CN109327512A - 基于区块链hash寻址和重加密的游戏数据分区储存方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于区块链hash寻址和重加密的游戏数据分区储存方法，包括：数据的分区存储和数据查看步骤，其中数据的分区存储具体包括将区块链节点进行分区，分为全节点、共识节点、储存节点、管理节点；节点数据进行hash运算生成hash码；hash码广播至全网节点；hash值进行共识验证；生成hash值对应的储存地址表；以及根据生成hash值对应的储存地址表将数据分别存储在各个节点上等步骤。本基于区块链hash寻址和重加密的游戏数据分区储存方法通过将数据分片然后分区存储，使得数据具有m个冗余度，存储数据碎片化，提高数据隐私性，并通过对节点进行分类，不同节点负责不同的功能，减少资源的浪费，层次化的节点结构提高了架构的可扩展和可插拔性。

Description

基于区块链hash寻址和重加密的游戏数据分区储存方法

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，尤其涉及一种基于区块链hash寻址和重加密的游戏数据分区储存方法。

背景技术

Newzoo发布报告称2018年全球游戏产业收入将达1379亿美元(约合人民币8732亿元)，其中的703亿美元来自移动平台，占比超过一半。中国游戏市场规模将达到379亿美元，占全球游戏市场收入的25％以上，在营收规模与玩家数量方面，中国市场均排名第一。

现在游戏行业存在的问题：

(1)透明性问题

在现存的网络游戏中，玩家可以通过游戏内置的打怪、升级、爆装备等活动获得一些有价值的游戏装备，或者赢得游戏金币(如棋牌类游戏)。但现有的网络游戏体系中，这些虚拟道具装备的内容、数量及抽取概率等核心数据的算法都是中心化的管理模式，做不到完全公开、透明，导致游戏的可玩性、公平性方面受到很大影响。

(2)安全性问题

随着游戏市场的不断发展，游戏虚拟财产安全不断受到关注。游戏虚拟装备交易中盗窃、黑客攻击案件频发，导致玩家自身利益受到极大损失。更为严重的是，由于游戏装备都是由某单一游戏公司发行。游戏道具被锁定在某个游戏中，随着游戏的衰亡，玩家所有游戏财产，金钱投入、时间与精力投入会全部归零。

中心化网络存在的问题：

a、历史文件被删除

网页的平均使用寿命为100天，大量的网站文件不能得以长期保存。有些重要的文件因操作不当，也有可能永远在互联网消失。

b、中心化的网络限制了机会

互联网一直是人类进步的催化器，但中心化的网络容易被控制，是对互联网良性发展的的威胁。

c、网络应用太依赖骨干网

为保证数据的可靠性，我们开发的应用程序太依赖大型的中心服务器，并通过大量的备份来保证数据的安全。

区块链原本是比特币等加密货币存储数据的一种独特方式，是一种自引用的数据结构，用来存储大量交易信息，每条记录从后向前有序链接起来，具备公开透明、无法篡改、方便追溯的特点。区块链(Blockchain)是一系列现有成熟技术的有机组合，它对账本进行分布式的有效记录，并且提供完善的脚本以支持不同的业务逻辑。在典型的区块链系统中，数据以区块(block)为单位产生和存储，并按照时间顺序连成链式(chain)数据结构。

将区块链应用在游戏行业有以下优点：

(1)数据可信任

通过区块链技术记录线上数字资产，将游戏中的虚拟道具内容、数量、产出等核心数据存储在区块链上，在整个社区生态中，游戏公司将受到监管，不能滥发游戏商品和道具。同样，使得游戏数据更透明、可信，减少游戏公司和玩家之间因信息不透明带来的各种矛盾和纠纷。

(2)游戏财产确权

网络游戏是一个小社会，大量的游戏玩家在游戏内投入时间和金钱，创造出大量的虚拟财产。区块链将为游戏财产的保护和权利交换提供安全可控的存储方式。基于区块链的不可篡改和去中心化特性，游戏装备的产生、买卖行为变得难以篡改。

区块链所有节点共同参与区块链系统的数据验证、存储和维护。新区块的创建通常需得到全网多数(数量取决于不同的共识机制)节点的确认，并向各节点广播实现全网同步，之后不能更改或删除。但是现有的区块系统存在一些问题：(1)区块链所有节点都需要存储全部数据，节点的交易数据是完全透明，但是在实际应用中，游戏用户的隐私数据并不希望被所有人都知道；(2)系统的扩展性差，所有节点都可以做所有的工作，计算资源不能被充分利用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于区块链hash寻址和重加密的游戏数据分区储存方法，通过将数据分片然后分区存储，数据具有m个冗余度，使数据安全性提高，存储数据碎片化，数据隐私性也提高，并通过对节点进行分类，不同节点负责不同的功能，减少资源的浪费，层次化的节点结构提高了架构的可扩展和可插拔性。

为实现上述目的，本发明提供一种基于区块链hash寻址和重加密的游戏数据分区储存方法，具体包括如下步骤：

S1、数据的分区存储，所述数据的分区存储的步骤如下；

S11、将区块链节点进行分区，分为全节点、共识节点、储存节点、管理节点；

S12、确定全节点、共识节点、储存节点、管理节点的功能；

S13、使用客户端将用户数据进行重加密，并输送至任意的区块链节点，通过区块链节点将重加密数据进行hash运算生成hash码；

S14、通过区块链节点将重加密数据和生成的hash码广播至全网节点；

S15、通过共识节点对网络中的数据本身和重加密数据生成的hash值进行共识验证；

S16、通过共识节点为重加密数据进行分片存储并分配存储节点，同时生成hash值对应的储存地址表；

S17、根据生成hash值对应的储存地址表将重加密数据分别存储在各个存储节点上；

S2、数据查看；利用数据hash值进行检索，通过区块链客户端调用接口查看各个节点的数据，系统根据hash值检索存储节点地址，如果检索到该hash值对应的存储节点地址不存在，查询结束，并获得相应数据，如果检索到该hash值对应的存储节点地址存在，则从距离最近的n个节点获取数据，并反馈查询成功，返回数据值，并将查询记录广播至区块链网络。

优选地，所述步骤S14中，区块链节点在广播重加密数据时，同时也将重加密数据hash运算之后的hash码广播，如果重加密数据通过共识节点认证，共识节点将重加密数据切分为n份，每份存储在m个储存节点和全节点中，并生成数据hash值所对应的节点地址。

优选地，所述步骤S15中，共识节点对一段时间内的重加密数据内容进行共识验证，验证不通过的重加密数据不进入存储阶段。

优选地，所述步骤S16中，通过共识验证的重加密数据，共识节点将重加密数据切分为n份，给每份数据分配给m个储存节点，并生成hash值对应的数据储存地址的地址表。

优选地，生成hash值对应的数据储存地址的地址表后，系统将生成的地址表广播至全网进行共识。

优选的，所述步骤S2中用户通过客户端与区块链网络实现连接，具体包括操作游戏区块链网络、操作运行在网络中的链码以及使用客户端对数据进行重加密。

优选的，操作游戏区块链网络具体包括更新网络配置和启停节点。

优选的，操作运行在网络中的链码具体包括安装链码、实例化链码以及发起交易调用链码。

本发明的有益效果是：

1)本基于区块链hash寻址和重加密的游戏数据分区储存方法中将数据分片然后分区存储，数据具有m个冗余度，使数据安全性提高，存储数据碎片化，数据隐私性也提高；

2)本基于区块链hash寻址和重加密的游戏数据分区储存方法可以打造游戏区块链的全球存储网络，并通过文件内容生成唯一hash值来标识文件，而不是通过文件保存位置来标识，并且客户端对于数据进行重加密，就算其他人拿到了文件的hash值，不获得数据所有人的授权也看不到数据，从而加强了用户数据的隐私保护；

3)本基于区块链hash寻址和重加密的游戏数据分区储存方法中将游戏区块链节点将区块链节点进行分区，分为全节点，共识节点，储存节点，管理节点，对节点分工之后可以提高系统的扩展性和可插拔性；

4)本基于区块链hash寻址和重加密的游戏数据分区储存方法可以使得区块链中只有部分节点存储数据，改变传统区块链系统中所有节点都要存储数据，浪费存储空间的缺点；

5)本基于区块链hash寻址和重加密的游戏数据分区储存方法利用区块链技术保证游戏数据不可被篡改，数据可追溯同时利用数据分区存储和碎片化存储以及数据的重加密来保证用户数据的隐私性。

附图说明

图1为本发明中数据分区存储过程的流程示意图；

图2为本发明中数据查看过程的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

参照图1和图2所示，一种基于区块链hash寻址和重加密的游戏数据分区储存方法，具体包括如下步骤：

S1、数据的分区存储，传统的区块链储存方式中所有节点直接存储所有数据，浪费储存资源，使得系统的扩展性差，计算资源不能被充分利用，而本方法中数据分区存储的目的是为了将不同的节点进行功能分工，使得区块链系统中只有部分节点具有存储数据的功能，改变传统区块链系统所有节点都要存储数据，浪费存储空间的缺点，从而提高系统的扩展性和可插拔性，所述数据的分区存储的步骤如下；

S11、将区块链节点进行分区，分为全节点、共识节点、储存节点、管理节点；

S12、确定全节点、共识节点、储存节点、管理节点的功能，其中全节点的定义为：可以对所有节点的区块信息进行共识验证，也可以进行储存的节点；共识节点定义为：可以对网络中的数据本身和数据生成的hash值进行共识验证，以及为数据分配存储并生成hash值对应的储存地址表的节点；储存节点定义为：不参与共识过程，仅仅参与数据的上传与储存的节点；管理节点定义为：负责网络中所有证书的管理(分发、撤销等)和成员管理，实现标准的PKI架构的节点；并且全节点、共识节点、储存节点和管理节点均具有上传数据的功能；

S13、使用客户端将用户数据进行重加密，并输送至任意的区块链节点，通过区块链节点将重加密数据进行hash运算生成hash码，由于每个块链节点都具有上传信息的能力，因此块链节点在上传数据之前可以首先将数据进行hash运算，hash运算(哈希运算)是将任意长度的二进制值映射为较短的固定长度的二进制值，这个小的二进制值称为哈希值(hash值)，哈希值是一段数据唯一且极其紧凑的数值表示形式，如果散列一段明文而且哪怕只更改该段落的一个字母，随后的哈希都将产生不同的值，要找到散列为同一个值的两个不同的输入，在计算上是不可能的，所以数据的哈希值可以检验数据的完整性，不同节点数据通过hash运算生成的hash码具有唯一性，可以用于后续数据的快速检索；

S14、通过区块链节点将重加密数据和生成的hash码广播至全网节点，本系统节点在广播重加密数据时，同时也将重加密数据hash运算之后的hash码广播，如果重加密数据通过共识节点认证，共识节点将重加密数据切分为n份，每份存储在m个储存节点和全节点中，并生成数据hash值所对应的节点地址，以便后续在查看数据时，可以通过对hash值进行检索，系统会从距离(数学距离)较近的n个节点中获取数据，然后返回完整数据；

S15、通过共识节点对网络中的数据本身和重加密数据生成的hash值进行共识验证，共识节点对一段时间内的重加密数据内容进行共识验证，验证不通过的重加密数据不进入存储阶段，从而改变传统区块链系统所有节点都要存储数据，浪费存储空间的缺点，提高系统的扩展性和可插拔性；

S16、通过共识节点为重加密数据进行分片存储并分配存储节点，同时生成hash值对应的储存地址表，生成hash值对应的数据储存地址的地址表后，系统将生成的地址表广播至全网进行共识，通过共识验证的重加密数据，共识节点将重加密数据切分为n份，给每份数据分配给m个储存节点，并生成hash值对应的数据储存地址的地址表，后续数据查看过程中，可以在直接通过hash值检索到对应的数据储存地址的地址表，进而获取存储的完整数据，通过对重加密数据切分为n份并分配给m个储存节点，可以保证重加密后的数据不可被篡改，数据可追溯同时利用数据分区存储和碎片化存储以及数据的重加密来保证用户数据的隐私性；

S17、根据生成hash值对应的储存地址表将重加密数据分别存储在各个存储节点上，如此一来可以实现将数据分片然后分区存储，并使得数据具有m个冗余度，使数据安全性提高，打造游戏区块链的全球存储网络通过文件内容生成唯一哈希值来标识文件，而不是通过文件保存位置来标识，存储数据碎片化，数据隐私性也提高，并且由于客户端对于数据进行重加密，就算其他人拿到了文件的hash值，不获得数据所有人的授权也看不到数据，从而进一步加强了用户数据的隐私保护；

S2、数据查看；利用数据hash值进行检索，通过区块链客户端调用接口查看各个节点的数据，系统根据hash值检索存储节点地址，如果检索到该hash值对应的存储节点地址不存在，查询结束，并获得相应数据，如果检索到该hash值对应的存储节点地址存在，则从距离最近的n个节点获取数据，并反馈查询成功，返回数据值，并将查询记录广播至区块链网络，其中客户端是用户和应用跟区块链网络打交道的桥梁，客户端主要包括三大职能：(1)操作游戏区块链网络：包括更新网络配置、启停节点等；(2)操作运行在网络中的链码：包括安装、实例化、发起交易调用链码等；(3)客户端可以对数据进行重加密。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于区块链hash寻址和重加密的游戏数据分区储存方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

S1、数据的分区存储，所述数据的分区存储的步骤如下；

S11、将区块链节点进行分区，分为全节点、共识节点、储存节点、管理节点；

S12、确定全节点、共识节点、储存节点、管理节点的功能；

S13、使用客户端将用户数据进行重加密，并输送至任意的区块链节点，通过区块链节点将重加密数据进行hash运算生成hash码；

S14、通过区块链节点将重加密数据和生成的hash码广播至全网节点；

S15、通过共识节点对网络中的数据本身和重加密数据生成的hash值进行共识验证；

S16、通过共识节点为重加密数据进行分片存储并分配存储节点，同时生成hash值对应的储存地址表；

S17、根据生成hash值对应的储存地址表将重加密数据分别存储在各个存储节点上；

S2、数据查看；利用数据hash值进行检索，通过区块链客户端调用接口查看各个节点的数据，系统根据hash值检索存储节点地址，如果检索到该hash值对应的存储节点地址不存在，查询结束，并获得相应数据，如果检索到该hash值对应的存储节点地址存在，则从距离最近的n个节点获取数据，并反馈查询成功，返回数据值，并将查询记录广播至区块链网络。

2.根据权利要求1所述的基于区块链hash寻址和重加密的游戏数据分区储存方法，其特征在于，所述步骤S14中，区块链节点在广播重加密数据时，同时也将重加密数据hash运算之后的hash码广播，如果重加密数据通过共识节点认证，共识节点将重加密数据切分为n份，每份存储在m个储存节点和全节点中，并生成数据hash值所对应的节点地址。

3.根据权利要求1所述的基于区块链hash寻址和重加密的游戏数据分区储存方法，其特征在于，所述步骤S15中，共识节点对一段时间内的重加密数据内容进行共识验证，验证不通过的重加密数据不进入存储阶段。

4.根据权利要求3所述的基于区块链hash寻址和重加密的游戏数据分区储存方法，其特征在于，所述步骤S16中，通过共识验证的重加密数据，共识节点将重加密数据切分为n份，给每份数据分配给m个储存节点，并生成hash值对应的数据储存地址的地址表。

5.根据权利要求4所述的基于区块链hash寻址和重加密的游戏数据分区储存方法，其特征在于，生成hash值对应的数据储存地址的地址表后，系统将生成的地址表广播至全网进行共识。

6.根据权利要求1所述的基于区块链hash寻址和重加密的游戏数据分区储存方法，其特征在于，所述步骤S2中用户通过客户端与区块链网络实现连接，具体包括操作游戏区块链网络、操作运行在网络中的链码以及使用客户端对数据进行重加密。

7.根据权利要求6所述的基于区块链hash寻址和重加密的游戏数据分区储存方法，其特征在于，操作游戏区块链网络具体包括更新网络配置和启停节点。

8.根据权利要求6或7所述的基于区块链hash寻址和重加密的游戏数据分区储存方法，其特征在于，操作运行在网络中的链码具体包括安装链码、实例化链码以及发起交易调用链码。