CN109493072B - 一种基于联盟区块链的隐私合约保护的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于联盟区块链的隐私合约保护的方法，该方法在区块链平台中定义一套隐私合约专用的API接口，区块链平台使用者通过调用该API接口向中转节点发起一笔隐私合约的部署以及各种操作请求，由中转节点负责将请求同步到所有指定的参与方节点后，中转节点会重新构造一笔公开交易，随后该笔公开交易会通过正常的区块链上链流程记录到所有的区块链节点的公开账本中，最终，隐私合约的参与方会将对应的隐私合约请求也记录到各自的隐私账本中，并执行合约逻辑更新各自隐私账本中的状态。该方法实现了合约级别的隐私保护，丰富了区块链系统中隐私保护的多样性与可扩展性。

Description

一种基于联盟区块链的隐私合约保护的方法
技术领域
本发明涉及区块链技术，尤其涉及一种基于联盟区块链的隐私合约保护的方法。
背景技术
区块链技术，本质上是一个去中心化的分布式账本数据库。区块链中的节点通过去中心化的方式集体维护一个可靠的一致的数据库副本。通俗一点说，区块链技术就指一种全民参与记账的方式，区块链上的交易确认由区块链上的所有节点共同完成，由共识算法保证其一致性，所有节点维护一个公共的公开账本，公开账本对于区块链上任何节点可见，从而保证其不可伪造和篡改。
智能合约是一种旨在以信息化方式传播、验证或执行合同的计算机协议，由计算机系统自动执行。智能合约允许在没有第三方的情况下进行可信交易，这些交易可追踪且不可逆转。相比于智能合约，传统的合约会受到各种维度的影响，自动化维度，主客观维度，成本维度，执行时间维度，违约惩罚维度，适用范围维度等。区块链技术的出现解决了该问题，不仅可以支持可编程合约，而且具有去中心化、不可篡改、过程透明可追踪等优点，天然适合于智能合约。因此，也可以说，智能合约是区块链技术的特性之一。
区块链的去中心化、信息不可篡改、公开性是其得以发展的关键。但是，在联盟链环境下，许多机构之间往往都会存在一些私密的合约逻辑，而这与区块链上数据完全透明的理念是违背的。传统的解决方案是为不同的合约逻辑部署不同的区块链网络，或者所有的合约逻辑部署在同一个区块链网络中的所有节点，并对用户的访问权限做控制。前者往往需要为每一个隐私合约逻辑部署一条新的区块链网络，消耗巨大；后者虽然只需要部署一条区块链网络，但是权限控制逻辑较为复杂。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出了一种基于联盟链的隐私合约保护的方法，具体技术方案如下：
一种基于联盟区块链的隐私合约保护的方法，其特征在于，所述的联盟区块链平台包括预先定义的隐私合约部署专用API接口和隐私合约操作专用API接口，所述的隐私合约部署专用API接口中指定具体的隐私合约的源码以及该隐私合约的参与方列表，所述的隐私合约源码定义合约的执行逻辑，所述的参与方列表指定隐私合约的参与方信息，确定隐私合约各种操作的执行权限；所述的隐私合约操作专用API接口指定具体的隐私合约操作的输入参数以及该隐私合约的合约地址，所述的隐私合约操作的输入参数定义隐私合约的更新逻辑，合约地址用于隐私参与方节点检测自身的执行权限；所述的联盟区块链上的所有区块链节点均包含一个隐私账本，所述的隐私合约保护的方法具体包括如下步骤：
S1：部署隐私合约；
任意一个区块链节点接收区块链平台的使用者发起的隐私合约部署请求，该区块链节点记为中转节点，所述的中转节点首先根据请求中指定的隐私参与方列表信息确认自身是否属于隐私合约的参与方，当所述的中转节点确认自身不属于时，直接返回错误信息给用户端，结束本次隐私合约的部署；当确认属于后，所述的中转节点将该部署请求转发给其余所有的隐私参与方，同样的，其余节点在收到转发的隐私部署请求时，也会根据请求中指定的隐私参与方列表信息判断自身是否属于隐私合约的参与方，当所述的其余节点确认自身属于时，会向中转节点发送一笔确认消息；当确认不属于后，不做任何应答；所述的中转节点在收到所有的隐私参与方的确认消息之后，构造一笔公开交易并进行上链操作，待该笔公开交易成功记录到每个区块链节点的公开账本后，所有的隐私参与方再进行额外的隐私合约部署操作，生成隐私合约的合约地址，并同时将该合约地址对应的隐私参与方列表信息记录到本地数据库中，完成隐私合约的部署；
S2：根据用户的需求对S1部署的隐私合约进行对应的操作；
任意一个区块链节点接收区块链平台的使用者发起的隐私合约的操作请求，该区块链节点记为中转节点，所述的中转节点首先根据请求中的合约地址到本地数据库中查询对应的隐私参与方列表并确认自身是否属于隐私合约的参与方，当所述的中转节点确认自身不属于时，直接返回错误信息给用户端，结束本次隐私合约的操作；当确认属于后，所述的中转节点将该操作请求转发给其余所有的隐私参与方，同样的，其余节点在收到转发的隐私操作请求时，也会根据请求中的合约地址到本地数据库中查询对应的隐私参与方列表并确认自身是否属于隐私合约的参与方，当所述的其余节点确认自身属于时，会向中转节点发送一笔确认消息；当确认不属于后，不做任何应答；所述的中转节点在收到所有的隐私参与方的确认消息之后，构造一笔公开交易并进行上链操作，待该笔公开交易成功记录到每个区块链节点的公开账本后，所有的隐私参与方再进行相应的隐私合约操作，并更新各自的隐私账本中相应合约的状态，完成隐私合约对应的操作。
进一步地，所述的隐私合约的参与方用节点哈希值或节点公钥地址进行标识。
进一步地，所述的区块链节点的隐私账本中记录所有的合约数据，所述的合约数据为key-value类型，所述的隐私账本使用LevelDB进行数据的存储。
进一步地，所述的联盟区块链中隐私数据的处理与公开数据的处理分处不同的线程，当每次更新公开账本时，若有隐私合约请求待处理，则节点直接将该请求分配到隐私合约处理的线程中进行处理，以免影响公开账本的处理速度。
进一步地，区块链平台的使用者发起的对隐私合约的操作包括调用、升级、冻结、解冻。
本发明的有益效果如下：
本发明的方法在隐私合约的部署以及调用、升级、冻结、解冻等的操作流程中加入了严格的权限控制，包括用户部署合约时对于隐私参与方的指定、中转节点自身权限的检查、隐私参与方节点在接收到隐私合约操作时的权限检查以及隐私参与方节点最终记录到隐私账本之前的权限检查。该方法实现了合约级别的隐私保护，丰富了区块链系统中隐私保护的多样性与可扩展性。
附图说明
图1为隐私合约部署以及调用、升级、冻结、解冻等操作的流程示意图。
具体实施方式
下面根据附图和优选实施例详细描述本发明，本发明的目的和效果将变得更加明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种基于联盟区块链的隐私合约保护的方法，该联盟区块链平台包括预先定义的隐私合约部署专用API接口和隐私合约操作专用API接口，隐私合约部署专用API接口中指定具体的隐私合约的源码以及该隐私合约的参与方列表，隐私合约源码定义合约的执行逻辑，参与方列表指定隐私合约的参与方信息，确定隐私合约各种操作的执行权限；隐私合约操作专用API接口指定具体的隐私合约操作的输入参数以及该隐私合约的合约地址，隐私合约操作的输入参数定义隐私合约的更新逻辑，合约地址用于隐私参与方节点检测自身的执行权限；联盟区块链上的所有区块链节点均包含一个隐私账本，隐私合约保护的方法具体包括如下步骤：
S1：部署隐私合约；
任意一个区块链节点接收区块链平台的使用者发起的隐私合约部署请求，该区块链节点记为中转节点，中转节点首先根据请求中指定的隐私参与方列表信息确认自身是否属于隐私合约的参与方，当中转节点确认自身不属于时，直接返回错误信息给用户端，结束本次隐私合约的部署；当确认属于后，中转节点将该部署请求转发给其余所有的隐私参与方，同样的，其余节点在收到转发的隐私部署请求时，也会根据请求中指定的隐私参与方列表信息判断自身是否属于隐私合约的参与方，当其余节点确认自身属于时，会向中转节点发送一笔确认消息；当确认不属于后，不做任何应答；中转节点在收到所有的隐私参与方的确认消息之后，构造一笔公开交易并进行上链操作，待该笔公开交易成功记录到每个区块链节点的公开账本后，所有的隐私参与方再进行额外的隐私合约部署操作，生成隐私合约的合约地址(其是隐私合约的唯一标识)，并同时将该合约地址对应的隐私参与方列表信息记录到本地数据库中，完成隐私合约的部署；
S2：根据用户的需求对S1部署的隐私合约进行对应的操作(调用、升级、冻结、解冻)；
任意一个区块链节点接收区块链平台的使用者发起的隐私合约的操作请求，该区块链节点记为中转节点，中转节点首先根据请求中的合约地址到本地数据库中查询对应的隐私参与方列表并确认自身是否属于隐私合约的参与方，当中转节点确认自身不属于时，直接返回错误信息给用户端，结束本次隐私合约的操作；当确认属于后，中转节点将该操作请求转发给其余所有的隐私参与方，同样的，其余节点在收到转发的隐私操作请求时，也会根据请求中的合约地址到本地数据库中查询对应的隐私参与方列表并确认自身是否属于隐私合约的参与方，当其余节点确认自身属于时，会向中转节点发送一笔确认消息；当确认不属于后，不做任何应答；中转节点在收到所有的隐私参与方的确认消息之后，构造一笔公开交易并进行上链操作，待该笔公开交易成功记录到每个区块链节点的公开账本后，所有的隐私参与方再进行相应的隐私合约操作，并更新各自的隐私账本中相应合约的状态，完成隐私合约对应的操作。
中转节点在收到一笔操作请求时，会查询本地的数据库中是否有记录过该隐私合约地址对应的参与方列表信息，只有检测到存在相应的参与方列表并且自身属于该参与方列表才能进行后续的操作，从接口层杜绝了用户端的恶意调用操作，保证了隐私合约操作的安全性。
S1与S2中，每个区块链节点的隐私账本中都记录了所有该节点参与过的隐私合约及其状态，不同节点隐私账本中的内容不尽相同，保证了隐私数据的隔离性。每一笔隐私合约成功部署完成之后，隐私参与方节点都会在各自的隐私账本中新建一个存储空间用于存储该隐私合约中的相关状态量，在后续每一次的隐私合约的操作过程中，参与方都会各自更新该存储空间中的状态量，以保证参与方之间状态的一致性。优选地，所述的区块链节点的隐私账本中记录所有的合约数据，所述的合约数据为key-value类型，所述的隐私账本使用LevelDB进行数据的存储。
优选地，隐私合约的参与方用节点哈希值或节点公钥地址进行标识。
优选地，联盟区块链中隐私数据的处理与公开数据的处理分处不同的线程，当每次更新公开账本时，若有隐私合约请求待处理，则节点直接将该请求分配到隐私合约处理的线程中进行处理，以免影响公开账本的处理速度。
本领域普通技术人员可以理解，以上所述仅为发明的优选实例而已，并不用于限制发明，尽管参照前述实例对发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在发明的精神和原则之内，所做的修改、等同替换等均应包含在发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于联盟区块链的隐私合约保护的方法，其特征在于，所述的联盟区块链包括预先定义的隐私合约部署专用API接口和隐私合约操作专用API接口，所述的隐私合约部署专用API接口中指定具体的隐私合约的源码以及该隐私合约的参与方列表，所述的隐私合约的 源码定义合约的执行逻辑，所述的参与方列表指定隐私合约的参与方信息，确定隐私合约各种操作的执行权限；所述的隐私合约操作专用API接口指定具体的隐私合约操作的输入参数以及该隐私合约的合约地址，所述的隐私合约操作的输入参数定义隐私合约的更新逻辑，合约地址用于隐私参与方节点检测自身的执行权限；所述的联盟区块链上的所有区块链节点均包含一个隐私账本，所述的隐私合约保护的方法具体包括如下步骤：
S1：部署隐私合约；
任意一个区块链节点接收区块链平台的使用者发起的隐私合约部署请求，该区块链节点记为中转节点，所述的中转节点首先根据请求中指定的隐私参与方列表信息确认自身是否属于隐私合约的参与方，当所述的中转节点确认自身不属于时，直接返回错误信息给用户端，结束本次隐私合约的部署；当确认属于后，所述的中转节点将该部署请求转发给其余所有的隐私参与方，同样的，其余节点在收到转发的隐私部署请求时，也会根据请求中指定的隐私参与方列表信息判断自身是否属于隐私合约的参与方，当所述的其余节点确认自身属于时，会向中转节点发送一笔确认消息；当确认不属于后，不做任何应答；所述的中转节点在收到所有的隐私参与方的确认消息之后，构造一笔公开交易并进行上链操作，待该笔公开交易成功记录到每个区块链节点的公开账本后，所有的隐私参与方再进行额外的隐私合约部署操作，生成隐私合约的合约地址，并同时将该合约地址对应的隐私参与方列表信息记录到本地数据库中，完成隐私合约的部署；
S2：根据用户的需求对S1部署的隐私合约进行对应的操作；
任意一个区块链节点接收区块链平台的使用者发起的隐私合约的操作请求，该区块链节点记为中转节点，所述的中转节点首先根据请求中的合约地址到本地数据库中查询对应的隐私参与方列表并确认自身是否属于隐私合约的参与方，当所述的中转节点确认自身不属于时，直接返回错误信息给用户端，结束本次隐私合约的操作；当确认属于后，所述的中转节点将该操作请求转发给其余所有的隐私参与方，同样的，其余节点在收到转发的隐私操作请求时，也会根据请求中的合约地址到本地数据库中查询对应的隐私参与方列表并确认自身是否属于隐私合约的参与方，当所述的其余节点确认自身属于时，会向中转节点发送一笔确认消息；当确认不属于后，不做任何应答；所述的中转节点在收到所有的隐私参与方的确认消息之后，构造一笔公开交易并进行上链操作，待该笔公开交易成功记录到每个区块链节点的公开账本后，所有的隐私参与方再进行相应的隐私合约操作，并更新各自的隐私账本中相应合约的状态，完成隐私合约对应的操作。
2.根据权利要求1所述的基于联盟区块链的隐私合约保护的方法，其特征在于，所述的隐私合约的参与方用节点哈希值或节点公钥地址进行标识。
3.根据权利要求1所述的基于联盟区块链的隐私合约保护的方法，其特征在于，所述的区块链节点的隐私账本中记录所有的合约数据，所述的合约数据为key-value类型，所述的隐私账本使用LevelDB进行数据的存储。
4.根据权利要求1所述的基于联盟区块链的隐私合约保护的方法，其特征在于，所述的联盟区块链中隐私数据的处理与公开数据的处理分处不同的线程，当每次更新公开账本时，若有隐私合约请求待处理，则节点直接将该请求分配到隐私合约处理的线程中进行处理，以免影响公开账本的处理速度。
5.根据权利要求1所述的基于联盟区块链的隐私合约保护的方法，其特征在于，区块链平台的使用者发起的对隐私合约的操作包括调用、升级、冻结、解冻。
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