CN109165190A - 一种基于区块链智能合约的电子数据存证方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于区块链智能合约的电子数据存证方法，包括原始数据上传步骤、分片步骤、存储步骤、发布步骤、数据结构定义步骤、锚定步骤、写入步骤、调用步骤、返回步骤和比对验证步骤。本发明利用了智能合约和区块链技术，具有去中心化、公开透明、不可篡改、便于追溯、数据可信的特点，通过对电子数据的分片并进行分片数据的分布式存储，解决了现有的电子数据存证方法的中心化严重、数据冗长复杂的问题，使用户数据的安全性获得提高，每个客户存证的电子数据都会被记录在区块中，每个电子数据都追溯可查，更加方便用户监督数据安全性等问题。
Description
技术领域
本发明涉及区块链智能合约领域，尤其涉及一种基于区块链智能合约的电子数据存证方法。
背景技术
目前主流的电子数据存证方法是基于中心化节点的，其实就是把一些电子证据存储在网上服务器中，它的模式类似于目前的“网盘”，只是电子存证的目的是为了防止侵权事件的发生和解决权益纠纷时而进行保存证据，与以往网络未能普及时的拍照取证和文件存档相比较，电子存证只是适应互联网时代，创新证据保存模式，不仅适用范围更广，而且更加全面和高效。
只是目前电子数据存证主要存在着以下几个问题：
（1）整个流程的电子化程度比较低，需求方需要将数据交给专业凭证机构，机构验证后，再得出相关的验证报告。
（2）实施过程中电子数据存证风险很大，数据需要经过多方人员处理，发生变动篡改可能性很高。
（3）服务过程进展缓慢，效率底下，需求方将数据发送给专业机构，验证机构不能及时对数据进行评估，及时给出评估报告。
（4）用户与系统之间的信任危机，与用户建立可靠的信任机制时间比较长，同类存证方案较多，引起市场价格变化。
区块链所建立的是一种去中心化的共识机制，这种共识机制结合了数字加密和博弈论，使得参与者无须任何外部强制约束的情况下即自行形成了相互牵制的可信环境。这种可信的环境去除了中心化授权外部的管制的必要性，建立在互不信任的基础之上，解决了充满虚拟与匿名的网络世界的信用与治理问题。
智能合约是由NickSzabo在90年代提出的概念，当时由于缺少可信的安全执行环境，智能合约并没有被应用到实际产业中。智能合约是图灵完备的编程语言，通过建立抽象的基础层，使得任何人都能够创建合约和去中心化应用，本专利由系统编写者完成合约的编写和部署，并封装在系统中。在其中设立他们自由定义的用户所有权规则，数据查看使用权，交易方式和状态转换函数。智能合约是一种可以部署在区块链上的交易协议，合约的触发条件，规则和事件信息可以预先设置。合约一旦部署在区块链中，将自动执行并根据触发条件提供相应的反馈信息。它具有实时更新，准确执行，低人为干预和低运营成本的特点。
系统功能通过智能合约编写，并部署到区块链虚拟机中。系统中任何注册用户都可以上传数据和查看数据，通过调用部署的程序自动执行，同时现在和以前的每个程序状态都是公共的。任何用户和机构的所有权，交易行为和数据状态变化都可以转换为函数逻辑。
区块链系统具有公开透明、无法篡改、便于追溯的特点，为电子数据存证规避了被篡改的威胁可能，而通过可编程易操作的智能合约使得用户能够更方便直接的查看和验证电子数据。
发明内容
本发明针对以上电子数据存证风险大、效率低、信任度差等，提出一种基于区块链智能合约的电子数据存证方法。本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种基于区块链智能合约的电子数据存证方法，包括以下步骤：
S1原始数据上传步骤：用户将原始数据上传系统，由系统完成原始数据的预处理工作；
S2分片步骤：系统通过对原始数据进行冗余分片，增强数据的可靠性；
S3存储步骤：将分片后的电子数据通过系统分配给若干服务器进行存储；
S4发布步骤：系统节点在区块链中部署智能合约，获得智能合约的地址以及调用智能合约所需的接口，并在全网发布，所述智能合约发布后，智能合约中的既定规则只能被系统创建者节点修改；
S5数据结构定义步骤：系统创建者自定义完整的数据结构，用来存储S3中的分片后的电子数据的结构信息；
S6锚定步骤：利用智能合约将结构信息锚定至区块链系统主链上；
S7写入步骤：将电子数据通过已经部署好的智能合约写入到区块链的Storage存储区；
S8调用步骤：各用户节点通过数据合约的调用接口调用电子数据，系统根据S5所得的结构信息，调用已经部署在区块链系统上的智能合约查找区块链系统的主链，对电子数据进行快速查询；
S9返回步骤：当结构信息被查看成功，用户节点获得该数据在区块链中的hash值，并通过返回的数据存储路径查找原始数据存储位置，获取原始数据分片，计算哈希值；
S10比对验证步骤：将区块链的上存储的电子数据hash值、分布式存储的各电子数据分片，与待查证的电子数据进行比对，以证明所述待查证电子数据的真实性和一致性。
优选地，S5数据结构定义步骤中的所述结构信息包括原始数据分片后的hash值、各服务器保存的路径信息以及电子数据的属性。
优选地，所述S3存储步骤包括：
S31服务器评价步骤：按照多属性决策方法中的模糊层次分析法确定权重，并根据理想优基点计算综合性能评分，根据各服务器得分来评价当前各服务器性能的优劣；
S32服务器分配步骤：系统根据服务器得分来将分片后的处理数据分配给若干服务器进行存储。
优选地，S31服务器评价步骤中所述服务器性能包括存储性能和网络性能。
优选地，所述S1中用户在上传自己的原始数据时，会获得原始数据分片后经SHA-256算法获得的哈希值，区块中存储原始数据分片的哈希值，原分片数据则放在分布式存储服务器中，用户可以通过web3j封装的JSON RPC与部署在区块链系统中的智能合约进行交互查看。
优选地，所述既定规则包括数据基本情况、用户访问权限和数据访问消耗。
优选地，所述S8调用步骤中，当调用电子数据时，用户节点通过发送规定数量的数字货币来完成执行调用，同时区块链会记录下调用信息并盖上时间戳，并返回数据区块中的分片数据hash值和存储路径信息。
本发明的优点在于：本发明利用了智能合约和区块链技术，具有去中心化、公开透明、不可篡改、便于追溯、数据可信的特点，任何一个在本存证系统中注册过的用户均有上传数据文件、请求公证的服务。通过对电子数据的分片并进行分片数据的分布式存储，解决了现有的电子数据存证方法的中心化严重、数据冗长复杂的问题，使用户数据的安全性获得提高，在其中每个客户存证的电子数据都会被记录在区块中，每个电子数据都追溯可查，更加方便用户监督数据安全性等问题。
综上所述，本发明改变了现有电子数据存证方法中心化严重、数据安全性低、易被篡改等问题，具有较高的推广使用价值。
附图说明
图1为本发明电子数据存证办法的模型示意图；
图2为本发明电子数据存证办法的详细流程图。
具体实施方式
下面将详细说明本发明，结合附图以及具体实施方式对本发明的技术方案进行详细说明，此处所描述的具体实例仅仅用于解释本发明，但并不作为本发明的限定。
本发明基于区块链智能合约的电子数据存证方法，具体实现过程如下：
首先，该电子数据存证方法的运作模式如图1所示。
用户先登录并在合约中读取用户的信息，通过用户登录的节点获取到其他节点的性能信息，为用户进行分布式存储选择综合性能优秀的主机如图2所示。具体来说是按照多属性决策方法中的模糊层次分析法确定权重，并根据理想优基点计算综合性能评分，根据各服务器得分来评价当前各服务器性能的优劣；系统根据服务器得分来将分片后的处理数据分配给若干服务器进行存储。
将需要存证的数据通过客户端进行上传，并使用系统的上传功能将电子数据上传至主机，系统在接收完数据后，该文件总信息会被写入到一个File类的一个对象中，该对象中有一个数组用于存储每一片分片的信息。
系统主机将会对数据进行冗余分片处理，主机会对电子数据进行分片，并计算分片hash值，然后将数据分片根据节点性能进行排名并分布式存储分片信息，并返回分片数据的存储绝对路径和存储IP地址。把数据分片的哈希值和数据存储路径以及数据的存储地址一同写入Record类中。
系统创建者通过区块链智能合约将各个功能部署到区块链中，包括数据的结构信息、数据调用功能，结构信息包括分片数据的哈希值，分片数据的存储路径以及数据的属性。
信息写入成功后，各用户节点可利用上面所述的结构信息对上传的分片电子数据进行下载，用户节点调用智能合约，通过Member类数组获取该用户数据的存储索引位置信息。然后根据索引位置信息进行数据的查看并返回给用户该数据的hash、存储地址以及数据存储路径等信息。
如图2所示，该用户收到电子数据分片的hash值和数据分片存储路径后，继续调用系统接口来获取系统存储原文件分片数据，并将原文件分片数据再进行哈希算法计算哈希值。用户将原数据分片hash与区块链存储分片hash对比，验证通过，即可获得原电子数据的公证书。合约验证过程包括电子数据hash值的一致性，以及该用户节点在区块中访问的有效信息。
本发明利用了智能合约和区块链技术，具有去中心化、公开透明、不可篡改、便于追溯、数据可信的特点，任何一个在本存证系统中注册过的用户均有上传数据文件、请求公证的服务。通过对电子数据的分片并进行分片数据的分布式存储，解决了现有的电子数据存证方法的中心化严重、数据冗长复杂的问题，使用户数据的安全性获得提高，在其中每个客户存证的电子数据都会被记录在区块中，每个电子数据都追溯可查，更加方便用户监督数据安全性等问题。
上述对实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，是为便于本技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明，同时对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于区块链智能合约的电子数据存证方法，其特征在于包括以下步骤：
S1原始数据上传步骤：用户将原始数据上传系统，由系统完成原始数据的预处理工作；
S2分片步骤：系统通过对原始数据进行冗余分片，增强数据的可靠性；
S3存储步骤：将分片后的电子数据通过系统分配给若干服务器进行存储；
S4发布步骤：系统节点在区块链中部署智能合约，获得智能合约的地址以及调用智能合约所需的接口，并在全网发布，所述智能合约发布后，智能合约中的既定规则只能被系统创建者节点修改；
S5数据结构定义步骤：系统创建者自定义完整的数据结构，用来存储S3中的分片后的电子数据的结构信息；
S6锚定步骤：利用智能合约将结构信息锚定至区块链系统主链上；
S7写入步骤：将电子数据通过已经部署好的智能合约写入到区块链的Storage存储区；
S8调用步骤：各用户节点通过数据合约的调用接口调用电子数据，系统根据S5所得的结构信息，调用已经部署在区块链系统上的智能合约查找区块链系统的主链，对电子数据进行快速查询；
S9返回步骤：当结构信息被查看成功，用户节点获得该数据在区块链中的hash值，并通过返回的数据存储路径查找原始数据存储位置，获取原始数据分片，计算哈希值；
S10比对验证步骤：将区块链的上存储的电子数据hash值、分布式存储的各电子数据分片，与待查证的电子数据进行比对，以证明所述待查证电子数据的真实性和一致性。
2.根据权利要求1所述的基于区块链智能合约的电子数据存证方法，其特征在于：所述S5数据结构定义步骤中的所述结构信息包括原始数据分片后的hash值、各服务器保存的路径信息以及电子数据的属性。
3.根据权利要求1所述的基于区块链智能合约的电子数据存证方法，其特征在于：所述S3存储步骤包括
S31服务器评价步骤：按照多属性决策方法中的模糊层次分析法确定权重，并根据理想优基点计算综合性能评分，根据各服务器得分来评价当前各服务器性能的优劣；
S32服务器分配步骤：系统根据服务器得分来将分片后的处理数据分配给服务器进行存储。
4.根据权利要求3所述的基于区块链智能合约的电子数据存证方法，其特征在于：S31服务器评价步骤中所述服务器性能包括存储性能和网络性能。
5.根据权利要求1所述的基于区块链智能合约的电子数据存证方法，其特征在于：所述S1原始数据上传步骤中用户在上传自己的原始数据时，获得原始数据分片后经SHA-256算法获得的哈希值，区块中存储原始数据分片的哈希值，原分片数据则放在分布式存储服务器中。
6.根据权利要求1所述的基于区块链智能合约的电子数据存证方法，其特征在于：所述S4发布步骤中的既定规则包括数据基本情况、用户访问权限和数据访问消耗。
7.根据权利要求1所述的基于区块链智能合约的电子数据存证方法，其特征在于：所述S8调用步骤中，当调用电子数据时，用户节点通过发送规定数量的数字货币来完成执行调用，同时区块链记录下调用信息并盖上时间戳，并返回数据区块中的分片数据hash值和存储路径信息。
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