CN110457388A - 一种用于分布式数据抗污染的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于分布式数据抗污染的方法及系统，其中方法包括：在区块链系统中建立非法访问列表；查询区块链系统中的非法区块，通过预先选定的节点对所述非法区块进行验证；将验证为非法的区块加入到所入非法访问列表。本发明实现了将非法区块数据进行分区存储，解决了非法数据被访问的问题。

Description

一种用于分布式数据抗污染的方法及系统

技术领域

本发明涉及区块链数据应用技术领域，更具体地，涉及一种用于分布式数据抗污染的方法及系统。

背景技术

区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。区块链(Blockchain)，是比特币的一个重要概念，它本质上是一个去中心化的数据库，同时作为比特币的底层技术，是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含了一批次比特币网络交易的信息，用于验证其信息的有效性(防伪)和生成下一个区块。区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算方式。

现有技术的区块链平台对区块数据的访问控制可分为两类，一类是对区块链的区块数据不加控制，任何人在任何时间都可以利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算方式对区块链上的所有的区块数据进行访问，比如比特币、以太坊等主流区块链平台。而另一类是通过公钥私钥体系对存入区块的数据进行加密。然而，区块链的适用范围多种多样，这两种区块链区块数据访问控制不足以应对复杂多变的实际应用需求。现有技术的区块数据的访问控制方法不能对已写入区块的数据进行合理操作。现有技术的区块数据的访问控制方法对已写入区块的数据进行操作时，通常会去直接修改区块链中的区块数据，或者是为满足区块链的公开，不可篡改性而拒绝对区块链中的区块数据进行修改。这些都不能很好地适应某些现实的应用需求。现有技术的区块数据的在写入区块链的时候就已经不可改变了，这些数据的访问权限也随之固定了，缺乏了灵活性。现有技术的区块数据的访问控制方法不能同时满足数据监管与数据开放的要求。特别是当有非法区块数据时，不希望用户访问非法区块数据时，现有技术无法实现对非法区块数据的查验，以及对非法块块数据进行分区存放。

因此，需要一种技术，以对分布式的非法数据进行分区存储。

发明内容

本发明技术方案提供一种用于分布式数据抗污染的方法及系统，以解决如何对分布式数据进行抗污染的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种用于分布式数据抗污染的方法，所述方法包括：

在区块链系统中建立基于智能合约的非法访问列表；

查询区块链系统中的非法区块，通过候选节点提案、智能选举或者强制性政策中的一种或多种方式对所述非法区块进行验证；

将验证为非法的区块加入到所入非法访问列表。

优选地，所述将验证为非法的非法区块加入到所述非法访问列表，还包括：

将所述非法区块的区块号、哈希值、以及所述非法区块的生效时间封装为区块，并将所述封装后的区块加入到所述区块链系统。

优选地，方法还包括：

当访问所述区块链系统数据时，首先检索所述非法访问列表，判断待访问的区块是否存储于所述非法访问列表；

当待访问的区块存储于所述非法访问列表时，限制对所述待访问的区块的访问。

优选地，方法还包括：

利用预先指定数字签名，对所述非法访问列表的数据进行修改。

优选地，所述查询区块链系统中的非法区块之前，还包括对查询区块链系统中的非法区块的普通节点身份进行验证：

所述普通节点向选举合约质押大额代币，并向所述选举合约提供申请标识作为参数；

所述选举合约根据所述申请标识进行申请逻辑，当所述选举合约检查所述普通节点的质押数额达到预先设置的阈值，并且所述申请标识为合法后，所述选举合约调用内置接口将所述普通节点加入候选节点列表；

将所述新加入的侯选节点信息保存到区块链。

优选地，所述通过候选节点提案、智能选举或者强制性政策中的一种或多种方式对所述非法区块进行验证，包括：

通过所述侯选节点对所述非法区块进行提案和对所述提案进行投票；

通过智能合约进行所述非法区块进行验证，并记录验证结果。

优选地，所述通过候选节点提案、智能选举或者强制性政策中的一种或多种方式对所述非法区块进行验证，包括：

通过提议结点提议非法区块，并通过所述提议结点为所述非法区块提供相应证据，并将相应证据提交给智能合约，通过所述智能合约进行所述非法区块验证，并记录对所述非法区块验证的结果。

优选地，所述通过候选节点提案、智能选举或者强制性政策中的一种或多种方式对所述非法区块进行验证，包括：

所述非法访问列表通过由监管节点建立，根据国家规定或者正式文件定期生成所述非法访问列表，完成所述非法访问列表节点的更新。

基于本发明的另一方面，提供一种用于分布式数据抗污染的系统，所述系统包括：

建立单元，用于在区块链系统中建立基于智能合约的非法访问列表；

验证单元，用于查询区块链系统中的非法区块，通过候选节点提案、智能选举或者强制性政策中的一种或多种方式对所述非法区块进行验证；

添加单元，用于将验证为非法的区块加入到所入非法访问列表。

优选地，所述添加单元用于将验证为非法的非法区块加入到所述非法访问列表，还用于：

将所述非法区块的区块号、哈希值、以及所述非法区块的生效时间封装为区块，并将所述封装后的区块加入到所述区块链系统。

优选地，系统还包括访问单元，用于：

当访问所述区块链系统数据时，首先检索所述非法访问列表，判断待访问的区块是否存储于所述非法访问列表；

当待访问的区块存储于所述非法访问列表时，限制对所述待访问的区块的访问。

优选地，系统还包括修改单元，用于：

利用预先指定数字签名，对所述非法访问列表的数据进行修改。

优选地，所述验证单元用于查询区块链系统中的非法区块之前，还用于对查询区块链系统中的非法区块的普通节点身份进行验证：

所述普通节点向选举合约质押大额代币，并向所述选举合约提供申请标识作为参数；

所述选举合约根据所述申请标识进行申请逻辑，当所述选举合约检查所述普通节点的质押数额达到预先设置的阈值，并且所述申请标识为合法后，所述选举合约调用内置接口将所述普通节点加入候选节点列表；

将所述新加入的侯选节点信息保存到区块链。

优选地，所述验证单元用于通过候选节点提案、智能选举或者强制性政策中的一种或多种方式对所述非法区块进行验证，还用于：

通过所述侯选节点对所述非法区块进行提案和对所述提案进行投票；

通过智能合约进行所述非法区块进行验证，并记录验证结果。

优选地，所述验证单元，用于通过候选节点提案、智能选举或者强制性政策中的一种或多种方式对所述非法区块进行验证，还用于：

通过提议结点提议非法区块，并通过所述提议结点为所述非法区块提供相应证据，并将相应证据提交给智能合约，通过所述智能合约进行所述非法区块验证，并记录对所述非法区块验证的结果。

优选地，所述通过候选节点提案、智能选举或者强制性政策中的一种或多种方式对所述非法区块进行验证，包括：

所述非法访问列表通过由监管节点建立，根据国家规定或者正式文件定期生成所述非法访问列表，完成所述非法访问列表节点的更新。

本发明技术方案提供一种用于分布式数据抗污染的方法及系统，其中方法包括：在区块链系统中建立非法访问列表；查询区块链系统中的非法区块，通过预先选定的节点对所述非法区块进行验证；将验证为非法的区块加入到所入非法访问列表。本发明技术方案为区块链系统增加了提议节点与验证节点以及非法访问列表，区块链系统中的各个提议节点用来发现区块链系统中的非法区块，并向各个验证节点提交自己发现的非法区块，然后各个验证节点对提交的非法区块进行验证，并投票决定提议节点发现的非法区块是否确实为非法区块，提议节点记录投票验证结果，将反对票节点和非法区块数据存入非正义可疑节点列表。本发明的技术方案，实现了将非法区块数据进行分区存储，解决了非法数据被访问的问题。

附图说明

通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：

图1为根据本发明优选实施方式的用于分布式数据抗污染的方法流程图；以及

图2为根据本发明优选实施方式的用于分布式数据抗污染的系统结构图。

具体实施方式

现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

图1为根据本发明优选实施方式用于分布式数据抗污染的方法流程图。本申请实施方式为区块链系统增加了提议节点与验证节点以及非法访问列表，通过区块链系统中的各个提议节点发现区块链系统中的非法区块，并通过提议节点向各个验证节点提交自己发现的非法区块，然后各个验证节点对提交的非法区块进行验证。通过各个验证节点投票决定提议节点发现的非法区块是否确实为非法区块，提议节点记录投票验证结果，将反对票节点和非法区块HASH对存入非正义可疑节点列表，将来在该非法区块提案通过后，这些节点将会受到押金惩罚。如图1所示，一种用于分布式数据抗污染的方法，方法包括：

优选地，在步骤101：在区块链系统中建立基于智能合约的非法访问列表。本申请中，首先建立区块数据的非法访问列表，在列表中的区块，HASH用户将不可访问。

优选地，在步骤102：查询区块链系统中的非法区块，通过候选节点提案、智能选举或者强制性政策中的一种或多种方式对所述非法区块进行验证。

优选地，在步骤103：将验证为非法的区块加入到所入非法访问列表。

优选地，将验证为非法的非法区块加入到非法访问列表，还包括：将非法区块的区块号、哈希值、以及非法区块的生效时间封装为区块，并将封装后的区块加入到区块链系统。

优选地，方法还包括：当访问区块链系统数据时，首先检索非法访问列表，判断待访问的区块是否存储于非法访问列表；当待访问的区块存储于非法访问列表时，限制对待访问的区块的访问。

优选地，方法还包括：利用预先指定数字签名，对非法访问列表的数据进行修改。

优选地，查询区块链系统中的非法区块之前，还包括对查询区块链系统中的非法区块的普通节点身份进行验证：普通节点向选举合约质押大额代币，并向选举合约提供申请标识作为参数；选举合约根据申请标识进行申请逻辑，当选举合约检查普通节点的质押数额达到预先设置的阈值，并且申请标识为合法后，选举合约调用内置接口将普通节点加入候选节点列表；将新加入的侯选节点信息保存到区块链。

优选地，通过候选节点提案、智能选举或者强制性政策中的一种或多种方式对非法区块进行验证，包括：

通过侯选节点对非法区块进行提案和对提案进行投票；

通过智能合约进行非法区块进行验证，并记录验证结果。

优选地，通过候选节点提案、智能选举或者强制性政策中的一种或多种方式对非法区块进行验证，包括：

通过提议结点提议非法区块，并通过提议结点为非法区块提供相应证据，并将相应证据提交给智能合约，通过智能合约进行非法区块验证，并记录对非法区块验证的结果。

优选地，通过候选节点提案、智能选举或者强制性政策中的一种或多种方式对非法区块进行验证，包括：

非法访问列表通过由监管节点建立，根据国家规定或者正式文件定期生成非法访问列表，完成非法访问列表节点的更新。

本申请利用包括但不限于监管节点制定、选举产生区块非法访问列表。非法访问列表的投票主要在候选节点范围内进行，通过候选节点，或者验证节点有权发起非法区块提案和对提案投票。本申请通过智能合约进行区块验证过程，并记录验证结果。提议节点定期选举更新，不具备资格的节点不能通过选举作为提议节点。

本申请定义非法访问列表所携带的区块信息，在列表中的区块，HASH用户将不可访问，包括如下步骤：

由监管节点，验证节点等节点确定的非法区块，并该将其加入到非法访问列表，该列表中的信息包括非法区块的区块号，非法区块的HASH值，以及此次非法区块的生效时间等信息，这些信息将被打包成为区块，并加入到区块链中，使得非法访问列表信息可以在区块链节点中更新同步。本申请中的每个节点在访问区块数据时，会检索区块链中非法访问列表中的信息，判断用户访问的数据所在的区块是否在列表中，如果在则不可访问。本申请通过将受污染的区块信息存储在非法访问列表中，避免受污染数据会被访问。

本申请中，区块非法访问列表中的产生方式包括但不限于监管节点制定、选举产生等，包括如下步骤：

如果区块非法访问列表由监管节点制定，则该节点根据国家规定或者正式文件定期生成列表，完成节点更新即可；

如果区块非法访问列表中的HASH由选举产生，不得随意更改，只能由监管节点，验证节点等节点达成共识，携带有这些节点的数字签名的特定智能合约来进行更改。

本申请非法访问列表的投票主要在候选节点范围内进行，通过候选节点，或者验证节点有权发起非法区块提案和对提案投票。

本申请非法访问区块的提议节点，不能是任意节点，必须由特殊节点组成，否则容易造成权限滥用和攻击，包括但不限于监管节点，包括如下步骤：

普通节点如果申请成为验证节点，需要向选举合约质押大额代币，并提供申请标识作为参数；

选举合约根据申请标识进入申请逻辑，合约在检查质押数额足够并且参数合法后，调用内置接口将申请节点加入候选节点列表，并将这些信息实时地加入到区块链中保存，以保证其的公正性与公开性。

本申请通过提议节点提议非法区块，并提供相应证据，提交给智能合约，智能合约进行区块验证过程，并记录验证结果。一种典型的方法如下：

区块验证节点对区块进行非法验证；

如果验证通过，则将区块HASH加入非法访问区块列表，后续节点更新后将不再访问该区块相关信息；

如果不通过，提议节点记录投票验证结果，将反对票节点和非法区块HASH对存入非正义可疑节点列表，将来在该非法区块提案通过后，这些节点将会受到押金惩罚。

本申请的提议节点通过定期选举进行更新，包括如下步骤：

更改验证节点实现方式，即选举各个环节在区块链的实现方式，包括但不限于通过智能合约实现，形成变更提案；

变更确定选票方式，包括但不限于代币、交易费等，形成变更提案；

变更不同选票之间应的兑换比率，形成变更提案；

变更验证节点选举间隔，形成变更提案；

变更配置变更的提案和投票主要在候选节点范围内进行，也就是说，只有候选节点，包括验证节点有权发起提案和对提案投票。

本申请实施方式通过对非法访问列表的增添与删除，方便用户对区块链系统的区块数据访问权限的修改，避免了区块链系统中的非法区块被用户访问到。本申请实施方式理论上可以无限扩展非法访问列表，提议节点，验证节点，监管节点来加强对区块链系统的控制，其具有极强扩展性。本申请区块链系统只对非法访问列表进行操作，其不会去影响区块链系统的底层区块链自身结构与性能。本申请通过更新提议节点，验证节点，监管节点来使得本区块链系统可以适应变化的实际需求。

图2为根据本发明优选实施方式的用于分布式数据抗污染的系统结构图。如图2所示，一种用于分布式数据抗污染的系统，系统包括：

初始单元201，用于在区块链系统中建立基于智能合约的非法访问列表。

执行单元202，用于查询区块链系统中的非法区块，通过候选节点提案、智能选举或者强制性政策中的一种或多种方式对所述非法区块进行验证。

建立单元203，用于将验证为非法的区块加入到所入非法访问列表。

优选地，添加单元用于将验证为非法的非法区块加入到非法访问列表，还用于：将非法区块的区块号、哈希值、以及非法区块的生效时间封装为区块，并将封装后的区块加入到区块链系统。

优选地，系统还包括访问单元，用于：当访问区块链系统数据时，首先检索非法访问列表，判断待访问的区块是否存储于非法访问列表；当待访问的区块存储于非法访问列表时，限制对待访问的区块的访问。

优选地，系统还包括修改单元，用于：利用预先指定数字签名，对非法访问列表的数据进行修改。

优选地，验证单元用于查询区块链系统中的非法区块之前，还用于对查询区块链系统中的非法区块的普通节点身份进行验证：普通节点向选举合约质押大额代币，并向选举合约提供申请标识作为参数；选举合约根据申请标识进行申请逻辑，当选举合约检查普通节点的质押数额达到预先设置的阈值，并且申请标识为合法后，选举合约调用内置接口将普通节点加入候选节点列表；将新加入的侯选节点信息保存到区块链。

优选地，验证单元用于通过候选节点提案、智能选举或者强制性政策中的一种或多种方式对非法区块进行验证，还用于：通过侯选节点对非法区块进行提案和对提案进行投票；通过智能合约进行非法区块进行验证，并记录验证结果。

优选地，验证单元，用于通过候选节点提案、智能选举或者强制性政策中的一种或多种方式对非法区块进行验证，还用于：通过提议结点提议非法区块，并通过提议结点为非法区块提供相应证据，并将相应证据提交给智能合约，通过智能合约进行非法区块验证，并记录对非法区块验证的结果。

优选地，通过候选节点提案、智能选举或者强制性政策中的一种或多种方式对非法区块进行验证，包括：

非法访问列表通过由监管节点建立，根据国家规定或者正式文件定期生成非法访问列表，完成非法访问列表节点的更新。

本发明优选实施方式的用于分布式数据抗污染的系统200与本发明优选实施方式的用于分布式数据抗污染的方法100相对应，在此不再进行赘述。

已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。

通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。

Claims (16)

1.一种用于分布式数据抗污染的方法，所述方法包括：

在区块链系统中建立基于智能合约的非法访问列表；

查询区块链系统中的非法区块，通过候选节点提案、智能选举或者强制性政策中的一种或多种方式对所述非法区块进行验证；

将验证为非法的区块加入到所入非法访问列表。

2.根据权利要求1所述的方法，所述将验证为非法的非法区块加入到所述非法访问列表，还包括：

将所述非法区块的区块号、哈希值、以及所述非法区块的生效时间封装为区块，并将所述封装后的区块加入到所述区块链系统。

3.根据权利要求2所述的方法，包括：

当访问所述区块链系统数据时，首先检索所述非法访问列表，判断待访问的区块是否存储于所述非法访问列表；

当待访问的区块存储于所述非法访问列表时，限制对所述待访问的区块的访问。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：

利用预先指定数字签名，对所述非法访问列表的数据进行修改。

5.根据权利要求1所述的方法，所述查询区块链系统中的非法区块之前，还包括对查询区块链系统中的非法区块的普通节点身份进行验证：

所述普通节点向选举合约质押大额代币，并向所述选举合约提供申请标识作为参数；

所述选举合约根据所述申请标识进行申请逻辑，当所述选举合约检查所述普通节点的质押数额达到预先设置的阈值，并且所述申请标识为合法后，所述选举合约调用内置接口将所述普通节点加入候选节点列表；

将所述新加入的侯选节点信息保存到区块链。

6.根据权利要求1所述的方法，所述通过候选节点提案、智能选举或者强制性政策中的一种或多种方式对所述非法区块进行验证，包括：

通过所述侯选节点对所述非法区块进行提案和对所述提案进行投票；

通过智能合约进行所述非法区块进行验证，并记录验证结果。

7.根据权利要求1所述的方法，所述通过候选节点提案、智能选举或者强制性政策中的一种或多种方式对所述非法区块进行验证，包括：

通过提议结点提议非法区块，并通过所述提议结点为所述非法区块提供相应证据，并将相应证据提交给智能合约，通过所述智能合约进行所述非法区块验证，并记录对所述非法区块验证的结果。

8.根据权利要求1所述的方法，所述通过候选节点提案、智能选举或者强制性政策中的一种或多种方式对所述非法区块进行验证，包括：

所述非法访问列表通过由监管节点建立，根据国家规定或者正式文件定期生成所述非法访问列表，完成所述非法访问列表节点的更新。

9.一种用于分布式数据抗污染的系统，所述系统包括：

建立单元，用于在区块链系统中建立基于智能合约的非法访问列表；

验证单元，用于查询区块链系统中的非法区块，通过候选节点提案、智能选举或者强制性政策中的一种或多种方式对所述非法区块进行验证；

添加单元，用于将验证为非法的区块加入到所入非法访问列表。

10.根据权利要求9所述的系统，所述添加单元用于将验证为非法的非法区块加入到所述非法访问列表，还用于：

将所述非法区块的区块号、哈希值、以及所述非法区块的生效时间封装为区块，并将所述封装后的区块加入到所述区块链系统。

11.根据权利要求10所述的系统，还包括访问单元，用于：

当访问所述区块链系统数据时，首先检索所述非法访问列表，判断待访问的区块是否存储于所述非法访问列表；

当待访问的区块存储于所述非法访问列表时，限制对所述待访问的区块的访问。

12.根据权利要求9所述的系统，还包括修改单元，用于：

利用预先指定数字签名，对所述非法访问列表的数据进行修改。

13.根据权利要求9所述的系统，所述验证单元用于查询区块链系统中的非法区块之前，还用于对查询区块链系统中的非法区块的普通节点身份进行验证：

所述普通节点向选举合约质押大额代币，并向所述选举合约提供申请标识作为参数；

所述选举合约根据所述申请标识进行申请逻辑，当所述选举合约检查所述普通节点的质押数额达到预先设置的阈值，并且所述申请标识为合法后，所述选举合约调用内置接口将所述普通节点加入候选节点列表；

将所述新加入的侯选节点信息保存到区块链。

14.根据权利要求9所述的系统，所述验证单元用于通过候选节点提案、智能选举或者强制性政策中的一种或多种方式对所述非法区块进行验证，还用于：

通过所述侯选节点对所述非法区块进行提案和对所述提案进行投票；

通过智能合约进行所述非法区块进行验证，并记录验证结果。

15.根据权利要求9所述的系统，所述验证单元，用于通过候选节点提案、智能选举或者强制性政策中的一种或多种方式对所述非法区块进行验证，还用于：

通过提议结点提议非法区块，并通过所述提议结点为所述非法区块提供相应证据，并将相应证据提交给智能合约，通过所述智能合约进行所述非法区块验证，并记录对所述非法区块验证的结果。

16.根据权利要求9所述的系统，所述通过候选节点提案、智能选举或者强制性政策中的一种或多种方式对所述非法区块进行验证，包括：

所述非法访问列表通过由监管节点建立，根据国家规定或者正式文件定期生成所述非法访问列表，完成所述非法访问列表节点的更新。