查询和追溯记录。

在本发明的一个实施例中，如图3所示，通过审计和溯源模块读取私有区块链网络中的记录的方法包括如下步骤：

(1)将溯源和审计模块和区块链数据读取APP(应用程序)关联。

(2)通过区块链数据读取应用程序读取与私有区块链网络中的记录相关的数据。

(3)区块链数据读取应用程序将与私有区块链网络中的记录相关的数据发送至信息审计UI(图形界面)，以便信息审计图形界面将该数据以图形化的方式呈现给使用者。

在本发明的一个实施例中，在私有区块链网络中生成与数据采集操作的关键信息相关的记录的方法包括如下步骤：

(1)当代理节点为私有区块链网络中的节点时，由私有区块链网络中的可信节点与代理节点中的其它可信节点签订智能合约；当代理节点为公有区块链网络中的节点时，由私有区块链网络中的可信节点与代理节点中的通过审核的可信节点签订智能合约。

(2)当私有区块链网络的一个代理节点的私有区块链插件接收到数据采集操作的关键信息时，由私有区块链网络中的签订智能合约的可信节点向私有区块链网络的相关接口发起记录数据采集操作的请求，或者由公有区块链网络中的签订智能合约的可信节点向私有区块链网络发起数据采集记录请求。区块链网络用于接收记录写入的请求的相关接口是公知的。

(3)在验证数据采集记录请求后，私有区块链网络按照智能合约生成与数据采集操作的关键信息相关的记录。其中，由部署了智能合约的所有可信节点来共同验证前述数据采集记录请求，并且由智能合约中的规则来定义验证的逻辑(例如，所述规则为区块链技术中公知的投票机制或由开发人员自行设定的投票机制等)。

根据需要，本发明各实施例的系统、方法和装置可以实现为纯粹的软件(例如用Golang、Node.js、Hyperledger Fabric超级账本和/或Docker来编写的软件程序)，也可以根据需要实现为纯粹的硬件(例如专用ASIC芯片或FPGA芯片)，还可以实现为结合了软件和硬件的系统(例如存储有固定代码的固件系统或者带有通用存储器和处理器的系统)。

本发明的另一个方面是一种计算机可读介质，其上存储有计算机可读指令，所述指令被执行时可实施本发明各实施例的方法。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所公开的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。要求保护的主题的范围仅由所附的权利要求进行限定。

Claims (29)

1.一种基于私有区块链网络的保存数据操作信息的方法，包括：

(1)对数据进行操作；

(2)收集有关所述操作的关键信息；

(3)触发所述私有区块链网络中的智能合约；

(4)根据所述智能合约，向所述私有区块链网络写入对应于所收集的所述关键信息的记录。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述操作是数据的采集操作。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述采集操作从多个数据源采集数据。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述操作是在大数据平台或数据中心中流转数据。

5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述关键信息包括采集操作的时间、采集操作的类型、所采集的数据的去向以及采集者的身份中的至少一个。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述智能合约是在所述私有区块链网络中的可信节点之间签订的。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述智能合约是由所述私有区块链网络的可信节点与代理节点的可信节点签订的。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述代理节点包含在所述私有区块链网络中。

9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述代理节点包含在公有区块链网络中。

10.根据权利要求6或7中任一项所述的方法，其中，在所述私有区块链网络中的签订所述智能合约的所述可信节点能够向所述私有区块链网络发起写入所述操作的关键信息的请求。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，在所述请求被验证后，按照所述智能合约生成所述记录。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述请求是由已部署所述智能合约的所有可信节点来共同验证的，并且按照所述智能合约中的规则来定义验证的逻辑。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述规则为投票机制。

14.根据权利要求1所述的方法，还包括读取私有区块链网络中的记录的步骤，所述读取私有区块链网络中的记录的步骤进一步包括：

(a)读取与所述记录相关的数据；

(b)将所述与所述记录相关的数据以图形化的方式呈现给使用者。

15.一种基于私有区块链网络的保存数据操作信息的系统，包括：

数据操作装置，其对数据进行操作；

收集装置，其收集所述操作的关键信息；

私有区块链代理插件，其在所述操作的过程中触发智能合约；以及

私有区块链网络，其中，根据所触发的所述智能合约，将对应于所述关键信息的记录写入所述私有区块链网络。

16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述操作是数据的采集操作。

17.根据权利要求16所述的系统，其中，所述采集操作采集来自多个数据源的数据。

18.根据权利要求15所述的系统，其中，所述操作是在大数据平台或数据中心中流转数据。

19.根据权利要求16所述的系统，其中，所述关键信息包括采集操作的时间、采集操作的类型、所采集的数据的去向以及采集者的身份中的至少一个。

20.根据权利要求15所述的系统，其中，所述智能合约是由所述私有区块链网络中的可信节点之间签订的。

21.根据权利要求15所述的系统，其中，所述智能合约是由所述私有区块链网络的可信节点与代理节点的可信节点签订的。

22.根据权利要求22所述的系统，其中，所述代理节点包含在所述私有区块链网络中。

23.根据权利要求22所述的系统，其中，所述代理节点包含在公有区块链网络中。

24.根据权利要求20或21中任一项所述的系统，其中，在所述私有区块链网络中的签订所述智能合约的所述可信节点能够向所述私有区块链网络发起写入所述操作的关键信息的请求。

25.根据权利要求24所述的系统，其中，在所述请求被验证后，按照所述智能合约生成所述记录。

26.根据权利要求25所述的系统，其中，所述请求是由已部署所述智能合约的所有可信节点来共同验证的，并且按照所述智能合约中的规则来定义验证的逻辑。

27.根据权利要求26所述的系统，其中，所述规则为投票机制。

28.根据权利要求15所述的系统，还包括溯源和审计模块，其能够根据所述私有区块链网络的链式结构和时间有序性而读取已写入所述私有区块链网络中的待追溯的记录的信息。

29.一种计算机可读介质，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被计算机执行时能够执行如权利要求1-14中任意之一所述的方法。