CN110322240A - 基于多个区块链的数据共享方法 - Google Patents

基于多个区块链的数据共享方法 Download PDF

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Abstract

提供了基于多个区块链的数据共享方法。该方法包括通过管理服务器在用户信息区块链中注册用户块数据，该用户块数据包括多个用户中的每个用户的用户信息和散列密钥；通过管理服务器从存储服务器接收由第一用户提供的数据的存储信息；以及通过管理服务器接收来自第二用户的、对特定数据的请求，并将特定数据的存储信息传送至第二用户。

Description

基于多个区块链的数据共享方法
相关申请的交叉引用
本申请根据35 USC 119(a)要求于2018年3月28日在韩国知识产权局递交的第10-2018-0035570号韩国专利申请的权益，该申请的全部公开内容通过引用并入本文中以用于所有目的。
技术领域
以下描述涉及基于多个区块链的数据共享方法。以下描述涉及基于共享经济的用于数据交易中继和数据共享的平台，更具体地，涉及在交易的主体之间共享由个体拥有的数据的方法，该方法用于将管理集成为数据提供者与数据用户之间的交易中继平台。
背景技术
随着现有信息和通信技术与最近从拥有到共享的模式转变相结合，数字信息正在增加。例如，共享经济正随着对等(P2P)交易的蓬勃发展而蔓延传播，其中，P2P交易是用于合作消费的人际交易。
共享经济是基于合作消费的经济模式，在这种模式中闲置资源不是由个体拥有，而是在多个交易主体之中共享。共享经济是资源提供者与资源用户之间的交易中继系统。在共享经济平台上，用户支付资源使用费并根据需要使用尽可能多的资源，以及资源提供者获得对他或她提供的闲置资源的奖励。此外，中继交易的平台获得佣金。
发明内容
提供本发明内容是为了以简化的形式引入概念的选择，这些概念将在下面的具体实施方式中进一步描述。本发明内容并不旨在识别所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
当区块链技术应用于这种共享经济时，所有参与者可一起安全地注册、保持和共享闲置资源，解决诸如黑客攻击和操纵闲置资源的安全问题，并且通过验证来确保交易记录的可靠性。
数据可由各种类型的信息组成。例如，数据可包括各种生物体(包括人类)的特定基因组信息、治疗信息和生活信息。由于可从人类的数据估计疾病的概率，因此能够实施定制的精准医疗，从而为每个患者提供最合适的治疗。在与精准医疗相关的各种类型的数据之中，由于规则和系统的各种漏洞、高成本、时间消耗等，可能难以收集特定群组的基因组信息和治疗信息。此外，生活信息是独特生活的记录，诸如根据个体而变化的生活方式和环境，并且除非个体提供他们的信息，否则可能难以收集生活信息。由于个体的个人数据可进行反识别且然后安全地共享，因此这些问题可通过基于区块链的集成数据管理平台来解决，使用个人数据的研究人员和研究机构可在该基于区块链的集成数据管理平台上获得可靠的数据。
换言之，个体因提供和出借作为他们的闲置资源的个人信息和个人数据而获得奖励，并且数据用户通过支付必要数据的使用费来获得必要的数据，从而可建立双赢的经济系统。当研究人员和机构通过基于这些闲置资源的各种研究结果开发定制医疗和程序时，新的医疗科学可得到发展，并且随着医疗成本的减低，可减轻社会负担。因此，能够通过增强公共医疗保健来创造高附加值。
以下实施方式可通过将区块链技术应用于基于共享经济的平台来加速数据共享和使用，以及可通过促进公共域软件源的使用来提高用户数据可访问性和管理效率。此外，以下实施方式可通过系统性安全系统来确保安全性、可靠性和及时性，其中，该系统性安全系统能够透明且灵活地应对黑客攻击的风险，数据量的增加以及在管理作为大量集成数据的大数据时实现共享。另外，以下实施方式可使得能够基于奖励和使用费来构建经济激励系统，使得用户的参与可能增加并且可期望成本和时间的减少。
以下实施方式引入了区块链技术，从而安全地注册、保持和共享作为在所有参与者之间共享的闲置资源的数据，解决数据黑客攻击和操纵的安全问题，并提供基于验证的数据交易系统和方法。
以下实施方式提供了数据共享交易系统和方法，其中，个体因提供和出借作为他们的闲置资源的数据而获得奖励，以及数据用户通过支付必要数据的使用费来获得必要的数据，使得个体和数据用户两者都可从该系统和方法中受益。
以下实施方式提供了区块链系统和方法，其中，通过区块链来实现功能，使得数据所有者可在共享存储服务器中存储和注册作为闲置资源的数据，或者亲自或通过机构删除共享存储服务器中的数据。
以下实施方式提供了用于基于区块链的共享数据的集成管理系统和方法，其中，借用者可搜索共享数据以获得必要数据并从存储器接收必要数据。
根据本公开的实施方式，提供了用于数据共享的集成管理方法，该方法包括：a)通过用户(包括数据所有者/提供者和数据借用者/用户)输入基本信息并在个人信息区块链中注册基本信息；b)通过数据提供者将个人数据存储在数据存储服务器中，并在数据信息和数据区块链中注册和删除个人数据；c)通过数据用户搜索数据存储服务器，以获得提供者的必要个人数据；d)通过数据用户支付提供者的必要个人数据的使用费，并从数据存储服务器接收相应数据；e)将共享基因组/医疗信息数据的使用费传递给数据提供者。
操作a)可包括：接收用户的识别信息，诸如姓名、出生日期和电子邮件地址，作为基本信息，并在用户信息区块链中注册基本信息；通过用户信息区块链进行用户认证；以及创建虚拟账户，通过该虚拟帐户可存入和提取使用费。
操作b)可包括：通过数据提供者在元数据区块链中注册数据的元信息；通过数据提供者将数据亲自传送至数据存储服务器；以及通过数据提供者删除个人数据和信息。同时，b)可以包括由数据提供者请求数据生产公司将数据传送到存储服务器。
操作c)可包括通过数据用户搜索元数据区块链，以获得必要数据的元信息。
操作d)可包括：通过数据用户将数据的使用费变换成虚拟货币(例如，积分、会员里程或实际现金)；通过信息和数据区块链在虚拟账户中注册虚拟货币；以及通过数据用户从数据存储服务器请求必要的数据并接收必要的数据。
操作e)可包括：将虚拟货币传送至在基因组/医疗信息数据区块链中注册的虚拟账户，并将接收到的虚拟货币变换成数据的使用费。
附图说明
图1示出数据共享模型的示例；
图2示出数据共享系统的示例；
图3示出数据共享过程的流程图的示例；
图4示出用户信息注册和认证过程的顺序图的示例；
图5示出积分交易过程的顺序图的示例；
图6示出管理数据的元数据的过程的顺序图的示例；
图7示出数据存储和删除过程的顺序图的示例；
图8示出数据搜索和传输过程的顺序图的示例；
图9示出基于元数据识别数据的过程的顺序图的示例；
图10示出包括加密过程的数据共享过程的顺序图的示例；以及
图11示出包括加密过程的数据共享过程的顺序图的另一示例。
在整个附图和详细描述中，除非另外描述，否则相同的参考标记将理解为指代相同的元件、特征和结构。附图可能未按比例绘制，并且为了清楚、说明和方便的目的，可夸大附图中的元件的相对尺寸、比例和描绘。
具体实施方式
下面描述的技术与数据提供或共享服务相关。尽管下面描述了生物信息数据，但是无论什么数据类型，以下技术均可适用于各种数据提供服务。
将描述在以下描述中使用的术语。
基因组数据表示从特定用户的样本(样品)和生物体(人类、动物、微生物等)中获得的数据。例如，基因组数据可包括从细胞、一块组织等的脱氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)、蛋白质等中获得的碱基序列、基因表达数据、标准基因组数据的遗传变异、脱氧核糖核酸(DNA)甲基化等。通常，基因组数据包括通过分析特定样品而获得的序列信息。基因组数据通常可表示为数字数据。这对应于通过下一代测序(NGS)分析仪器等获得的序列数据。
基因组分析数据或简单分析数据表示通过分析基因组数据而获得的信息。例如，分析数据包括通过分析基因组数据而获取的诊断结果、疾病预测结果、疾病风险、亲权鉴定结果、治愈疾病的手段、新药的候选材料等。
医疗数据表示可用来确定特定用户(例如，患者)的健康状况的数据。例如，医疗数据可包括医院的电子医疗记录(EMR)数据。换言之，医疗数据可包括医疗仪器的检查结果(临床信息)、医务人员的诊断结果等。此外，例如，医疗数据可包括由医疗仪器测量或捕获的医疗图像数据等。另外，例如，医疗数据可包括由能够测量生物信号的移动终端(例如，医疗保健设备)获取的生物信号数据。
下文中，数据表示包括各种信息段的数字源，而不管数据格式或类型如何。数据可包括个人信息、由个体生成的信息、通过分析个人数据获得的信息、个体的试验数据等。例如，数据可包括上述基因组数据、分析数据和医疗数据中的至少一种。数据可由作为生物或社会主体的每个对象(人、公司、研究所、学校、医院等)生成。
元数据可以是从数据生成或操纵过程中派生出的识别数据。元数据对应于用于识别或另外描述数据的数据。元数据可以是用于搜索特定数据的参考。例如，元数据可包括基因组数据格式、用于基因组数据的生产方法、测序机器信息、样本信息、分子生物技术中的定义、生产、关于数据质量分析的结果和统计、生产日期等。例如，元数据可包括医疗数据的生成日期、生成机构、病人信息(识别码等)、疾病信息、检查技术、检查仪器的类型、数据格式等。
提供者表示生成或处理数据以及提供数据的用户。提供者可以是提供数据使得数据可进行共享的用户。提供者可提供由他或她自己亲自生成或由他人生成的数据。
接收者表示接收由提供者共享的数据的用户。接收者可使用数据进行研究、分析等。
用户包括诸如个人或机构的特定主体。用户终端或终端可以是计算设备，并且表示用户使用的客户端设备。在系统中，用户可指定为用户终端。
计算设备表示使用诸如中央处理单元(CPU)、应用处理器(AP)等的运算单元来分析输入的源数据的设备。计算设备通常包括运算单元、存储器、输入-输出单元、通信接口单元等。计算设备可实施为服务器、个人计算机(PC)、平板PC、智能手机等。
散列密钥可以是用于识别区块链网络中的用户的值。可以以各种方式生成散列密钥。代表性的散列密钥生成算法是MD5、SHA-256等。散列密钥可以是用于特定用户的唯一值。散列密钥可以是由可变长度的字符串组成的密钥。
公共密钥和加密密钥是用于对区块链网络中的数据进行加密和传输的密钥。公共密钥和加密密钥用于称为公钥加密的加密。公共密钥可以是用于对数据进行加密的密钥，以及加密密钥可以是用于对数据进行解密的密钥。公共密钥和加密密钥可彼此配对，并且可使用各种公共密钥加密方法(例如，Rivest-Shamir-Adleman(RSA)、椭圆曲线密码术等)随机生成。
区块链表示基于链链接的分布式数据存储环境，其中，称为“块”的小数据段以对等(P2P)方式从待管理的数据中生成。区块链网络表示构成区块链的网络部件。
图1示出数据共享模型的示例。图1示出由提供者A使用的用户终端10、由接收者B使用的用户终端20、管理服务器30和区块链集40。为了便于描述，由提供者A使用的用户终端和由接收者B使用的用户终端将分别称作为第一终端10和第二终端20。
数据可输入至第一终端10。另外，第一终端10可生成数据。另外，第一终端10可从另一对象接收数据。第一终端10将数据传送至管理服务器30。
管理服务器30管理用于数据共享的全过程。管理服务器30可由数据共享服务的服务提供者管理。能够看到管理服务器30和区块链集40构成用于数据共享的系统。
数据共享可通过区块链执行。数据共享采用多个区块链(区块链集)。区块链集的相应区块链可与用于数据共享的不同过程或功能相关联。区块链集40包括用户信息区块链、积分信息区块链、元数据区块链和数据存储区块链。下面将描述它们的细节。
管理服务器30预先在用户信息区块链中注册关于用户的信息。管理服务器30可使用用户信息区块链来认证特定用户。管理服务器30在元数据区块链中注册从第一终端10接收到的数据的元数据。管理服务器30通过将从第一终端10接收的数据存储在存储服务器中来构建数据存储区块链。此外，管理服务器30使用积分信息区块链管理用户的积分信息(积分的生成、使用、转移、丢弃等)。
管理服务器30接收来自第二终端20的数据请求。管理服务器30可使用元数据来查询请求的数据。在一些情况下，管理服务器30可查询存储在存储服务器中的数据。当请求的数据存在时，管理服务器30将相应数据的存储信息传送至第二终端20。随后，第二终端20可使用存储信息从存储服务器接收数据。
区块链网络具有大致两种类型的部件。一个元件可以是区块链节点，另一元件可以是客户端。从用户的角度来看，区块链的节点用作普通业务的后端，以及区块链的客户端用作客户端。当客户端生成新交易时，节点通过分布式共识过程共享交易并执行交易。客户端可看到交易的结果。在图1中，用户终端10和用户终端20对应于客户端。在图1中，区块链节点对应于连接至网络的节点。
图2示出数据共享系统100的示例。数据共享系统100包括管理服务器110和多个区块链120、区块链130、区块链140和区块链150。管理服务器110对应于图1的管理服务器30。
用户终端包括提供者侧的第一终端10和接收者侧的第二终端20。
图2示出总共四个区块链，区块链120至区块链150。一个区块链可由多个区块链节点组成。下面描述四个区块链。在一些情况下，系统还可包括用于另外项的区块链，这将在下面描述。
用户信息区块链120具有用户信息。用户信息区块链120存储用于用户和用户信息的散列密钥。例如，用户信息可包括用户的识别码、身份(ID)、联系信息、电子邮件地址、姓名、性别、所属机构、出生日期等。用户信息区块链120可具有使用公共密钥加密的用户信息。
积分信息区块链130具有积分信息。积分可以为数据共享的激励。此外，积分对应于数据使用费。另外，积分还可以是数据经纪人的佣金。积分可以是基于区块链的虚拟货币。可替代地，积分可以是非基于区块链的共享服务的独有货币(网络货币(cyber money)、现金、里程等)。积分可通过单独的系统或服务变换成现实世界中使用的货币。积分信息区块链130具有个体用户的剩余积分信息、积分交易的细节等。
元数据区块链140具有数据的元数据。元数据区块链140可具有使用特定公共密钥加密的元数据。
数据存储区块链150具有存储在存储服务器中的数据的存储信息。存储信息可包括存储服务器的标识符、文件名称、数据存储在存储服务器的存储介质中的位置、文件大小、文件分割信息、验证密钥等。
存储服务器155存储数据。存储服务器155可以是单个服务器。可替代地，如图2中所示，存储服务器155可包括n个服务器，存储服务器1、…、以及存储服务器n。当存在多个存储服务器时，能够以分布式方式存储数据。此外，当存在多个存储服务器时，一个服务器(主存储服务器)可按原样存储生成的数据，以及其它服务器(二级存储服务器)可以以分布(分开的)方式存储数据。当使用多个服务器时，多个存储服务器或多个二级存储服务器可以是构成区块链的节点，使得多个存储服务器可构成区块链。数据存储区块链150具有整个保持数据的存储信息。
管理服务器110将用户信息、积分交易信息、元数据以及数据存储在区块链网络中。管理服务器110用来将数据传送至请求数据的第二终端20。
管理服务器110可具有用户管理功能。换言之，管理服务器110可接收关于用户的信息并将该信息存储在用户信息区块链网络中，并基于存储的用户信息执行用户认证。
管理服务器110可具有积分管理功能。换言之，管理服务器110可通过区块链网络存储和查询用户积分购买或销售的细节、伴随用户间交易的积分交易的细节、用户的剩余积分等。
管理服务器110可具有元数据管理功能。管理服务器110将从数据提供者接收的元数据存储在区块链网络中。管理服务器110可基于元数据来搜索数据并创建与搜索结果相对应的数据组。
管理服务器110可具有数据存储管理功能。管理服务器110可从提供者接收数据，将接收的数据存储在存储服务器155中，并将通过收集数据创建的组传送给接收者。
图3示出数据共享过程200的流程图的示例。图3示出数据共享的示意性过程。用户(提供者和接收者)预先执行用户注册(210)。管理服务器110在用户信息区块链中注册用户信息和散列密钥。在用户注册之后，管理服务器110可在开始相应的处理之前对执行或请求数据提供处理、数据共享处理、积分交易处理等的用户进行认证。管理服务器110可使用用户信息区块链执行用户认证。
提供者向管理服务器110提供数据，以及管理服务器110在将数据存储在存储服务器155中的同时构建数据存储区块链150(220)。尽管图3中未示出，但是管理服务器110可在元数据区块链140中注册数据的元数据。
接收者向管理服务器110请求必要的数据。管理服务器110搜索请求的数据(230)。管理服务器110可使用元数据来搜索数据。
在将数据提供给接收者之前，管理服务器110处理与数据使用相关的积分(240)。管理服务器110在积分信息区块链130中注册积分交易(积分改变、积分转移、积分购买等)的细节。例如，接收者积分可通过该处理转移给提供者。
最后，管理服务器110将所请求的数据的存储信息提供给接收者。接收者可使用存储信息从存储服务器155接收数据。管理服务器110将通过提供所请求的数据的存储信息来将所请求的数据传送(共享)给接收者(250)。
同时，在用户信息注册、数据存储、元数据注册、积分交易等的过程中使用的数据可使用公共密钥方法进行加密。
图4示出用户信息注册和认证过程300的顺序图的示例。图4示出用户注册过程和用户认证过程两者。
接下来描述用户注册过程。在图4中，用户终端表示第一终端10和/或第二终端20。可要求提供者或接收者预先执行用户注册，以便提供或请求数据。
用户信息PI可输入至用户终端10/20(301)。用户终端10/20可将用户信息PI传送至管理服务器110(302)。
管理服务器110可生成散列密钥。管理服务器110使用用户信息PI来生成用于请求生成散列密钥的用户的散列密钥Hk(311)。散列密钥Hk用作当前请求生成散列密钥的用户(终端)的识别码。因此，散列密钥Hk对应于特定用户的唯一信息。管理服务器110通过将输入的用户信息PI输入至某一散列函数来生成散列密钥Hk。可改变用于生成散列密钥的算法或散列函数。
管理服务器110可对接收的用户信息PI进行加密(以生成PI’)(312)。管理服务器110可使用从用户终端10/20接收的公共密钥对用户信息进行加密。同时，用户终端10/20可将使用公共密钥加密的用户信息PI’传送至管理服务器110。
管理服务器110将生成的散列密钥Hk传递给请求散列密钥的用户终端10/20(321)。用户终端10/20将散列密钥Hk存储在存储介质中(322)。
管理服务器110将包括散列密钥Hk和加密的用户信息PI’的用户块数据传送给用户信息区块链120(331)。用户信息区块链120注册接收的散列密钥Hk和加密的用户信息PI’(332)。此处，管理服务器110可另外将用于加密的公共密钥传送给用户信息区块链120。在这种情况下，用户信息区块链120可另外注册公共密钥。上述操作301至操作332对应于用户信息注册过程。
接下来描述用户认证过程。数据共享服务的特定操作或每个操作可能需要用户认证。仅经过用户认证的用户才允许继续进行后续操作。
为了认证，用户信息PI可输入至用户终端10/20(351)。用户终端10/20将用户信息PI或其存储的散列密钥Hk传送给管理服务器110(352)。管理服务器110可通过使用公共密钥对接收的用户信息进行加密来生成加密的用户信息PI’。管理服务器110使用接收的用户信息PI(或PI’)或散列密钥Hk来查询用户信息(361)。管理服务器110使用接收的信息来查询传递至用户信息区块链120的用户信息。管理服务器110将获取的用户信息或散列密钥Hk传送给用户信息区块链120(362)。
用户信息区块链120可基于接收的信息来识别用户信息(371)。例如，用户信息区块链120可基于散列密钥Hk来识别用户信息。用户信息区块链120将识别的用户信息传送给管理服务器110(372)。
管理服务器110可通过将从用户信息区块链120接收的用户信息PI’和从用户终端10/20接收的用户信息PI’进行比较来执行用户认证。此外，管理服务器110可生成认证令牌(381)。此处，管理服务器110可使用公共密钥对认证令牌进行加密。管理服务器110将用户认证令牌传送给用户终端10/20(382)。
用户终端10/20存储用户认证令牌(383)。用户终端10/20可对加密的用户认证令牌进行解密并存储解密的用户认证令牌。随后，用户终端10/20可在与管理服务器110通信的过程中使用认证令牌。需要认证的管理服务器110可仅向传递有效认证令牌的用户终端提供特定数据。
在用户注册过程中，可为个体用户执行虚拟账户创建操作。虚拟帐户创建涉及在积分信息区块链130中创建用户的帐目(钱包)的操作。虚拟帐户创建可采用在基于区块链的虚拟货币服务中通常使用的方法。下面图5的描述基于已创建了特定用户虚拟帐户的情形。
图5示出积分交易过程400的顺序图的示例。图5示出处理和管理用户积分的过程的示例。
用户积分交易信息可输入至用户终端10/20(401)。积分交易信息可包括积分交易所需要的信息。例如，积分交易信息包括交易对手方信息(用户信息或散列密钥)、购买的积分信息、关于积分存取的信息、剩余积分信息、交易量信息等。用户终端10/20可将积分交易信息传送至管理服务器110(411)。用户终端10/20可使用公共密钥对积分交易信息进行加密并传送加密的信息。
管理服务器110可认证已传送积分交易信息的用户(420)。可仅针对已经过认证的用户继续进行后续过程。管理服务器110可使用从用户终端10/20接收的认证令牌来认证用户。上文已参照图4对认证令牌进行了描述。
管理服务器110可查询所请求的积分交易的细节(421)。例如，管理服务器110可查询与已记录交易细节的分类帐相对应的特定块。管理服务器110将积分交易信息传送至确认的积分信息区块链130(422)。
积分信息区块链130查询关于积分交易的信息并注册所请求的交易信息(431)。例如，积分信息区块链130可减少来自特定用户(接收者)的分类账的积分并将积分添加到另一用户(提供者)的分类账。积分信息区块链130在块中记录与交易细节相关的信息。然后，积分信息区块链130将已改变的积分交易信息传送至管理服务器110(432)。
管理服务器110可验证从积分信息区块链130接收的交易信息与从用户终端10/20接收的交易信息是否彼此一致(441)。当验证成功时，管理服务器110将已改变的积分交易信息传送至用户终端10/20(442)。用户终端10/20存储已改变的用户积分交易信息(451)。
图6示出管理数据的元数据的过程500的顺序图的示例。图6包括注册元数据的过程和删除元数据的过程。
首先描述注册元数据的过程。数据可输入至第一终端10(511)。可替代地，数据的元数据可输入至用户终端10/20。第一终端10将输入的或获取的数据或元数据传送至管理服务器110(512)。
管理服务器110可认证已传送数据或元数据的用户(520)。可仅针对已经过认证的用户继续进行后续过程。管理服务器110可使用从用户终端10/20接收的认证令牌来认证用户。上文已参照图4对认证令牌进行了描述。
当接收到数据时，管理服务器110可识别来自该数据的元数据(521)。当接收到数据时，管理服务器110还可验证数据是否符合预定格式或标准。可替代地，管理服务器110可使用特定验证密钥来验证数据。验证密钥表示用于验证电子签名的信息。在这种情况下，要求数据预先包括电子签名。提供者传送包括电子签名的数据。
数据可包括关于特定格式的元数据的信息。在这种情况下，管理服务器110可从数据中提取元数据。当管理服务器110直接从第一终端10接收元数据时，就不需要识别过程。管理服务器110将元数据传送至元数据区块链140(522)。元数据区块链140将与数据相关的元数据注册为块数据(531)。当接收者请求数据时，在元数据区块链140中注册的元数据可用来确定所请求的数据是否存在。
对删除元数据的过程进行描述。第一终端10请求删除元数据(551)。第一终端10将元数据删除消息传送至管理服务器110(552)。删除消息可包括数据的标识符、待删除的元数据的标识符、元数据生成时间的积分等。可替代地，删除消息可包括全部的元数据。管理服务器110验证接收到的元数据删除消息(561)。管理服务器110可使用特定验证密钥来验证删除消息。与此独立地，管理服务器110可认证已传送删除消息的用户(560)。可根据从第一终端10传送的认证令牌是否有效来执行认证。管理服务器110将删除消息传送至元数据区块链140(562)。元数据区块链140使用删除消息中所包括的信息来删除元数据(571)。随后，元数据区块链140将删除确认消息传送至管理服务器110(581)。管理服务器110可将删除确认消息传送至第一终端10(582)。
图7示出数据存储和删除过程600的顺序图的示例。
首先对数据存储过程进行描述。数据可输入至第一终端10(601)。第一终端10可自己生成数据，或者由第三方生成的信息可输入至第一终端10。第一终端10可使用公共密钥对生成的数据进行加密(602)。在一些情况下，管理服务器110可使用第一终端10的公共密钥对数据进行加密。
第一终端10将数据传送至管理服务器110(611)。管理服务器110可基于某些标准来验证接收到的数据(612)。例如，当数据具有特定格式时，管理服务器110可验证数据是否满足该格式的标准。可替代地，管理服务器110可使用用于该数据的验证密钥来验证数据。
管理服务器110可认证已传送数据的用户(620)。可仅针对已经过认证的用户继续进行后续过程。管理服务器110可使用从用户终端10/20接收的认证令牌来认证用户。上文已参照图4对认证令牌进行了描述。
第一终端10将加密的数据发送至存储服务器155(621)。存储服务器155存储接收到的数据(622)。如上所述，存储服务器155可包括多个服务器。在这种情况下，数据可以以分布式或分开的方式存储在多个服务器中。一个或多个服务器将它们的数据存储信息传递至数据存储区块链150(631)。数据存储区块链150以集成的方式注册存储在存储服务器155中的数据的存储信息(632)。虽然每个存储服务器155仅具有保持在其中的信息，但是数据存储区块链150具有全部数据的存储信息。如上所述，存储信息可包括存储服务器的标识符、文件名称、数据存储在存储服务器的存储介质中的位置、文件大小、文件拆分信息、验证密钥等。数据存储区块链150将数据存储信息传送至管理服务器110(641)。管理服务器110注册数据的存储信息(642)。换言之，管理服务器110具有全部数据的存储信息。
对数据删除过程进行描述。第一终端10请求数据删除(651)。第一终端10将数据删除消息传送至管理服务器110(652)。管理服务器110验证删除消息(661)。删除消息可包括待删除的数据的名称、标识符等。管理服务器110可使用验证密钥来验证删除消息。此外，管理服务器110可通过单独的过程来认证已传送删除消息的用户(第一终端10)。
管理服务器110可认证已传送删除消息的用户(670)。可仅针对已经过认证的用户继续进行后续过程。管理服务器110可使用从用户终端10/20接收的认证令牌来认证用户。上文已参照图4对认证令牌进行了描述。
管理服务器110将数据删除消息传送至存储服务器155(671)。由于管理服务器110具有存储信息，因此能够向存储删除目标的存储服务器155传送删除消息(671)。存储服务器155删除请求删除的数据(681)。尽管图7中未示出，但是存储服务器155删除数据并在数据存储区块链150中注册改变的信息。数据存储区块链150更新存储数据。存储服务器155将删除确认消息传送至管理服务器110(691)。管理服务器110可将删除确认消息传送至第一终端10(692)。
同时，当第一终端10删除数据时，被删除数据的元数据也可被删除。因此，由第一终端10传送的删除消息可包括用于数据和该数据的元数据的删除信息。
图8示出数据搜索和传输过程700的顺序图的示例。图8对应于接收者接收共享数据的过程。数据搜索项可输入至第二终端20(711)。数据搜索项可由各种信息段组成。例如，数据搜索项可包括特定目标人员的标识符、特定基因组的标识符、特定疾病的标识符、特定器官的标识符、数据生成时间、数据更新时间等。数据搜索项可包括数据的元数据。第二终端20将数据搜索项传送至管理服务器110(712)。
管理服务器110可认证已传送搜索项的用户(720)。可仅针对已经过认证的用户继续进行后续过程。管理服务器110可使用从用户终端10/20接收的认证令牌来认证用户。上文已参照图4对认证令牌进行了描述。
管理服务器110首先确定所请求的数据是否存在于存储服务器155中(721)。管理服务器110可使用搜索项中所包括的信息来确定相应数据是否存在于存储服务器155中。例如，管理服务器110可使用数据的标识符来确定相应数据当前是否位于存储服务器155中。另外，管理服务器110可使用搜索项中所包括的元数据来确定相应数据是否位于元数据区块链140中。管理服务器110可使用诸如数据生成技术、数据生成时间和特定疾病类型的信息来搜索元数据区块链140中的信息，并确定是否存在满足相应条件的数据。
当请求的数据存在时，管理服务器110查询积分并处理积分(731)。上文已参照图5对积分交易进行了描述。管理服务器110检查在积分信息区块链130中接收者是否具有积分。当接收者具有对应于数据共享的奖励的剩余积分时，管理服务器110减少接收者的积分并增加相应数据的提供者。此外，管理服务器110可将接收者积分中的一些提取到管理者的账户，作为数据中继服务的佣金。
管理服务器110识别请求的数据的存储信息(741)。同时，管理服务器110可识别出满足搜索项中所包括的搜索表达式的多个数据段，并创建具有该数据段的一个组。在这种情况下，管理服务器110识别该组中的数据段的总存储信息。管理服务器110将识别出的存储信息传送至第二终端20(742)。
第二终端20存储接收到的存储信息，并生成用于请求从相应存储服务器传输的传输请求消息(751)。传输请求消息可包括存储服务器的标识符(地址)、数据的标识符、数据的存储位置等。第二终端20将传输请求消息传送至相应存储服务器155(752)。
存储服务器155使用传输请求消息中所包括的信息来识别所请求的数据，以及识别存储在特定位置处的数据(761)。存储服务器155将识别出的数据传送至第二终端20(762)。第二终端20接收数据并使用加密密钥对数据进行解密(771)。因此，第二终端20可能需要预先获取用于对使用公共密钥加密的数据进行解密的加密密钥。为此，用户信息区块链120可具有用于特定用户的加密密钥。第二终端20可通过管理服务器110预先获取用于特定用户的加密密钥。
图9示出基于元数据识别数据的过程的顺序图的示例。如果接收者想要接收由提供者共享的数据，则接收者向管理服务器110请求满足条件的数据。搜索项可输入至第二终端20(811)。第二终端20将搜索项传送至管理服务器110(812)。搜索项包括用于识别接收者想要的特定类型的数据的信息。例如，搜索项可包括数据的元数据中的至少一些。
管理服务器110可认证已传送如上所述的搜索项的用户(820)。此外，管理服务器110可使用验证密钥来验证接收到的搜索项(821)。可替代地，管理服务器110可简单地验证搜索项是否由符合特定格式的有效搜索项组成。当认证和验证成功时，管理服务器110将搜索项传送至元数据区块链140(822)。
元数据区块链140提取与接收到的搜索项相关的元数据(831)。元数据区块链140可提取包括特定元数据段的所有元数据。然后，元数据区块链140可将提取的元数据传送至管理服务器110(832)。元数据可包括数据的标识符。
管理服务器110可识别接收到的元数据中的特定数据段。此外，当多个数据段与搜索项相关时，管理服务器110可创建具有该数据段的一个组(841)。管理服务器110提取识别出的一个或多个数据段的存储信息(842)。如上所述，管理服务器110具有存储在存储服务器155中的数据的存储信息。在一些情况下，单独的服务器或区块链可管理存储信息。
管理服务器110将识别出的存储信息传送至第二终端20(851)。
图10示出包括加密过程的数据共享过程的顺序图的示例。图10对应于第一终端10提供数据以及第二终端20接收所提供的数据的过程。
管理服务器110将其自己的公共密钥Ps传送至第一终端10(901)。第一终端10使用公共密钥Ps对数据进行加密(911)。第一终端10将加密的数据传送至管理服务器110(912)。
不同于图10中示出的过程，管理服务器110可使用其自己的公共密钥对从第一终端10传送的数据进行加密，并继续进行后续过程。
管理服务器110可使用验证密钥来验证数据(921)。管理服务器110将加密的数据传送至存储服务器155(922)。一个或多个存储服务器155存储加密的数据(931)。如上所述，多个存储服务器155可构成数据存储区块链150。存储服务器155将所存储的数据的存储信息传送至管理服务器110(932)。
随后，第二终端20从管理服务器110请求感兴趣的数据(941)。此时，第二终端20可传送其自己的公共密钥Pue2(941)。
管理服务器110通过上面描述的过程搜索数据(951)。管理服务器110可从存储服务器155请求找到的数据(952)。存储服务器155将请求的数据传送至管理服务器110(953)。
管理服务器110使用与其公共密钥Ps相对应的加密密钥对接收到的数据进行解密，以及然后可使用第二终端的公共密钥Pue2对解密的数据再次进行加密(961)。管理服务器110将加密的数据传送至第二终端20(971)。第二终端20使用其加密密钥对接收到的数据进行解密(981)。
图11示出包括加密过程的数据共享过程的顺序图的另一示例。图11对应于第一终端11提供数据以及第二终端20接收所提供的数据的过程。
管理服务器110将其自己的公共密钥Ps传送至第一终端10(1001)。第一终端10使用公共密钥Ps对数据进行加密(1011)。第一终端10将加密的数据传送至管理服务器110(1012)。
管理服务器110可使用其加密密钥对接收到的数据进行解密(1021)。管理服务器110将解密的数据传送至存储服务器155(1022)。一个或多个存储服务器155存储解密的数据(1031)。如上所述，多个存储服务器155可构成数据存储区块链150。存储服务器155将所存储的数据的存储信息传送至管理服务器110(1032)。
随后，第二终端20从管理服务器110请求感兴趣的数据(1041)。管理服务器110通过上面描述的过程搜索数据(1051)。管理服务器110将寻找到的数据的存储信息传送至第二终端20(1052)。
第二终端20可使用存储信息从存储服务器155请求特定数据(1061)。此时，第二终端20可将其公共密钥Pue2传送至存储服务器155(1061)。
存储服务器155可搜索请求的数据并使用公共密钥Pue2对数据进行加密(1062)。存储服务器155将加密的数据传送至第二终端20(1063)。第二终端20可使用其加密密钥对接收到的数据进行解密(1071)。
上述方法可写成为计算机程序、一段代码、指令或它们的一些组合，用于独立地或共同地指示或配置处理设备以根据需要操作。软件和数据可在能够向处理设备提供指令或数据或由处理设备解译的任何类型的机器、组件、物理或虚拟仪器、计算机存储介质或设备中永久地或暂时地实施。软件还可分布在联接网络的计算机系统上，使得软件以分布式方式进行存储和执行。具体地，软件和数据可由一个或多个非暂时性计算机可读记录介质存储。介质还可单独包括软件程序指令、数据文件、数据结构等或与它们组合。非暂时性计算机可读记录介质可包括任何数据存储设备，该任何数据存储设备可存储之后可由计算机系统或处理设备读取的数据。非暂时性计算机可读记录介质的示例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、光盘只读存储器(CD-ROM)、磁带、USB、软盘、硬盘、光学记录介质(例如，CD-ROM或DVD)和PC接口(例如，PCI、PCI-Express、WiFi等)。另外，用于实现本文中公开的示例的功能程序、代码和代码段可由本领域的程序员基于附图的流程图和框图及其在本文中提供的相应描述来解释。
虽然本公开包括具体示例，但是对于本领域普通技术人员来说显而易见的是，在不脱离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下，可在这些示例中进行形式和细节上的各种改变。本文中描述的示例将应仅以描述性的意义而非出于限制的目的来理解。每个示例中的特征或方面的描述应理解为适用于其它示例中的类似特征或方面。如果所描述的技术以不同的顺序执行，和/或如果所描述的系统、架构、设备或电路中的部件以不同的方式组合和/或由其它部件或其等同物替换或补充，则可实现适当的结果。因此，本公开的范围不是由具体实施方式限定，而是由权利要求及其等同物限定，并且权利要求及其等同物范围内的所有变型将被解释为包括在本公开中。

Claims (16)

1.基于多个区块链的数据共享方法，所述方法包括：
通过管理服务器在用户信息区块链中注册用户块数据，其中，所述用户块数据包括多个用户中的每个用户的用户信息和散列密钥，所述多个用户包括第一用户和第二用户；
通过所述管理服务器从存储服务器接收由所述第一用户提供的数据的存储信息；
通过所述管理服务器在元数据区块链中注册所提供的数据的元数据；
通过所述管理服务器接收来自所述第二用户的、对所述提供的数据中的特定数据的请求；
通过所述管理服务器使用所述请求和所述元数据中所包括的信息来识别所述特定数据；以及
通过所述管理服务器将所述特定数据的所述存储信息传送至所述第二用户，
其中，所述管理服务器使用存储在所述用户信息区块链中的信息来认证所述第一用户和所述第二用户。
2.根据权利要求1所述的数据共享方法，其中，识别所述特定数据包括通过所述管理服务器将所述请求中所包括的信息段中的至少一个传递至所述元数据区块链，以识别所述特定数据。
3.根据权利要求1所述的数据共享方法，还包括通过所述管理服务器在积分信息区块链中注册伴随所述特定数据的共享的积分交易的细节，所述积分信息区块链管理所述第二用户的积分和所述第一用户的积分。
4.根据权利要求1所述的数据共享方法，其中，所述存储信息包括所述存储服务器的标识符、所述提供的数据的标识符、所述提供的数据存储在存储介质中的位置、验证密钥、文件大小和文件拆分信息中的至少一个。
5.根据权利要求1所述的数据共享方法，其中，所述存储服务器的数量是多个，以及
所述多个存储服务器构成具有所述提供的数据的所述存储信息的数据存储区块链。
6.根据权利要求1所述的数据共享方法，还包括通过使用所述第一用户或所述第二用户的所述用户信息来识别所述用户信息区块链中的相应用户，从而通过所述管理服务器来认证所述相应用户，并将认证令牌传送至所述第一用户或所述第二用户。
7.基于多个区块链的数据共享方法，所述方法包括：
通过管理服务器在用户信息区块链中注册用户块数据，其中，所述用户块数据包括多个用户中的每个用户的用户信息和散列密钥，所述多个用户包括第一用户和第二用户；
通过所述管理服务器将由所述第一用户提供的数据传递至由存储服务器组成的数据存储区块链；
通过所述管理服务器从所述存储服务器接收所提供的数据的存储信息；
通过所述管理服务器从所述第二用户接收特定数据的识别信息；
通过所述管理服务器使用所述识别信息来确定所述特定数据是否存储在所述数据存储区块链中；
通过所述管理服务器从先前获得的存储信息中提取所述特定数据的存储信息；以及
通过所述管理服务器将所提取的存储信息传递至所述第二用户，
其中，所述管理服务器使用存储在所述用户信息区块链中的信息来认证所述第一用户和所述第二用户。
8.根据权利要求7所述的数据共享方法，其中，所述用户块数据的注册包括通过所述管理服务器接收所述多个用户中的每个用户的用户信息，并使用所接收的用户信息生成散列密钥。
9.根据权利要求8所述的数据共享方法，还包括通过所述管理服务器通过将存储在所述用户信息区块链中的信息与由所述多个用户传送的用户信息进行比较来执行用户认证。
10.根据权利要求7所述的数据共享方法，还包括通过所述管理服务器在元数据区块链中注册所述提供的数据的元数据。
11.根据权利要求10所述的数据共享方法，还包括通过所述管理服务器将所述识别信息中所包括的信息传递至所述元数据区块链，以识别所述特定数据。
12.根据权利要求7所述的数据共享方法，还包括通过所述管理服务器在积分信息区块链中注册伴随所述特定数据的共享的积分交易的细节，所述积分信息区块链管理所述多个用户的积分。
13.根据权利要求7所述的数据共享方法，其中，所述特定数据的所述存储信息的提取包括通过所述管理服务器，使用通过将包括在所述识别信息中的信息传递至元数据区块链而识别出的元数据，来识别所述管理服务器所拥有的所述存储信息中的所述特定数据，其中，所述元数据区块链存储所述特定数据的元数据。
14.根据权利要求13所述的数据共享方法，其中，所述特定信息的所述存储信息的提取还包括通过所述管理服务器提取所识别的特定数据的存储信息，并将所提取的存储信息传送至所述第二用户。
15.根据权利要求7所述的数据共享方法，还包括由所述第二用户使用所述存储信息从所述存储服务器接收所述特定数据。
16.根据权利要求7所述的数据共享方法，其中，所述存储信息包括所述存储服务器的标识符、所述提供的数据的标识符、所述提供的数据存储在存储介质中的位置、验证密钥、文件大小和文件拆分信息中的至少一个。
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