CN109729074B - 一种音频数据的加密和对等存储方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明适用于音频技术改进领域，提供了一种音频数据的加密和对等存储方法,包括：S1、音频数据文件拥有者将待存储的音频数据文件的存储需求公布到存储通信链中；S2、文件存储提供者从存储通信链获取存储需求并根据存储需求与音频数据文件拥有者建立智能合约对双方进行约束；S3、音频数据文件拥有者根据签订的智能合约以状态管理方式向文件存储提供者支付约定费用并将待存储的音频数据文件发送给文件存储提供者进行对等网络存储；S4、网络验证节点实时对存储进行验证判断存储是否正确实施。文件存储在对等网络中，不受DDOS攻击，多重冗余，可靠性高；文件进行了加密，保证保密性；文件存储带有智能合约，存储双方受合约的限制。

Description

一种音频数据的加密和对等存储方法及系统

技术领域

本发明属于数字音频分布式存储技术改进领域，尤其涉及一种音频数据的加密和对等存储方法及系统。

背景技术

传统的音频数据一般都集中存储在存储中心中。这样会有几个不足。1）稳定性完全取决于存储中心的设备性能。中心设备一旦出现故障，整个网络将停止服务；2）冗余量少，不能满足高可靠性。存储中心一般只有几重冗余，存在着都被损坏的概率。一旦集体出现故障，有可能会导致数据丢失；3）集中存储需要设备性能优异，带宽高，这会带来较高的运维成本；4）安全性依赖于存储中心系统的安全性，容易受到DDOS攻击。当存储中心被黑客攻破时，音频数据将直接泄露。同时音频数据的用户信息也将泄露。危险非常集中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种音频数据的加密和对等存储方法及系统，旨在解决上述的技术问题。

本发明是这样实现的，一种音频数据的加密和对等存储方法，所述加密和对等存储方法包括以下步骤：

S1、音频数据文件拥有者将待存储的音频数据文件的存储需求公布到存储通信链中；

S2、文件存储提供者从存储通信链获取存储需求并根据存储需求与音频数据文件拥有者建立智能合约对双方进行约束；

S3、音频数据文件拥有者根据签订的智能合约以状态管理方式向文件存储提供者支付约定费用并将待存储的音频数据文件发送给文件存储提供者进行对等网络存储；

S4、网络验证节点实时对存储进行验证判断存储是否正确实施，如正确实施，则反馈正确实施信息给音频数据文件拥有者，如未正确实施，则对文件存储提供者进行相应的惩罚并将惩罚结果反馈给音频数据文件拥有者。

本发明的进一步技术方案是：所述步骤S1中还包括以下步骤：

S11、音频数据文件拥有者将待存储的音频数据文件分成固定大小的小文件块，每块小文件均具有独立的编号FileBlock_ID及FileBlock_HASH校验值的信息；

S12、音频数据文件拥有者利用自己私钥对每块小文件进行加密。

本发明的进一步技术方案是：所述步骤S2中文件存储提供者与音频数据文件拥有者建立智能合约包括以下步骤：

S21、在文件存储前音频数据拥有者提出文件存储合约并将合约签名后发布在对等网络中；

S22、打包员收集对等网络消息并将合约打包到存储通信链中；

S23、文件存储提供者从存储通信链同步区块里查找是否存在合适的合约，若合适，则提出建立合约请求并将建立合约请求发布到对等网络中且执行下一步，若不合适，则放弃该合约请求返回步骤S23；

S24、打包员收集对等网络消息并将建立合约请求打包到存储通信链中；

S25、音频数据文件拥有者从存储通信链同步区块判断建立合约请求是否合适，若合适，则确认订立合约并冻结音频数据文件拥有者指定数量的数字价值替代物且执行下一步，若不适合，则放弃该建立合约请求返回步骤S25；

S26、建立合约后音频数据文件拥有者将所有的小文件块HASH发送到对等网络上供打包员将小文件块HASH打包到存储通信链中；

S27、文件存储提供者从存储通信链同步获得小文件块HASH；

S28、文件存储提供者接受音频数据文件拥有者发送的存储文件，并计算收到小文件块的HASH，并与从存储通信链获得的HASH进行比较和检验。

本发明的进一步技术方案是：所述音频数据文件存储期间网络对文件按照状态进行管理，所述状态包括合约前期、服务期、延付期及待销期。

本发明的进一步技术方案是：所述步骤S4中存储校验由打包员进行存储校验，所述打包员校验包括以下步骤：

S41、打包员从存储通信链获取待校验的文件信息；

S42、根据T_verify判断是否应进行校验，若是，则需要进行验证则获取该文件的HASH值并执行下一步，如否，则放弃该获取的校验文件信息；

S43、打包员从文件存储提供者获取随机加密文件块并计算其HASH值；

S44、比较计算得到的HASH值与从存储通信链获取的HASH值是否一致，若一致，则认为当前存储有效给出正确存储证明并发送到对等网络中且执行下一步，如不一致，则给出失效存储证明并发送到对等网络中且执行下一步；

S45、网络中打包员将收集的证明文件打包加入存储通信链中；

S46、音频数据文件拥有者从存储通信链同步数据，并检查自己的文件是否被正确存储，如正确存储，则保存正确存储证明，如未正确存储，则保存失效存储证明并打包员对未正确存储的处理信息文件。

本发明的进一步技术方案是：所述打包员对未正确存储的处理包括以下步骤：

S461、打包员在合约期内每隔一段时间T_verify校验是否存储有效；

S462、打包员从存储通信链获取正在进行的存储合约；

S463、打包员对从存储通信链中获取的文件中未正确存储的结果进行统是否超过规定次数，若是，则发出终止合约指令并记录到存储通信链中且执行下一步，若否，则返回步骤S461；

S464、文件存储提供者和音频数据文件拥有者均从存储通信链同步数据，文件存储提供者发现终止合约指令且丢失冻结资金，音频数据文件拥有者发现终止合约指令冻结资金解冻并获得文件存储提供者的冻结资金。

本发明的进一步技术方案是：所述智能合约中包括使用的存储空间大小、存储的费用、支付费用的周期、合约的有效期、延付期时长、待销期时长及违约惩罚数字价值替代物数量。

本发明的另一目的在于提供一种音频数据的加密和对等存储系统，所述加密和对等存储系统包括

存储需求模块，用于音频数据文件拥有者将待存储的音频数据文件的存储需求公布到存储通信链中；

建立合约模块，用于文件存储提供者从存储通信链获取存储需求并根据存储需求与音频数据文件拥有者建立智能合约对双方进行约束；

支付传输模块，用于音频数据文件拥有者根据签订的智能合约以状态管理方式向文件存储提供者支付约定费用并将待存储的音频数据文件发送给文件存储提供者进行对等网络存储；

节点校验模块，用于网络验证节点实时对存储进行验证判断存储是否正确实施，如正确实施，则反馈正确实施信息给音频数据文件拥有者，如未正确实施，则对文件存储提供者进行相应的惩罚并将惩罚结果反馈给音频数据文件拥有者。

本发明的进一步技术方案是：所述存储需求模块中还包括

切割单元，用于音频数据文件拥有者将待存储的音频数据文件分成固定大小的小文件块，每块小文件均具有独立的编号FileBlock_ID及FileBlock_HASH校验值的信息；

加密单元，用于音频数据文件拥有者利用自己私钥对每块小文件进行加密。

本发明的进一步技术方案是：所述建立合约模块中文件存储提供者与音频数据文件拥有者建立智能合约包括

合约发布单元，用于在文件存储前音频数据拥有者提出文件存储合约并将合约签名后发布在对等网络中；

第一收集消息单元，用于打包员收集对等网络消息并将合约打包到存储通信链中；

第一判断单元，用于文件存储提供者从存储通信链同步区块里查找是否存在合适的合约，若合适，则提出建立合约请求并将建立合约请求发布到对等网络中且执行第二收集消息单元，若不合适，则放弃该合约请求返回第一判断单元；

第二收集消息单元，打包员收集对等网络消息并将建立合约请求打包到存储通信链中；

第二判断单元，用于音频数据文件拥有者从存储通信链同步区块判断建立合约请求是否合适，若合适，则确认订立合约并冻结音频数据文件拥有者指定数量的数字价值替代物且执行第一发送单元，若不适合，则放弃该建立合约请求返回第二判断单元；

第一发送单元，用于建立合约后音频数据文件拥有者将所有的小文件块HASH发送到对等网络上供打包员将小文件块HASH打包到存储通信链中；

第一获取单元，用于文件存储提供者从存储通信链同步获得小文件块HASH；

第一校验单元，用于文件存储提供者接受音频数据文件拥有者发送的存储文件，并计算收到小文件块的HASH，并与从存储通信链获得的HASH进行比较和检验；

所述音频数据文件存储期间网络对文件按照状态进行管理，所述状态包括合约前期、服务期、延付期及待销期；

所述节点校验模块中存储校验由打包员进行存储校验，所述打包员校验包括

校验文件获取单元，用于打包员从存储通信链获取待校验的文件信息；

第三判断单元，用于根据T_verify判断是否应进行校验，若是，则需要进行验证则获取该文件的HASH值并执行加密文件获取单元，如否，则放弃该获取的校验文件信息；

加密文件获取单元，用于打包员从文件存储提供者获取随机加密文件块并计算其HASH值；

比较单元，用于比较计算得到的HASH值与从存储通信链获取的HASH值是否一致，若一致，则认为当前存储有效给出正确存储证明并发送到对等网络中且执行收集加入单元，如不一致，则给出失效存储证明并发送到对等网络中且执行收集加入单元；

收集加入单元，用于网络中打包员将收集的证明文件打包加入存储通信链中；

证明文件下发单元，用于音频数据文件拥有者从存储通信链同步数据，并检查自己的文件是否被正确存储，如正确存储，则保存正确存储证明，如未正确存储，则保存失效存储证明并打包员对未正确存储的处理信息文件；

所述打包员对未正确存储的处理包括

存储是否有效校验单元，用于打包员在合约期内每隔一段时间T_verify校验是否存储有效；

获取存储合约单元，用于打包员从存储通信链获取正在进行的存储合约；

结果统计单元，用于打包员对从存储通信链中获取的文件中未正确存储的结果进行统是否超过规定次数，若是，则发出终止合约指令并记录到存储通信链中且执行获取指令单元，若否，则返回存储是否有效校验单元；

获取指令单元，用于文件存储提供者和音频数据文件拥有者均从存储通信链同步数据，文件存储提供者发现终止合约指令且丢失冻结资金，音频数据文件拥有者发现终止合约指令冻结资金解冻并获得文件存储提供者的冻结资金；

所述智能合约中包括使用的存储空间大小、存储的费用、支付费用的周期、合约的有效期、延付期时长、待销期时长及违约惩罚数字价值替代物数量。

本发明的有益效果是：文件存储在对等网络中，不受DDOS攻击，多重冗余，可靠性高；文件进行了加密，保证保密性；文件存储带有智能合约，存储双方受合约的限制。经验证的存储能够获得收益，若未正确存储将受到惩罚；带有价值支付功能，通过数字价值代替物即可完成价值转移。方便了存储双方的价值支付，能够保证存储智能合约的履行。

附图说明

图1是本发明实施例提供的音频文件分块示意图。

图2是本发明实施例提供的音频数据存储智能合约建立过程图。

图3是本发明实施例提供的存储管理状态图。

图4是本发明实施例提供的正确存储证明过程图。

图5是本发明实施例提供的未正确存储处理过程图。

图6是本发明实施例提供的音频数据的加密和对等存储方法的流程图。

具体实施方式

音频数据文件拥有者（FileOwner）：音频文件的拥有者，是存储的需求方。存储文件必须支付一定的数字价值替代物DigitalValue。一旦建立合约后，需要冻结FileOwner一定数量FO_f_DigitalValue的DigitalValue。

数字价值替代物（DigitalValue）：一种数字资产，用于支付存储费用。按照一定的协议在对等网络中产生和流转。

存储通信链（StorageCommChain）：存储过程中用于通信交互的区块链。

文件存储提供者（FileStorager）：存储服务的提供者。通过提供存储服务获得收益。在建立智能合约时，FileStorager必须要具备一定数量的DigitalValue才能提供存储服务。在提供存储期间会冻结一定数量FS_f_DigitalValue的DigitalValue。

打包员（Packer）：收集对等网络的消息，将合约、转账等信息打包到存储通信链StorageCommChain中。Packer 通过提供打包计算获得DigitalValue奖励，同时负责见证所有的交易、验证数据是否正常存储。

音频数据文件拥有者（FileOwner）是音频文件的拥有者，是存储的需求方。文件存储提供者（FileStorager）是存储服务的提供者。

FileOwner存储文件必须支付一定的数字价值替代物DigitalValue。FileStorager通过为FileOwner提供音频数据存储服务，并获得DigitalValue收益。

FileOwner和FileStorager双方为了存储，需要建立智能合约。智能合约会冻结FileOwner一定数量FO_f_DigitalValue的DigitalValue。同时，要求FileStorager必须要具备一定数量的DigitalValue才能提供存储服务。在提供存储期间也会冻结FileStorager一定数量FS_f_DigitalValue的DigitalValue。

数字价值替代物（DigitalValue）是一种数字资产，用于支付存储费用。按照一定的协议在对等网络中产生和流转。音频数据分成文件块，加密后存储到对等网络中。所有的网络交易，包括智能合约、价值转移等，都使用存储通信链（StorageCommChain）来保存和分发，StorageCommChain是记账的的区块链。

打包员（Packer）收集对等网络的消息，将合约、转账等信息打包到存储通信链StorageCommChain中。Packer 通过提供打包计算获得DigitalValue奖励，同时负责见证所有的交易、验证数据是否正常存储。

如图5所示，本发明提供的音频数据的加密和对等存储方法流程图，其详述如下：

步骤S1，音频数据文件拥有者将待存储的音频数据文件的存储需求公布到存储通信链中；FileOwner将待存储的音频文件，分成固定大小的小文件块（FileBlock），每块文件都有独立的编号FileBlock_ID、FileBlock_HASH校验值等信息，如图1所示。为了保密FileBlock由FileOwner进行加密，只有FileOwner才能解密文件。FileOwner有利于通过网络传输和校验，也方便进行正确存储证明的检验，将分散存储到对等网路节点中。

步骤S2,文件存储提供者从存储通信链获取存储需求并根据存储需求与音频数据文件拥有者建立智能合约对双方进行约束；ileOwner和FileStorager双方为了存储，需要建立智能合约，建立智能合约的过程如下：1)在文件存储前，FileOwner提出文件存储的合约，包括使用的存储空间大小，存储的费用N_storage_fee，支付费用的周期T_pay_cycle，合约的有效期T_service，延付期时长T_delay，待销期时长T_delete，违约惩罚DigitalValue数量N_DigitalValue_penalty。

2)FileOwner将合约签名后，发布对等网络中。Packer收集对等网络消息，将合约打包到StorageCommChain中。

3)FileStorager从StorageCommChain同步区块，查找里边的合约。若合适，则提出建立合约请求。将建立合约请求发布到对等网络中。Packer收集对等网络消息，将请求建立合约打包到StorageCommChain中。

4)FileOwner从StorageCommChain同步区块，发现有请求建立合约。若合适，则确认订立合约。合约确认后，冻结FileOwner指定数量（N_storage_fee+N_DigitalValue_penalty）的DigitalValue，冻结FileStorager 指定数量（N_storage_fee+N_DigitalValue_penalty）的DigitalValue。

5)合约建立后，FileOwner将所有的小文件区块HASH发送到对等网络上。Packer收集对等网络消息，将小文件区块HASH打包到StorageCommChain中。

6)FileStorager从StorageCommChain同步获得小文件区块HASH。FileOwner将文件发送到FileStorager进行。FileStorager存储文件，并计算收到文件的HASH，并与从StorageCommChain获得的HASH进行比较和检验。如图2所示。

步骤S3，音频数据文件拥有者根据签订的智能合约以状态管理方式向文件存储提供者支付约定费用并将待存储的音频数据文件发送给文件存储提供者进行对等网络存储；在文件存储期间，网络对文件按照状态进行管理，如图3所示。

1)合约前期：

文件还未上传到储存空间上，存储需求方（FileOwner）和存储服务方正在协商存储合约。

2)服务期：

合约签订后，FileOwner上传文件到FileStorager，由FileStorager提供存储服务。在服务期中，FileOwner每隔T_pay_cycle时间将费用DigitalValue支付给FileOwner。若超过 T_service，则文件会被FileStorager销毁。

3)延付期：

当文件的存储时间，若FileOwner未及时将DigitalValue支付给FileOwner，则存储的文件进入延付期。此时FileStorager仍提供文件的存储。在此期间若FileOwner及时补交DigitalValue，则文件继续进入服务期。若超过T_delay时间FileOwner还是未将DigitalValue支付给FileStorager，则存储的文件将进入待销期状态。

4)待销期：

文件处于待销期中，FileStorager继续提供文件的存储。若在T_delete时间内，FileOwner将DigitalValue支付给FileStorager，则合约继续履行。文件重新进入服务期状态。否则，FileStorager销毁存储的文件，合约终止。

步骤S4，网络验证节点实时对存储进行验证判断存储是否正确实施，如正确实施，则反馈正确实施信息给音频数据文件拥有者，如未正确实施，则对文件存储提供者进行相应的惩罚并将惩罚结果反馈给音频数据文件拥有者。FileOwner的文件存储在FileStorager提供的存储空间中。为了保证文件被正确地存储了。需要对存储的文件进行校验。对存储的校验工作有Packer负责。正确存储的证明过程如图4所示。验证的步骤如下。

1)Packer从StorageCommChain获取待验证的文件信息。

2)根据T_verify判断是否应进行验证。若需要进行验证则获取该文件的HASH值。

3)Packer从FileStorager请求随机的加密文件块。接收完该文件块后，计算其HASH值。比较计算得到的HASH和从StorageCommChain获得的HASH值。若两者一致则认为当前存储有效，给出正确存储证明。若不一致则给出存储失效证明。将证明发送到对等网络。最后由网络中的Packer打包加入StorageCommChain中。

4)FileOwner从StorageCommChain同步数据，并检查自己的文件是否被正确存储。

E.未正确存储的处理

在文件存储过程中，Packer负责检查文件是否正确。若出现异常，则进行相应的处理。未正确存储的处理过程如图5所示。

未正确存储的处理步骤如下。

1)Packer在合约期内每隔一段时间T_verify验证是否存储有效。

2)Packer从StorageCommChain获取正在进行的存储合约。

3)Packer从StorageCommChain文件的正确验证结果，进行统计。

4)如果未正确存储超过规定次数N_max_error，则发出终止合约指令，记录到StorageCommChain中。

5)FileStorager从StorageCommChain同步数据，若发现终止合约指令，则合约终止丢失冻结资金。

6)FileOwner从StorageCommChain同步数据，若发现终止合约指令，合约终止冻结资金解冻，获得FileStorager的冻结资金。

本发明的具体实施可以解决音频数据的存储问题。音频数据文件拥有者（FileOwner）是音频文件的拥有者，是存储的需求方。FileOwner可能是某个公司（也可能是个人），其名称T公司。文件存储提供者（FileStorager）是存储服务的提供者，是采用P2P对等网络上的节点，一般是参与的个人计算机（PC）或一些存储设备。

DigitalValue为数字价值替代物，可以通过第三方交易机构进行购买。FileOwner为音频数据的存储付费。FileStorager通过为FileOwner提供音频数据存储服务，并获得DigitalValue收益。

FileOwner和FileStorager双方为了存储，需要建立智能合约。智能合约会冻结FileOwner一定数量FO_f_DigitalValue的DigitalValue。例如，根据存储量的大小将FO_f_DigitalValue的值设置为32。同时，要求FileStorager必须要具备一定数量的DigitalValue才能提供存储服务。在提供存储期间也会冻结FileStorager量为32的DigitalValue。这样保证存储双方的利益。

打包员（Packer）收集FileOwner和FileStorager双方的智能合约信息，以及网络中的转账信息，将其打包到存储通信链StorageCommChain中。对等网络中，所有的节点都可以竞争称为Packer，通过提供打包计算获得响应的DigitalValue奖励金。打包奖励的DigitalValue设置每10分钟产生5个。即，每10分钟产生一个区块，链接到StorageCommChain中。谁产生的该区块，这5个DigitalValue将奖励到其账户上。

Packer负责见证所有的交易、验证数据是否正常存储。

A.文件分块

T公司作为FileOwner将待存储的音频文件，分成固定大小的小文件块（FileBlock）。例如音频文件大小为3.5M，分成1K大小的FileBlock，共分为3500个FileBlock。每块文件都有独立的编号FileBlock_ID、FileBlock_HASH校验值等信息。

FileOwner再使用对称加密算法对每一个FileBlock进行加密，秘钥由FileOwner掌握，例如：“5643hjj2k3j”、“jkj3290v9e”等等。

B.建立智能合约

FileOwner和FileStorager双方建立智能合约，约定存储的时间、费用等事项。

1)在文件存储前，FileOwner提出文件存储的合约，包括使用的存储空间大小为3.5M，存储的费用N_storage_fee为50 DigitalValue，支付费用的周期T_pay_cycle为每天支付一次，合约的有效期T_service为3年，延付期时长T_delay为15天，待销期时长T_delete为15天，违约惩罚N_DigitalValue_penalty为50 DigitalValue。

2)FileOwner将合约签名后，发布对等网络中。Packer收集对等网络消息，将合约打包到StorageCommChain中。

3)FileStorager从StorageCommChain同步区块，查找里边的合约。若合适，则提出建立合约请求。将建立合约请求发布到对等网络中。Packer收集对等网络消息，将请求建立合约打包到StorageCommChain中。

4)FileOwner从StorageCommChain同步区块，发现有请求建立合约。若合适，则确认订立合约。合约确认后，冻结FileOwner指定数量为100的DigitalValue，冻结FileStorager 指定数量100的DigitalValue。

5)合约建立后，FileOwner将所有的小文件区块HASH发送到对等网络上。Packer收集对等网络消息，将小文件区块HASH打包到StorageCommChain中。

6)FileStorager从StorageCommChain同步获得小文件区块HASH。FileOwner将文件发送到FileStorager进行。FileStorager存储文件，并计算收到文件的HASH，并与从StorageCommChain获得的HASH进行比较和检验。

C.存储管理

在文件存储期间，网络对文件按照状态进行管理，如图3所示。

1)合约前期：

文件还未上传到储存空间上，存储需求方（FileOwner）和存储服务方正在协商存储合约。

2)服务期：

合约签订后，FileOwner上传文件到FileStorager，由FileStorager提供存储服务。在服务期中，FileOwner每隔一天将费用DigitalValue支付给FileOwner。若超过约定的3年，则文件会被FileStorager销毁。

3)延付期：

当文件的存储时间，若FileOwner未及时将DigitalValue支付给FileOwner，则存储的文件进入延付期。此时FileStorager仍提供文件的存储。过了15天若FileOwner及时补交DigitalValue，则文件继续进入服务期。若超过15天FileOwner还是未将DigitalValue支付给FileStorager，则存储的文件将进入待销期状态。

4)待销期：

文件处于待销期中，FileStorager继续提供文件的存储。若在T_delete（15天）时间内，FileOwner将DigitalValue支付给FileStorager，则合约继续履行。文件重新进入服务期状态。否则，FileStorager销毁存储的文件，合约终止。

D.正确存储证明

FileOwner的文件存储在FileStorager提供的存储空间中。为了保证文件被正确地存储了。需要对存储的文件进行校验。对存储的校验工作有Packer负责。验证的过程如下：

1)Packer从StorageCommChain获取待验证的文件信息。

2)根据T_verify判断是否应进行验证。若需要进行验证则获取该文件的HASH值。

3)Packer从FileStorager请求随机的加密文件块，例如{1,6,78,344,568,3217}。接收完该文件块后，计算其HASH值。比较计算得到的HASH和从StorageCommChain获得的HASH值。若两者一致则认为当前存储有效，给出正确存储证明。若不一致则给出存储失效证明。将证明发送到对等网络。最后由网络中的Packer打包加入StorageCommChain中。

4)FileOwner从StorageCommChain同步数据，并检查自己的文件是否被正确存储。

E.未正确存储的处理

在文件存储过程中，Packer负责检查文件是否正确。若出现异常，则进行相应的处理。未正确存储的处理步骤如下。

1)Packer在合约期内每隔一段时间T_verify（设置为5个小时）验证是否存储有效。

2)Packer从StorageCommChain获取正在进行的存储合约。

3)Packer从StorageCommChain文件的正确验证结果，进行统计。

4)如果未正确存储超过规定次数N_max_error（设置为8次），则发出终止合约指令，记录到StorageCommChain中。

5)FileStorager从StorageCommChain同步数据，若发现终止合约指令，则合约终止丢失冻结资金（100个DigitalValue）。

6)FileOwner从StorageCommChain同步数据，若发现终止合约指令，合约终止冻结资金解冻（50个DigitalValue），获得FileStorager的冻结资金（50个DigitalValue）。

本发明的另一目的在于提供一种音频数据的加密和对等存储系统，所述加密和对等存储系统包括

存储需求模块，用于音频数据文件拥有者将待存储的音频数据文件的存储需求公布到存储通信链中；

建立合约模块，用于文件存储提供者从存储通信链获取存储需求并根据存储需求与音频数据文件拥有者建立智能合约对双方进行约束；

支付传输模块，用于音频数据文件拥有者根据签订的智能合约以状态管理方式向文件存储提供者支付约定费用并将待存储的音频数据文件发送给文件存储提供者进行对等网络存储；

节点校验模块，用于网络验证节点实时对存储进行验证判断存储是否正确实施，如正确实施，则反馈正确实施信息给音频数据文件拥有者，如未正确实施，则对文件存储提供者进行相应的惩罚并将惩罚结果反馈给音频数据文件拥有者。

所述存储需求模块中还包括

切割单元，用于音频数据文件拥有者将待存储的音频数据文件分成固定大小的小文件块，每块小文件均具有独立的编号FileBlock_ID及FileBlock_HASH校验值的信息；

加密单元，用于音频数据文件拥有者利用自己私钥对每块小文件进行加密。

所述建立合约模块中文件存储提供者与音频数据文件拥有者建立智能合约包括

合约发布单元，用于在文件存储前音频数据拥有者提出文件存储合约并将合约签名后发布在对等网络中；

第一收集消息单元，用于打包员收集对等网络消息并将合约打包到存储通信链中；

第一判断单元，用于文件存储提供者从存储通信链同步区块里查找是否存在合适的合约，若合适，则提出建立合约请求并将建立合约请求发布到对等网络中且执行第二收集消息单元，若不合适，则放弃该合约请求返回第一判断单元；

第二收集消息单元，打包员收集对等网络消息并将建立合约请求打包到存储通信链中；

第二判断单元，用于音频数据文件拥有者从存储通信链同步区块判断建立合约请求是否合适，若合适，则确认订立合约并冻结音频数据文件拥有者指定数量的数字价值替代物且执行第一发送单元，若不适合，则放弃该建立合约请求返回第二判断单元；

第一发送单元，用于建立合约后音频数据文件拥有者将所有的小文件块HASH发送到对等网络上供打包员将小文件块HASH打包到存储通信链中；

第一获取单元，用于文件存储提供者从存储通信链同步获得小文件块HASH；

第一校验单元，用于文件存储提供者接受音频数据文件拥有者发送的存储文件，并计算收到小文件块的HASH，并与从存储通信链获得的HASH进行比较和检验；

所述音频数据文件存储期间网络对文件按照状态进行管理，所述状态包括合约前期、服务期、延付期及待销期；

所述节点校验模块中存储校验由打包员进行存储校验，所述打包员校验包括

校验文件获取单元，用于打包员从存储通信链获取待校验的文件信息；

第三判断单元，用于根据T_verify判断是否应进行校验，若是，则需要进行验证则获取该文件的HASH值并执行加密文件获取单元，如否，则放弃该获取的校验文件信息；

加密文件获取单元，用于打包员从文件存储提供者获取随机加密文件块并计算其HASH值；

比较单元，用于比较计算得到的HASH值与从存储通信链获取的HASH值是否一致，若一致，则认为当前存储有效给出正确存储证明并发送到对等网络中且执行收集加入单元，如不一致，则给出失效存储证明并发送到对等网络中且执行收集加入单元；

收集加入单元，用于网络中打包员将收集的证明文件打包加入存储通信链中；

证明文件下发单元，用于音频数据文件拥有者从存储通信链同步数据，并检查自己的文件是否被正确存储，如正确存储，则保存正确存储证明，如未正确存储，则保存失效存储证明并打包员对未正确存储的处理信息文件；

所述打包员对未正确存储的处理包括

存储是否有效校验单元，用于打包员在合约期内每隔一段时间T_verify校验是否存储有效；

获取存储合约单元，用于打包员从存储通信链获取正在进行的存储合约；

结果统计单元，用于打包员对从存储通信链中获取的文件中未正确存储的结果进行统是否超过规定次数，若是，则发出终止合约指令并记录到存储通信链中且执行获取指令单元，若否，则返回存储是否有效校验单元；

获取指令单元，用于文件存储提供者和音频数据文件拥有者均从存储通信链同步数据，文件存储提供者发现终止合约指令且丢失冻结资金，音频数据文件拥有者发现终止合约指令冻结资金解冻并获得文件存储提供者的冻结资金；

所述智能合约中包括使用的存储空间大小、存储的费用、支付费用的周期、合约的有效期、延付期时长、待销期时长及违约惩罚数字价值替代物数量。

文件存储在对等网络中，不受DDOS攻击，多重冗余，可靠性高；文件进行了加密，保证保密性；文件存储带有智能合约，存储双方受合约的限制。经验证的存储能够获得收益，若未正确存储将受到惩罚；带有价值支付功能，通过数字价值代替物即可完成价值转移。方便了存储双方的价值支付，能够保证存储智能合约的履行。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种音频数据的加密和对等存储方法，其特征在于，所述加密和对等存储方法包括以下步骤：

S1、音频数据文件拥有者将待存储的音频数据文件的存储需求公布到存储通信链中；

S2、文件存储提供者从存储通信链获取存储需求并根据存储需求与音频数据文件拥有者建立智能合约对双方进行约束；

S3、音频数据文件拥有者根据签订的智能合约以状态管理方式向文件存储提供者支付约定费用并将待存储的音频数据文件发送给文件存储提供者进行对等网络存储；

S4、网络验证节点实时对存储进行验证判断存储是否正确实施，如正确实施，则反馈正确实施信息给音频数据文件拥有者，如未正确实施，则对文件存储提供者进行相应的惩罚并将惩罚结果反馈给音频数据文件拥有者；

所述步骤S2中文件存储提供者与音频数据文件拥有者建立智能合约包括以下步骤：

S21、在文件存储前音频数据拥有者提出文件存储合约并将合约签名后发布在对等网络中；

S22、打包员收集对等网络消息并将合约打包到存储通信链中；

S23、文件存储提供者从存储通信链同步区块里查找是否存在合适的合约，若合适，则提出建立合约请求并将建立合约请求发布到对等网络中且执行下一步，若不合适，则放弃该合约请求返回步骤S23；

S24、打包员收集对等网络消息并将建立合约请求打包到存储通信链中；

S25、音频数据文件拥有者从存储通信链同步区块判断建立合约请求是否合适，若合适，则确认订立合约并冻结音频数据文件拥有者指定数量的数字价值替代物且执行下一步，若不适合，则放弃该建立合约请求返回步骤S25；

S26、建立合约后音频数据文件拥有者将所有的小文件块HASH发送到对等网络上供打包员将小文件块HASH打包到存储通信链中；

S27、文件存储提供者从存储通信链同步获得小文件块HASH；

S28、文件存储提供者接受音频数据文件拥有者发送的存储文件，并计算收到小文件块的HASH，并与从存储通信链获得的HASH进行比较和检验；

所述步骤S4中存储校验由打包员进行存储校验，所述打包员校验包括以下步骤：

S41、打包员从存储通信链获取待校验的文件信息；

S42、根据T_verify判断是否应进行校验，若是，则需要进行验证则获取该文件的HASH值并执行下一步，如否，则放弃该获取的校验文件信息；

S43、打包员从文件存储提供者获取随机加密文件块并计算其HASH值；

S44、比较计算得到的HASH值与从存储通信链获取的HASH值是否一致，若一致，则认为当前存储有效给出正确存储证明并发送到对等网络中且执行下一步，如不一致，则给出失效存储证明并发送到对等网络中且执行下一步；

S45、网络中打包员将收集的证明文件打包加入存储通信链中；

S46、音频数据文件拥有者从存储通信链同步数据，并检查自己的文件是否被正确存储，如正确存储，则保存正确存储证明，如未正确存储，则保存失效存储证明并打包员对未正确存储进行相应的处理。

2.根据权利要求1所述的音频数据的加密和对等存储方法，其特征在于，所述步骤S1中还包括以下步骤：

S11、音频数据文件拥有者将待存储的音频数据文件分成固定大小的小文件块，每块小文件均具有独立的编号FileBlock_ID及FileBlock_HASH校验值的信息；

S12、音频数据文件拥有者利用自己私钥对每块小文件进行加密。

3.根据权利要求2所述的音频数据的加密和对等存储方法，其特征在于，所述音频数据文件存储期间网络对文件按照状态进行管理，所述状态包括合约前期、服务期、延付期及待销期。

4.根据权利要求3所述的音频数据的加密和对等存储方法，其特征在于，所述打包员对未正确存储的处理包括以下步骤：

S461、打包员在合约期内每隔一段时间T_verify校验是否存储有效；

S462、打包员从存储通信链获取正在进行的存储合约；

S463、打包员对从存储通信链中获取的文件中未正确存储的结果进行统是否超过规定次数，若是，则发出终止合约指令并记录到存储通信链中且执行下一步，若否，则返回步骤S461；

S464、文件存储提供者和音频数据文件拥有者均从存储通信链同步数据，文件存储提供者发现终止合约指令且丢失冻结资金，音频数据文件拥有者发现终止合约指令冻结资金解冻并获得文件存储提供者的冻结资金。

5.根据权利要求4所述的音频数据的加密和对等存储方法，其特征在于，所述智能合约中包括使用的存储空间大小、存储的费用、支付费用的周期、合约的有效期、延付期时长、待销期时长及违约惩罚数字价值替代物数量。

6.一种音频数据的加密和对等存储系统，其特征在于，所述加密和对等存储系统包括

存储需求模块，用于音频数据文件拥有者将待存储的音频数据文件的存储需求公布到存储通信链中；

建立合约模块，用于文件存储提供者从存储通信链获取存储需求并根据存储需求与音频数据文件拥有者建立智能合约对双方进行约束；

支付传输模块，用于音频数据文件拥有者根据签订的智能合约以状态管理方式向文件存储提供者支付约定费用并将待存储的音频数据文件发送给文件存储提供者进行对等网络存储；

节点校验模块，用于网络验证节点实时对存储进行验证判断存储是否正确实施，如正确实施，则反馈正确实施信息给音频数据文件拥有者，如未正确实施，则对文件存储提供者进行相应的惩罚并将惩罚结果反馈给音频数据文件拥有者；

所述建立合约模块中文件存储提供者与音频数据文件拥有者建立智能合约包括

合约发布单元，用于在文件存储前音频数据拥有者提出文件存储合约并将合约签名后发布在对等网络中；

第一收集消息单元，用于打包员收集对等网络消息并将合约打包到存储通信链中；

第一判断单元，用于文件存储提供者从存储通信链同步区块里查找是否存在合适的合约，若合适，则提出建立合约请求并将建立合约请求发布到对等网络中且执行第二收集消息单元，若不合适，则放弃该合约请求返回第一判断单元；

第二收集消息单元，打包员收集对等网络消息并将建立合约请求打包到存储通信链中；

第二判断单元，用于音频数据文件拥有者从存储通信链同步区块判断建立合约请求是否合适，若合适，则确认订立合约并冻结音频数据文件拥有者指定数量的数字价值替代物且执行第一发送单元，若不适合，则放弃该建立合约请求返回第二判断单元；

第一发送单元，用于建立合约后音频数据文件拥有者将所有的小文件块HASH发送到对等网络上供打包员将小文件块HASH打包到存储通信链中；

第一获取单元，用于文件存储提供者从存储通信链同步获得小文件块HASH；

第一校验单元，用于文件存储提供者接受音频数据文件拥有者发送的存储文件，并计算收到小文件块的HASH，并与从存储通信链获得的HASH进行比较和检验；

所述节点校验模块中存储校验由打包员进行存储校验，所述打包员校验包括

校验文件获取单元，用于打包员从存储通信链获取待校验的文件信息；

第三判断单元，用于根据T_verify判断是否应进行校验，若是，则需要进行验证则获取该文件的HASH值并执行加密文件获取单元，如否，则放弃该获取的校验文件信息；

加密文件获取单元，用于打包员从文件存储提供者获取随机加密文件块并计算其HASH值；

比较单元，用于比较计算得到的HASH值与从存储通信链获取的HASH值是否一致，若一致，则认为当前存储有效给出正确存储证明并发送到对等网络中且执行收集加入单元，如不一致，则给出失效存储证明并发送到对等网络中且执行收集加入单元；

收集加入单元，用于网络中打包员将收集的证明文件打包加入存储通信链中；

证明文件下发单元，用于音频数据文件拥有者从存储通信链同步数据，并检查自己的文件是否被正确存储，如正确存储，则保存正确存储证明，如未正确存储，则保存失效存储证明并打包员对未正确存储进行相应的处理。

7.根据权利要求6所述的音频数据的加密和对等存储系统，其特征在于，所述存储需求模块中还包括

切割单元，用于音频数据文件拥有者将待存储的音频数据文件分成固定大小的小文件块，每块小文件均具有独立的编号FileBlock_ID及FileBlock_HASH校验值的信息；

加密单元，用于音频数据文件拥有者利用自己私钥对每块小文件进行加密。

8.根据权利要求7所述的音频数据的加密和对等存储系统，其特征在于，

所述音频数据文件存储期间网络对文件按照状态进行管理，所述状态包括合约前期、服务期、延付期及待销期；

所述打包员对未正确存储的处理包括

存储是否有效校验单元，用于打包员在合约期内每隔一段时间T_verify校验是否存储有效；

获取存储合约单元，用于打包员从存储通信链获取正在进行的存储合约；

结果统计单元，用于打包员对从存储通信链中获取的文件中未正确存储的结果进行统是否超过规定次数，若是，则发出终止合约指令并记录到存储通信链中且执行获取指令单元，若否，则返回存储是否有效校验单元；

获取指令单元，用于文件存储提供者和音频数据文件拥有者均从存储通信链同步数据，文件存储提供者发现终止合约指令且丢失冻结资金，音频数据文件拥有者发现终止合约指令冻结资金解冻并获得文件存储提供者的冻结资金；

所述智能合约中包括使用的存储空间大小、存储的费用、支付费用的周期、合约的有效期、延付期时长、待销期时长及违约惩罚数字价值替代物数量。

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