CN110059054A - 一种基于区块链和ipfs的车辆信息存储及检索方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于区块链和IPFS的车辆信息存储及检索方法，包括以下步骤：采用区块链上和区块链下存储相结合的存储模式，即，链下采用IPFS存储占用空间较大的文件数据，链上存储较小的数据信息；车辆信息上传接口将车辆的图片和证明材料较大的文件上传到IPFS并返回文件的Hash值；将人员和车辆的基本信息以及返回的Hash值直接存储在区块链上；根据存储于区块链上文件的Hash值查询存储于IPFS中的图片和相关文件；利用区块链查看该车辆所有的历史信息，判断车辆的真实情况。本发明利用区块链公开透明、去中心化以及可追溯的特性和IPFS高效地存储和检索能力来解决传统交易平台存储不合理，检索结果不准确的问题。

Description

一种基于区块链和IPFS的车辆信息存储及检索方法

技术领域

本发明涉及区块链和互联网技术领域，涉及到网络传输、网络安全以及分布式数据库存储技术领域，尤其涉及一种基于区块链和IPFS的车辆信息存储及检索方法。

背景技术

区块链将加密算法、点对点网络传输以及分布式存储技术紧密结合形成了一种去中心化并且信息不可篡改的安全存储模式。区块链的核心思想主要包括：加密和共识，加密算法保证了消息的安全性和可靠性，防止恶意结点的拦截和窃取；共识则保证了整个网络的公开性和透明性，并且用相应的奖励机制激励各个结点保持诚实从而维护整个网络的持续稳定运行。

Merkle树是区块链系统中重要技术手段之一，甚至可以在手机端检索交易信息，这便得益于Merkle树强大的存储功能。Merkle树允许在不获得完整存储数据的情况下，检索到区块链中的部分信息。但是，区块链中每个区块的大小是有限的，无法存储较大的文件数据，这也限制了区块链的应用场景。

IPFS(分布式存储网络)是一个点对点的超媒体协议，它致力于提高网络的安全和效率。存储在IPFS上的每一个文件都有一个唯一的哈希值，而且可以追溯每个文件的历史版本。IPFS网络中，所有的IPFS结点组成一个分布式哈希表，在进行文件搜索的时候会根据文件的哈希值进行资源定位，找到文件所存储的结点位置。

随着社会的发展和人民生活水平的提升，人们对物质生活的需求越来越强烈，汽车已经成为人们出行的必备工具。但是，大多数买家在车辆交易平台上的搜索结果往往与自己预期的搜索结果大相径庭，而且搜索方式不够全面。设计一个精确的检索算法至关重要。

发明内容

本发明提供了一种基于区块链和IPFS的车辆信息存储及检索方法，本发明利用区块链公开透明、去中心化以及可追溯的特性和IPFS高效地存储和检索能力来解决传统交易平台存储不合理，检索结果不准确的问题，详见下文描述：

一种基于区块链和IPFS的车辆信息存储及检索方法，所述方法包括以下步骤：

采用区块链上和链下存储相结合的存储模式，即，链下采用IPFS存储占用空间较大的文件数据，区块链上存储较小的数据信息；

车辆信息上传接口将车辆的图片和证明材料较大的文件上传到IPFS并返回文件的Hash值；将人员和车辆的基本信息以及文件的Hash值直接存储在区块链上；

根据存储于区块链上文件的Hash值查询存储于IPFS中的图片和相关文件；

利用区块链和IPFS可追溯的特性查看该车辆所有的历史信息，判断车辆的真实情况。其中，所述区块链中的区块包含区块头和区块体两部分，

所述区块体包括车牌号、品牌型号、VIN码，同时移除区块头中与交易相关的参数以适应当前的应用环境。

本发明通过建立区块链车辆存储和检索平台，避免了中心化数据库服务器宕机导致平台瘫痪的痛点，为买家和卖家提供了稳定的交易平台。而且，可以利用区块链的特性为用户提供准确的检索服务。同时，所有的交易信息将会保存在区块链上，任何人不得恶意篡改。其有益效果如下：

1、本发明利用了区块链分布式存储、不可篡改以及可追溯的特性，避免了传统中心化数据存储以及信息获取不全面的缺点，为广大车辆交易用户提供了一个安全稳定的交易环境。

2、本发明在数据存储上采用链上存储和链下存储相结合的存储模式解决了区块链存储结构的不足。针对该发明，可能需要大量的证明文件作为辅助，区块链每个区块的大小仅为1M，将所有的数据文件都存储在区块链上是绝对行不通的，本发明引入IPFS来存储较大的文件节省了大量的链上空间。

3、本发明通过利用区块链的存储和检索模式，根据用户的需求进行准确定位；同时采用Hash算法准确检索区块链中符合要求的车辆信息，再通过Hash获取IPFS中准确的图片信息等。这样有效利用了区块链和IPFS存储和检索的天然优势，且较好地解决了区块链大文件存储的缺陷，大大提高了检索速度和检索准确度。

附图说明

图1为一种基于区块链的车辆信息存储及检索方法的架构图；

图2为一种基于区块链的车辆信息存储及检索方法的检索示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

为了实现上述目的，本发明实施例提出了一种基于区块链和IPFS的车辆信息存储及检索方法，参见图1和图2，该方法主要包括以下三个部分：

第一部分：数据存储模块

该数据存储模块用于保存在整个平台上产生的所有数据信息，考虑到用户和车辆信息认证需要大量的图片或文档信息作为佐证以及区块链对大文件存储的弊端，本发明实施例采用链上和链下存储相结合的存储模式以避免区块链存储空间的快速膨胀。

具体实现时，链下主要采用IPFS存储占用空间较大的文件数据，链上主要存储较小的数据信息。

第二部分：车辆信息上传模块

该车辆信息上传模块用于为用户上传个人和车辆信息提供接口。该接口会根据上传文件的类型和大小分别进行存储，例如：车辆的图片和证明材料等较大的相关文件则上传到IPFS并返回文件的Hash值；将人员和车辆的基本信息以及返回的Hash值直接存储在区块链上。采用链上和链下结合的存储模式有效弥补了区块链存储大文件的缺陷，同时保证了信息的检索速度。

第三部分：车辆信息检索模块

该车辆信息检索模块用于为买家提供准确的检索服务，根据买家提供的信息可以快速、准确地检索出符合条件的车辆信息。由于IPFS和区块链都是采用Hash的数据存储模式，所以具有较快的检索速度。用户可选择普通检索模式，例如：根据价格和品牌进行检索；或者精准搜索，例如：价格和品牌等组合；并且，还可以根据Hash值追溯车辆的历史信息。

综上所述，本发明实施例利用区块链公开透明、去中心化以及可追溯的特性以及IPFS高效地存储和检索能力来解决传统交易平台存储不合理，检索结果不准确的问题。

实施例2

下面结合图1、图2对实施例1中的方案进行进一步地介绍，详见下文描述：

101：区块链中的区块包含区块头和区块体两部分；

其中，区块头主要包含与交易和挖矿相关的参数，如难度系数，随机值等；区块体主要包含交易的详细信息，如转账金额以及双方的地址等。

通过改进原始区块体的存储结构，构建适用于车辆信息的区块结构，包括车牌号，品牌型号，VIN码(可唯一标识一台车辆)等，同时移除区块头中与交易相关的参数。IPFS的存储内容主要包括：链接名字，链接指向的文件的哈希值，文件的大小等。

通信接口：通过JSON RPC^[1]通信协议与区块链进行交互，通过JSON格式进行数据的存储和检索。其中，IPFS官方提供的一套完整的API(应用程序编程接口)，封装了包括文件的上传、检索等所有功能。本发明通过对以上涉及的API进行二次封装，组成一个对外开放的SDK(软件开发工具包)。

102：用户注册平台账号并进行实名认证，保证用户的真实身份以达到净化平台交易环境的目的；

103：卖家上传车辆的基本信息包括车辆的VIN码、品牌型号及预期销售价格等；

具体实现时，如果必要可上传相应的证明材料，例如：车辆图片和相关机构出具的证明等。

104：通过该SDK将较大的证明材料例如：文件和图片上传到IPFS结点并返回文件的Hash值，通过SHA256^[2]加密算法将用户和车辆的基本信息以及文件的Hash值进行打包，并存储在区块链上；

其中，上述加密打包，并存储在区块链上的操作为本领域技术人员所公知，本发明实施例对此不做赘述。

105：买家可通过各种检索条件选择性地检索车辆的信息；

其中，例如：普通查询只会查询存储在区块链上的车辆基本信息包括：车辆品牌、型号以及销售价格等。

106：精准检索除了查询步骤105中所介绍的车辆基本信息，还会根据存储于区块链上文件的Hash值查询存储于IPFS中的图片和相关文件等；

107：利用区块链可追溯的特点，购买者可以查看该车辆所有的历史信息作为当前购买意向的参考。同时，IPFS也支持文件的历史版本查询，准确判断车辆的真实情况。

综上所述，本发明实施例通过结合IPFS和区块链技术为信息的存储提供了新的解决方案，避免了区块链存储大文件的弊端；同时，利用区块链天然的检索优势为车辆交易平台提供了高效准确的检索效果，提高用户的体验。而且区块链上的数据是可追溯的，IPFS也是支持文件历史版本检索的，为用户的交易提供了更安全的保障。

参考文献

[1]https://en.wikipedia.org/wiki/JSON-RPC

[2]Courtois N T,Grajek M,Naik R.Optimizing SHA256 in Bitcoin Mining[C].International Conference on Cryptography and Security Systems.Springer,Berlin,Heidelberg,2014:131-144.

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

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 (2)

1.一种基于区块链和IPFS的车辆信息存储及检索方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

采用区块链上和链下存储相结合的存储模式，即，链下采用IPFS存储占用空间较大的文件数据，区块链上存储较小的数据信息；

车辆信息上传接口将车辆的图片和证明材料较大的文件上传到IPFS并返回文件的Hash值；将人员和车辆的基本信息以及文件的Hash值直接存储在区块链上；

根据存储于区块链上文件的Hash值查询存储于IPFS中的图片和相关文件；

利用区块链和IPFS可追溯的特性查看该车辆所有的历史信息，判断车辆的真实情况。

2.根据权利要求1所述的一种基于区块链和IPFS的车辆信息存储及检索方法，其特征在于，所述区块链中的区块包含区块头和区块体两部分。

所述区块体包括车牌号、品牌型号、VIN码，同时移除区块头中与交易相关的参数以适应当前的应用环境。