CN109377227A - 一种公共数据平台上的私有数据交易方法 - Google Patents

Abstract

一种公共数据平台上的私有数据交易方法，包括：由可信任的第三方机构、后台控制系统、以太坊私有链，以及分布式数据库所构建的交易环境；后台控制系统控制所述以太坊私有链及节点的运行，以及分布式数据库的运行；当有数据拥有者申请加入所述私有链网络进行数据交易，数据拥有者加入所述以太坊私有链后系统自动获取账户地址，将所需交易数据上传至所述分布式数据库，数据拥有者在私有链上部署智能合约，并设定密钥和价格；数据购买方通过智能合约付款，并获取数据库中对应数据。本发明提供一种既可以保证交易的安全性，又可以保证较低的交易成本的交易方法，实现大幅提高数据交易的频率和效率，将数据的价值得到最大程度的利用。

Description

一种公共数据平台上的私有数据交易方法

技术领域

本发明属于区块链领域，具体涉及一种基于区块链的数据交易方法。

背景技术

传统的网络存储方式依赖于存储服务器，而存储服务器的性能是限制系统性能的主要原因之一，也是保障可靠性和数据安全性的最重要的焦点。如果存储服务器发生故障，也就意味着整个系统的瘫痪。随着数据量的不断增长，对存储服务器的性能的要求也在不断的提高，存储的成本也会不断提高。

区块链：区块链将一段时间内的所有操作记录记录下来，并保存成一个块(block)，并将这个块向所有的区块链网络中的其他节点进行同步。为了将这个块添加到区块链中，节点必须解决一个由不可逆密码散列函数创建的复杂的数学问题。解决这个问题的唯一方法是猜测随机数与前面的块内容结合生成定义的结果。单一节点解决该问题需要的时间很长，但是网络中计算机的数量很大，因此平均每十分钟该问题就会被解决。由于解决该问题的困难程度很高，所以几乎不会存在多个节点同时解决问题的情况出现；即使有同时解决完毕的情况，只要下面的块被解决，其余节点会建立在可用的最长模块链上，以此来作为解决冲突的方法。

使用区块链代替一般的线上交易的优势在于：一方面，区块链不会受到单个节点的控制，也不会因为单个节点的故障而导致整个区块链的故障；另一方面，区块链内的所有内容是透明的，要破坏区块链上的任何信息单元意味着要使用巨大的计算能力来覆盖整个网络。

区块链按照节点规模、共识机制等不同，一般可以分为公有链和许可链。其中许可链包括私有链和联盟链。

公有链指在互联网中的任何一个人都可以随时接入到区块链系统中读取数据、发送交易、竞争记账权。公有链通常被认为是完全去中心化的，因为没有任何人或者机构可以控制或篡改其中数据的读写。

私有链是指数据的读写权限是由某个组织或机构控制的区块链。由于参与节点的资格会被严格限制，参与的节点是可控的，因此私有链往往具有极快的交易速度、更好的隐私保护、更低的交易成本、不容易被恶意攻击，并且能够做到身份认证等商业领域必要的要求。

联盟链是指由多个机构共同参与管理的区块链，每个机构都运行着一个或者多个节点。区块链中的数据只允许系统内的不同机构进行读写和发送交易，并且共通来记录交易数据。私有链和联盟链之间的设计隐私权限有所不同，联盟链中的权限设计要求往往更加复杂。

以太坊和智能合约：智能合约是一种旨在以信息化方式验证和执行合同的计算机协议。智能合约允许在没有可信第三方的条件下进行交易，这些交易可以追踪且不可逆转。以太坊是一个开源的具有智能合约功能的区块链平台。以太坊出现的原因是由于比特币网络的可扩展性较差，不能实现一些比较复杂的功能。以太坊通过部署智能合约来实现提高扩展性的功能。

区块链虽然基于分布式系统运行，但是其本身并不能成为存储数据的手段。以传统数据库的标准来衡量区块链的数据存储能力：吞吐量仅为每秒几个事务；总容量仅为几十GB；单个节点写入数据的延迟相对过长。另外，向区块链网络中添加节点会带来更多问题：随着节点数量的增加，网络流量增加四倍，而吞吐量、延迟和容量都不会得到改善。除此之外，区块链基本上没有查询功能。

数据的安全性不仅包括数据存储时的安全性，还包括数据交易时的安全性。现今的数据交易基本停留在线下交易和普通的依赖于可信第三方机构的电子支付。线下交易虽然安全，但交易的手段十分繁琐，因此对于小额数据来说，线下交易的成本相对较高。而普通的依赖于可信第三方机构的线上交易虽然在一般情况下运行良好，但仍存在基于信用模型的固有弱点。完全不可逆的交易实际上是不可能的，因为第三方机构无法避免调解纠纷，因此需要调节成本，调节成本增加了交易成本；并且由于交易不是完全不可逆的，交易双方对于信任的需求会提高，同样增加了交易成本。交易成本的增加限制了数据的最小交易规模。因此，同线下交易一样，数据的交易过程十分复杂而且成本相对较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种既可以保证交易的安全性，又可以保证较低的交易成本的交易方法，实现大幅提高数据交易的频率和效率，将数据的价值得到最大程度的利用。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种公共数据平台上的私有数据交易方法，包括：由可信任的第三方机构、所述第三方机构的后台控制系统、所述第三方机构提供的以太坊私有链，以及所述第三方机构提供的分布式数据库所构建的交易环境；所述后台控制系统控制所述以太坊私有链及节点的运行，以及分布式数据库的运行；当有数据拥有者申请加入所述私有链网络进行数据交易，需要进行如下步骤：

S1，数据拥有者与所述第三方机构签订保密协议，并加入所述以太坊私有链；

S2，加入所述以太坊私有链后系统自动获取账户地址，数据拥有者将所需交易数据上传至所述分布式数据库，同时编辑所述交易数据的基本信息，并将所述信息上传；

S3，所述第三方机构获取并记录所述基本信息并将所述交易数据保存至所述第三方分布式数据库中的账户地址；

S4，数据拥有者在所述以太坊私有链上部署智能合约，并设定密钥和价格；

S5，数据拥有者向第三方数据库提交智能合约关联请求，第三方机构对申请信息进行验证，验证智能合约部署成功后，将数据的基本信息在私有链内网进行公开；

S6，购买过程，数据购买方通过公开的数据基本信息调用数据拥有者部署的相对应的智能合约，并根据智能合约约定付款方式付款，付款成功后获取密钥，通过密钥获取数据库中对应数据。

进一步的，所述私有链上设置智能合约修改接口，完成一次交易后修改密钥，可通过所述修改接口进行密钥修改，第三方机构自动重新获取新密钥并修改分布式数据库中的相应数据的接入密钥。

进一步的，所述智能合约，所述数据拥有者取消所需交易数据的交易或清除第三方数据库内的所需交易数据为止。

进一步的，数据拥有者通过调用智能合约修改所述交易数据的基本信息，所述后台控制系统自动更新所述交易数据的基本信息。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.本发明选择将数据存放在额外的分布式数据库，既可以保证存放的数据量的大小，又可以保证数据的读写速度。分布式存储指的是将数据分散存储在多台设备上。它利用多台服务器分担存储压力，利用位置服务器定位存储信息，并根据实际情况对数据进行备份，可以保证当单个节点发生故障时其余的数据可以正常读写。

例如，通常情况下数据会在系统中备份3份，当某个节点或某两个节点发生故障时，存储系统仍然可以正常运行。即使同时又多个节点发生故障，由于各份数据备份的分布方式并不完全一样，也可以保证整个存储系统故障的概率很低。当数据量增长时可以简单的依靠增加存储服务器的数量来达到扩展存储空间的目的，并且存储系统的计算能力也随着服务器数量的增加线性增长，加快了数据的读写速度，相对于传统的存储方式可扩展性大大增强，同时提高了系统的可靠性和数据的安全性。

2.私有链在运算速度、安全性、交易成本等方面相对于公有链具有更大的优势，又由于以太坊相较于传统的使用工作量证明机制的比特币区块链，具有更高的可扩展性的优势，因此进行交易的区块链选择以太坊私有链。

3.通过智能合约进行的数据交易可以保证交易的完成，而不用担心由于其中一方的违约造成的损失。本方法中设置将智能合约一直部署在私有链上，直到数据拥有者结束数据的出售才将该智能合约进行销毁。这样可以保证其他用户可以随时调用这份智能合约来进行交易，而不用多次生成智能合约。

附图说明

图1是数据上传和智能合约部署流程；

图2是数据购买流程。

具体实施方式

一种公共数据平台上的私有数据交易方法，包括一个可信任的第三方机构，第三方机构提供一信息公开平台来公开已经出售的数据信息，第三方机构另外提供以太坊私有链和分布式数据库作为交易环境，以便于其他不属于该交易系统内的个体可以查看并接入该系统，同时可以使该交易系统内的交易方式更加明确。后台控制系统控制其他节点接入分布式数据库以及私有链的权限和运行，

另外，第三方机构需要具备自动按照模板生成智能合约的能力，并且需要监听以太坊私有链上的广播内容。当智能合约的某些方法(如修改定价等)被调用时，可以自动对已经公开的信息进行更改。具体交易步骤如下：

数据上传流程，如图1：

数据的拥有者与可信第三方机构达成保密协议，第三方机构保证其提供的分布式数据库的安全性，防止数据以交易之外的形式泄露。

数据拥有者加入到第三方机构建立的以太坊私有链中，第三方机构自动分配账户地址给所述数据拥有者。

确保自己的账户地址存在且可用的情况下，数据的拥有者将需要交易的数据上传到由该第三方机构提供的分布式数据库中，并提供这份需要交易的数据的基本信息、购买数据需要的价格以及自己在私有链中的账户地址。第三方机构记录这些信息，同时保存这份数据在数据库中的地址，并将这些信息保存在第三方机构的后台数据库中。

智能合约的部署流程

数据拥有者将智能合约部署在上述以太坊私有链上，并修改购买数据的价格和可以用来获取数据的密钥。其中价格是公开的，可以被任何人查看；密钥是非公开的，只有数据拥有者知道。

数据拥有者向第三方机构提出申请，将已经上传到分布式数据库的数据与智能合约相关联。第三方机构随即对数据拥有者提交的申请进行验证，若验证通过则将这份数据的基本信息在网内公开，基本信息包括数据拥有者提供的数据的基本信息、数据的价格、购买数据的方式以及智能合约的地址等内容。

数据获取权限的控制

在数据拥有者提供密钥之后，第三方对数据库中该数据的接入权限进行限制。在第三方提供的信息公开平台上，将该数据的信息设定为需要密钥才可以获取，并根据提供的密钥进行认证。在认证不通过时，第三方平台会提醒用户获取正确的密钥，并提供获取密钥的方式，包括数据拥有者的地址、数据价格等基本信息。

数据的购买与获取，如图2：

当数据购买者想要购买数据时，可以通过已公开的数据拥有者的地址来调用数据拥有者部署的智能合约，并使用智能合约内的方法进行付款，即调用buyData方法。

进一步的，交易所需要的代币可以通过向第三方机构交换的方式来获取。同理，也可以以交换的方式将代币交换为日常用的货币。

在用户完成付款后，可以通过调用智能合约内提供的方法获取由数据拥有者设定的密钥，即调用getKey方法。私有链向数据购买者返回密钥。数据购买者通过向第三方机构提供密钥获取数据接口，第三方机构验证密钥后向密钥提供者提供数据下载接口。由于每份数据的接入密钥不同，该用户并不能获取数据库中其他数据，保证了其他数据的安全性。

合约的更新

进一步的，该智能合约会一直存在于私有链上，直到数据拥有者结束数据的出售。这样可以保证其他用户可以随时调用这份智能合约来进行交易。

为了提高安全性，数据的拥有者可以选择通过调用智能合约内提供的方法来修改密钥。在调用成功后，会自动在私有链中发送广播表明数据密钥已被拥有者修改。

随后第三方机构会重新获取密钥，并根据新密钥修改数据库中这份数据的接入密钥。当已购买用户发现旧密码无法获取数据时，可以随时通过智能合约内提供的方法方法重新获取接入密钥。

当数据拥有者对当前的定价不满意时，可以通过调用智能合约内提供的方法方法来修改这份数据的定价。与修改密钥相似，在调用成功后会在私有链中发送广播表明数据价格已被拥有者修改。随后第三方机构根据修改后的价格修改公开的信息，防止用户在购买时输入错误的价格。而已购买的用户不会受到任何影响。

以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种公共数据平台上的私有数据交易方法，包括：由可信任的第三方机构、所述第三方机构的后台控制系统、所述第三方机构提供的以太坊私有链，以及所述第三方机构提供的分布式数据库所构建的交易环境；所述后台控制系统控制所述以太坊私有链及节点的运行，以及分布式数据库的运行；当有数据拥有者申请加入所述私有链网络进行数据交易，需要进行如下步骤：

S1，数据拥有者与所述第三方机构签订保密协议，并加入所述以太坊私有链；

S2，加入所述以太坊私有链后系统自动获取账户地址，数据拥有者将所需交易数据上传至所述分布式数据库，同时编辑所述交易数据的基本信息，并将所述信息上传；

S3，所述第三方机构获取并记录所述基本信息并将所述交易数据保存至所述第三方分布式数据库中的账户地址；

S4，数据拥有者在所述以太坊私有链上部署智能合约，并设定密钥和价格；

S5，数据拥有者向第三方数据库提交智能合约关联请求，第三方机构对申请信息进行验证，验证智能合约部署成功后，将数据的基本信息在私有链内网进行公开；

S6，购买过程，数据购买方通过公开的数据基本信息调用数据拥有者部署的相对应的智能合约，并根据智能合约约定付款方式付款，付款成功后获取密钥，通过密钥获取数据库中对应数据。

2.根据权利要求1所述的公共数据平台上的私有数据交易方法，其特征在于，所述私有链上设置智能合约修改接口，完成一次交易后修改密钥，可通过所述修改接口进行密钥修改，第三方机构自动重新获取新密钥并修改分布式数据库中的相应数据的接入密钥。

3.根据权利要求1所述的公共数据平台上的私有数据交易方法，其特征在于，所述智能合约，所述数据拥有者取消所需交易数据的交易或清除第三方数据库内的所需交易数据为止。

4.根据权利要求1所述的公共数据平台上的私有数据交易方法，其特征在于，数据拥有者通过调用智能合约修改所述交易数据的基本信息，所述后台控制系统自动更新所述交易数据的基本信息。