CN110163607A - 基于区块链智能合约的高校学生数字个人征信方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于区块链智能合约的高校学生数字个人征信方法，其包括学生节点通过上传个人征信信息原文件至存储层，然后部署含有个人征信基本信息的智能合约至区块链网络中，并通过共识全网广播，各用户节点通过调用智能合约的各个模块功能来访问个人征信原文件。本发明基于区块链智能合约技术，具有去中心化、公开透明、无法篡改、方便追溯、可靠数据库的特点，任何一个连接至区块链网络具有区块链数字钱包的用户均可部署自己的智能合约，进而管理自己的征信信息。该方法克服了现有数字个人征信系统信息中心化严重、造假严重的问题。

Description

基于区块链智能合约的高校学生数字个人征信方法

技术领域

本发明涉及区块链智能合约领域，尤其涉及一种基于区块链智能合约的高校学生数字个人征信方法。

背景技术

目前在我国内，现有的个人征信信息运用系统是基于中心化节点的，征信领域中主要存在3种社会征信体系，即政府主导型、市场主导型、会员制。我国的征信体系属于政府主导型，以央行为中心的公共征信为主，以市场为导向的征信作为重要补充。我国的社会征信机构、资信评级机构、地方信用信息服务机构、新兴民营征信服务机构等都受到以人民银行为中心的监管，如上海资信、华夏信用、芝麻信用、平安前海征信中心等。

同时由于互联网信息化，大数据的快速发展，个人信息被盗用，造假等问题层出不穷，给社会造成了巨大的经济损失和信用道德缺失。

随着比特币等数字加密货币的实现，区块链作为其背后的底层技术，具有去中心化、公开透明、无法篡改、方便追溯、可靠分布式数据库的特点。区块链是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，通过区块头部的哈希值相连，每一个数据块中包含了若干次网络交易的信息，同时每条交易信息都被盖上时间戳，记录在区块中，每笔交易可被查询并且无法更改。区块链技术采用非对称密码学算法对交易进行签名，用哈希算法保证交易数据不被篡改，借助分布式系统各节点的工作量证明等共识算法提高交易的性能，并抵御破坏者的攻击，具有极高的安全性。

智能合约是90年代由Nick Szabo提出的理念，当时由于缺少可信的安全执行环境，智能合约并没有被应用到实际产业中。智能合约是可部署在区块链上的交易协议，可预先设定触发条件、规则及事件信息，一旦被部署在区块链中自动执行，根据触发条件做出相应的反馈。其具有实时更新、准确执行、低人为干预、低运行成本的特点。

超级账本(Hyperledger)是Linux基金会于2015年发起的推进区块链数字技术和交易验证的开源项目，目标是促进不同成员共同合作，共建开放平台，简化业务流程。由于点对点网络的特性，分布式的超级账本是完全共享、透明和去中心化的，起初的超级账本完美地切合了金融行业的应用需求，如今广泛推广到其他不同行业，例如征信、银行、保险、物联网等。超级账本通过创建分布式账本的公开标准，实现虚拟和数字形式的价值交换，使交易过程能够安全、高效、低成本地进行追踪。

区块链的公开透明、无法篡改、方便追溯的特点为个人征信省去了繁杂的步骤，而智能合约的可编程易操作性使得创作者能更直接的保护自己的利益。

发明内容

针对以上问题本发明提出一种基于区块链智能合约的高校学生数字个人征信方法。

为了解决以上问题，本发明采用了如下技术方案：一种基于区块链智能合约的高校学生数字个人征信方法，其特征包括以下内容：

步骤1：采用联盟链的方法，在高校之间建立学生征信系统，每个高校建立一个管理员节点加入区块链网络中，共同维护整个网络；

步骤2：各个高校的管理员节点组成全网的管理员节点群，负责对学生节点信息的校验和审核，把每个“交易”记录都打包成区块；

步骤3：管理员节点把区块提交到本地区块链节点上，获得合约的地址以及调用合约所需的接口，然后把在整个区块链网络上广播，其他管理员节点收到广播后，先验证其哈希的有效性，如果验证成功，则更新自己的区块链，实现整个网络的统一，否则提交失败；

步骤4：学生节点需要写入新的信息时，本地和全网的管理员节点需要先校验操作的合法性，当签名的哈希值验证通过后，由新信息构造区块体，并入本地区块链链尾，再全网广播；学生节点可以通过查询来查看自己的个人征信信息，当想访问其他学生节点的征信信息时，需要调用征信合约的接口来查询其他学生节点的征信信息，同时要向合约的购买模块向合约地址支付一定量的数字货币来请求访问该学生节点的非公开征信信息，此时区块链会在区块中记录下交易的信息；

步骤5：当交易信息被管理节点验证成功后，赋予支付者节点访问权限，获得所要查询同学征信信息所在的区块的hash值，支付者通过调用合约的访问功能输入hash来获得征信信息，同时该节点向全网络广播交易区块，如果交易验证失败则返回错误信息。

步骤1所述的管理员节点拥有比普通用户更多的权限和操作，其负责交易信息的校验，以及学生节点信息的校验和发布，区块中只存储区块信息的哈希值，原文件信息和文件的hash值都存放在区块链的存储层中，存储层可通过调用访问接口来查看。

步骤2所述的学生节点个人信息包括学生所在的学校，专业，学号，在校期间所获得的奖罚，当有新的信息需要录入时，本地和全网的管理员节点需要先校验操作的合法性，当签名的哈希值验证通过后，由新信息构造区块体，并入本地区块链链尾，再全网广播。

步骤3所述的验证过程包括对区块的数字签名，哈希值的有效性验证，发布时通过共识算法向整个网络广播。

步骤4所述的交易过程要保证所支付的数字货币数量与价格一致，否则交易失败，所获得的数字货币部分由优先获得管理权的管理员节点所得，用于区块链的维护和管理，另一部分由信息所有者所得。当征信数据需求方需要某个学生的征信信息时，通过购买模块去购买征信信息，得到信息所在区块hash值后，通过访问模块去访问区块信息，即征信的信息。

本发明解决了现有征信系统中心化严重、虚假信息泛滥、信息孤岛模式的问题，使学生能通过智能合约更直接地管理个人征信信息，同时，各个高校相互监督使得学术造假、恶意竞争的行为得到了有效防范。因此，学生的征信信息可作为参加就业等社会活动的个人有效诚信凭证。本发明在其中发生的每个交易和信息增加都会被记录在区块中，区块链技术具有去中心化，不可篡改，透明性等特性，每次交易和信息增加记录都追溯可查，更方便管理人员监督恶意篡改以及恶意传播虚假信息的行为。

附图说明

图1为本发明高校学生征信办法的模型示意图；

图2为高校的单节点模型示意图；

图3为学生信息合约模型示意图；

图4为征信需求方获取学生个人信息流程示意图。

具体实施方式

下面将详细说明本发明，此处所描述的具体实施仅仅用于解释本发明，但并不作为本发明的限定。

本发明提供了一种基于区块链智能合约的高校学生征信系统的开发，具体实现过程如下：

首先，底层链码与网络采用hyperledger fabric 1.1开发，利用peer节点来提出交易，orderer节点用来接收交易并检验，利用kafka和zoopeeper集群来做具体的排序共识，用cli接口来提供一个接口给开发者写入命令，构建联盟链的拓扑结构。

合约安装完毕后，通过JAVA SDK对合约进行封装，编写web后端以及web前端，实现应用层调用，用户可在web页面上完成相关的操作。

相关高校首先加入进区块链网络中，并创建本地区块链副本、本地管理员节点群、本地存储节点群，学生节点录入个人信息经校验后存储到本地存储节点，并通过向所有高校节点广播通过校验并达成共识后，形成学生征信系统的初步雏形。所有的学生征信信息都被传输进区块链的存储层中，每个学生的信息所在区块都会计算出一个hash，hash与学生征信信息一起被放在存储层。

合约部署成功后，各用户节点可通过学校名称和学生姓名进行查询，并且获得目标学生节点的密文信息，将密文信息发送给相应高校，高校返回给用户检索结果。如果想要访问该学生的非公开个人信息，需要调动合约的购买模块，通过区块链数字钱包一次性给予相应的虚拟货币，即该学生非公开个人信息的访问价格，随后合约将判定所收到的数字货币是否与访问价格一致，如果一致则交易成功，返回学生征信信息所在区块的hash值，同时将交易记录打包上区块上，如果不一致则交易失败。购买者得到hash值后，通过查询模块输入hash值找到学生征信信息所在区块，得到学生非公开征信信息。

由于购买所得的hash值在计算过程中加入了时间轴，因此购买者得到的访问权限具有时限性，在经过一段时间后，如果学生的征信信息发生变化，则信息所在区块的hash值发生改变，之前的hash值变得无效，以此防止学生征信信息被恶意传播。

Claims (8)

1.一种基于区块链智能合约的高校学生数字个人征信方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：建立高校学生征信系统，所述高校学生征信系统包括区块链网络、高校节点、学生节点和信息需求方；所述高校节点包括：本地区块链副本、本地管理员节点、本地存储节点；

步骤2：学生节点录入个人信息时，根据其信息匹配相应的高校节点，然后同步全网区块链至本地，由全网高校的管理员节点同时校验学生数据，校验通过，则学生节点获得一个加密哈希；

步骤3：优先完成数据校验的管理员节点负责调度本地存储节点进行数据存储，新的学生节点信息由管理员节点写入本地区块链副本，并在全网广播；

步骤4：当学生节点需要写入新的信息时，本地和全网的管理员节点需要先校验操作的合法性，当签名的哈希值验证通过后，由新信息构造区块体，并入本地区块链链尾，再全网广播；

步骤5：信息需求方在全网区块链中获取目标学生节点的信息密文，将密文索引值发送至相应高校节点，高校节点解析学生节点密文，检索在本地区块链副本中是否存在目标学生节点，并返回结果；

步骤6：若目标学生节点存在，信息需求方向目标学生节点发送请求和本次请求使用的公私钥对；学生节点接受请求，获取公钥信息后验证签名，学生节点提取需求方所需信息再使用需求方的公钥进行加密，然后用自己的私钥进行数字签名，最后发送至数据需求方；

步骤7：若目标学生节点不存在，则由相应高校节点返回错误信息给信息需求方。

2.根据权利要求1所述的一种基于区块链智能合约的高校学生数字个人征信方法，其特征在于，步骤2所述的全网高校的管理员节点同时校验用户节点数据包括：用户节点对数据进行数字签名组合成<sign,data>对，不同用户节点的数据组合成数据对集S＝{<sign1,data1>,<sign2,data2>,……<signs,datas>}，将S发送到验证群节点，校验通过后构造一个新的区块写入本地。

3.根据权利要求1所述的一种基于区块链智能合约的高校学生数字个人征信方法，其特征在于，学生节点的智能合约发布后，只有学生节点能对其中的既定内容进行修改，包括新信息的写入，修改，是否开放访问等。

4.根据权利要求1所述的一种基于区块链智能合约的高校学生数字个人征信方法，其特征在于，步骤5所述的具体内容包括：信息需求方在全网区块链中获取具体学生节点的密文信息，然后指定高校接收到请求并对密文信息进行解密操作，搜寻本地区块链节点检索用户节点是否存在，最后返回检索信息；若用户节点存在，同时向信息需求方和学生节点发送反馈信息；若用户节点不存在，则仅向信息需求方发送错误信息。

5.根据权利要求1所述的一种基于区块链智能合约的高校学生数字个人征信方法，其特征在于，步骤4中所述区块体中只存储区块信息的哈希值，原文件信息和文件的hash值都存放在区块链的存储层中，存储层可通过调用访问接口来查看。

6.根据权利要求1所述的一种基于区块链智能合约的高校学生数字个人征信方法，其特征在于，所述的学生节点个人信息包括学生所在的学校，专业，学号，在校期间所获得的奖罚，当有新的信息需要录入时，本地和全网的管理员节点需要先校验操作的合法性，当签名的哈希值验证通过后，由新信息构造区块体，并入本地区块链链尾，再全网广播。

7.根据权利要求1所述的一种基于区块链智能合约的高校学生数字个人征信方法，其特征在于，步骤4所述的验证过程包括对区块的数字签名，哈希值的有效性验证，发布时通过共识算法向整个网络广播。

8.根据权利要求1所述的一种基于区块链智能合约的高校学生数字个人征信方法，其特征在于，如果信息需求方想要访问该学生的非公开个人信息，需要调动合约的购买模块，通过区块链数字钱包一次性给予相应的虚拟货币，即该学生非公开个人信息的访问价格，随后合约将判定所收到的数字货币是否与访问价格一致，如果一致则交易成功，返回学生征信信息所在区块的hash值，同时将交易记录打包上区块上，如果不一致则交易失败。购买者得到hash值后，通过查询模块输入hash值找到学生征信信息所在区块，得到学生非公开征信信息。