CN110704533A - 一种基于区块链和投票机制的假新闻监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于区块链和投票机制的假新闻监测方法，属于区块链技术领域。本发明针对于假新闻监测问题提出了一种基于区块链技术的投票机制，并基于此设计实现方法，该方法的投票机制通过奖励策略鼓励读者参与新闻评价，通过惩罚机制抑制不可信新闻创作或不可靠评论，本发明中用户可以使用以太币进行买票、投票操作，查看投票结果与新闻的真假并得到反馈；区块链的加密特性能够使得投票结果真实客观；Truffle框架的使用保障了该方法运行的稳定和界面功能的美观。本发明能够实现假新闻的监测，具有较高的运行性能和很好的程序健壮性，运行效果良好。

Description

一种基于区块链和投票机制的假新闻监测方法

技术领域

本发明属于区块链技术领域，涉及一种基于区块链和投票机制的假新闻监测方法。

背景技术

在网络时代，互联网新闻正在成为人们获得资讯的主要渠道，互联网新闻在给人们生活的方方面面带来了诸多便利的同时，也引发一系列严重的社会问题，其中假新闻议题尤为突出，严重的假新闻现象对政治、经济等多个层面都带来非常大的干扰，因此假新闻的监测和抑制研究具有重要的应用价值和现实意义。

区块链是分布式数据库的一种特殊表现形式。首先，区块链把存储信息作为主要功能。用户可以在区块链中写入、读取任何需要保存的信息，因此它是数据库。其次，每个人都可以搭建服务器，搭建成功后就成为区块链网络中的一个节点。在区块链这个环境中，每个节点都保存着整个数据库，它们彼此平等，没有中心节点的存在。用户可以向任何一个节点，读写数据，因为所有节点最终都会同步，以确保区块链是一致的。正是这种无中心化的特点颠覆了人们使用了数千年的信用机制。

以太坊是一个去中心化应用平台，该平台以区块链技术作为基础。它允许用户在平台上使用基于区块链技术开发的去中心化应用程序，与此同时也支持用户在该平台的基础上开发新的去中心化应用程序。区块链2.0时代的标志性事件就是以太坊的出现，这个时代充分发挥了智能合约的能力。

Truffle框架基于智能合约的应用程序被以太坊社区称为去中心化应用程序(DApp)。DApp由前台和后台两个部分组成，其中前台为友好的用户界面，后台为基于智能合约的应用逻辑实现。DApp的开发框架有很多种，truffle是其中较为受欢迎的一款，基于Solidity语言的一套开发框架，简化了去中心化应用的构建和管理流程。本身是采用Javascript编写，支持智能合约的编译、部署和测试。truffle开发框架提供了很多功能，简化了我们的开发、编译、部署与调试过程：内置了智能合约编译、链接、部署和二进制文件的管理；方便快速开发的合约自动化测试；方便扩展的、脚本化的部署与发布框架；方便的网络管理功能，不论是公有网络还是私有网络；基于ERC190标准，使用EthPM&NPM进行依赖包管理；内置控制台功能，项目构建后，可以直接在命令行调用输出结果，方便了开发调试；可配的构建流程，支持持续集成；支持外部脚本的执行等等。

Webpack技术在truffle框架中的使用：webpack起到了模块打包机的作用：它分析你的项目结构，找到js文件及浏览器无法直接识别运行的文件如scss、typescript等等，将其转化和打包为浏览器能够直接识别的代码形式。它的工作方式是将整个项目当作一个整体，从给定的主文件开始，webpack将找到项目的所有依赖文件，使用loaders处理它们，最后将它们打包成一个可以被多个浏览器识别的JavaScript文件。

Web3是用于与以太坊节点通信的API，如果我们需要开发基于以太坊技术的去中心化应用，我们需要使用web3来获取节点状态、获取账号信息、调用合约、监听合约事件等。

区块链作为互联网新兴技术，让人们看到了一种新的信用体制构建和保障机会，这种特性让一些研究人员开始尝试将区块链技术应用于解决假新闻问题。据我们的调查，当前利用区块链技术解决假新闻问题的研究工作可以分为两类：一类通过设计独特的排名系统及配套算法来显著降低假新闻的曝光度；另一类则将新闻内容的质量与新闻参与者的收入挂钩以保障新闻的质量。然而，虽然这些方法都具有颠覆和完善媒体行业的传统商业模式的可能，但是其执行效果容易受算法质量和代币价格波动等因素的影响。

发明内容

本发明针对假新闻监测问题提出了一种基于区块链技术的投票机制，并基于此设计实现了“基于区块链技术的假新闻监测方法”，以下简称“假新闻监测方法”。该方法的投票机制通过奖励策略鼓励读者参与新闻评价，通过惩罚机制抑制不可信新闻创作或不可靠评论。这是有别于现有研究的一种更有效解决假新闻问题的解决方案：一方面，定义假新闻是十分复杂的问题，投票机制是目前互联网公司广泛接受的解决假新闻的定义难问题的方法；另一方面，因为区块链数据具有不可篡改和可追踪等特性，所以投票机制的可信性将得到保障；此外，投票过程中用户获得的奖励都使用虚拟货币结算，可以大大提高本方案的现实可部署性。

本发明“假新闻监测方法”是基于“以太坊”的truffle框架实现的，其运用了Solidity编写智能合约完成投票逻辑，并使用Webpack技术实现软件界面。在设计实现过程中，本发明遵循了标准的软件工程工作流程，在以太坊模拟环境testrpc中的功能模拟测试表明，用户可以使用以太币进行买票、投票操作，查看投票结果与新闻的真假并得到反馈。区块链的加密特性能够使得投票结果真实客观。Truffle框架的使用保障了该方法运行的稳定和界面功能的美观。总的来说，本发明能够实现假新闻的监测，具有较高的运行性能和很好的程序健壮性，运行效果良好。

本发明的思想方法和设计是首先进行需求方面的分析，确定整个方法的主要功能模块，并且在确定架构之后，针对模块进行详细的设计，本发明的技术方案为：

一种基于区块链和投票机制的假新闻监测方法，所述的假新闻监测方法包括以下步骤：

步骤一：系统的需求分析

本系统的使用者是专业新闻从业人员，或任何想要对新闻真假提出自己看法的网民，用户众多且用户分类复杂，对系统的健壮性与可信度有一定要求。通过使用区块链以太坊技术保证了用户操作的不可篡改与可追踪特性，对系统的安全性提供了相对可靠的保障。本假新闻监测方法希望实现两个层级的功能：票务管理层、新闻辨别与汇总发布层。

所述的票务管理层包括购票模块、投票模块和票务统计模块，票务管理层主要进行投票机制的具体实现执行，主要基于以太坊技术进行实现。票务管理层建立在truffle框架之上，所有对外接口都通过web3.js形式提供。所述的购票模块负责将用户手中的以太币按照其意愿转化为相应的票数，在账户的可用余额与可用票数中进行相应的显示；所述的票务统计模块负责统计系统中的总票数、已售出的票数、当前用户的以太币余额和所持票数，并将其在web界面中进行显示；所述的投票模块是票务管理层的核心功能，负责真假新闻投票功能的实现及根据投票结果获取报酬的具体实现。为了满足投票机制的高可信度需求，在票务操作时，每个动作都会以交易的形式存入区块链中，由于区块链的加密结构，保证了交易的不可篡改与可追踪特性。

所述的新闻辨别与汇总发布层包括新闻投放接口模块、真假新闻汇总模块和时事热点模块。新闻辨别与汇总发布层主要对系统中出现的新闻条目进行编排和管理。所述的新闻投放接口模块负责向新闻供应商、社交媒体等提供接口，使其传入待检测的新闻；所述的时事热点模块主要显示当前热度较高、用户参与度(所获票数)较高的新闻条目；所述的真假新闻汇总模块主要显示已经完成被投票的新闻条目，并显示它们的真假结果。

步骤二：系统架构设计

所述的假新闻监测方法采用B/S架构，前端界面使用JavaScript+CSS+HTML5等技术进行渲染，后台使用solidity语言进行智能合约编码，web服务使用webpack技术。票务管理层和新闻辨别与汇总发布层分离，通过票务管理层提供的接口进行交互，如图2。所述的票务管理层使用truffle框架设计，与前台新闻辨别与汇总发布层间的通信框架使用web3协议。Web3.js为以太坊去中心化应用开发封装了许多类和方法，且支持基于事件驱动的编程策略，减少了重复性的开发工作，也有利于简化代码，提升代码的可读性。所述票务管理层的基本投票逻辑实现通过使用solidity进行智能合约的编写；新闻辨别与汇总发布层主要采用JavaScript进行主要逻辑的实现，数据库采用MySQL。

步骤三：模块设计

(1)购票模块设计

购票模块提供将以太币转化为票据的操作。当购票模块收到前台发送的购票请求后，首先对购票操作的参数进行检验，检验方式和内容根据前台的JavaScript脚本和后台智能合约中的代码决定，如果购票操作的参数，如购票的数量，合约中buy方法的参数等没有异常，则进行下一步操作。根据投票操作参数中的票据数等参数，进行以太币和票据之间的转化操作。

票据的价格是根据以太币市场和新闻业市场行情人为规定的，以太坊中的区块链会将此次购票操作保存在区块中，以满足系统的不可篡改与可追踪的特性。当投购任务完成后，会调用智能合约中的方法，对用户的账户信息进行相应的刷新；最后等待下一次事件的触发。购票功能的时序图如图1所示。

(2)投票模块设计

投票模块是票务管理层的核心模块。投票模块提供票务投递和收益回馈两个功能。所述的票务投递主要是用户对新闻真假进行判断，然后投票；收益回馈是根据用户投票的正确与否进行相应的回馈。所述票务投递功能和收益回馈功能的详细设计如下：

1)票务投递：用户阅读新闻后，对新闻真假产生自己的判断，点击投票按钮发送请求。当投票模块收到系统前台发送的票据投递请求时，首先对账户信息进行检验，检验方式和内容根据后台智能合约中的代码决定，如果账户中没有可以使用的票据，则系统操作进行回滚，向前台传递异常消息，界面中弹出无可用票据警告，操作结束，等待下一次事件的触发；若账户有可用票据没有异常，则进行下一步操作，进行票务投递的操作并触发票务统计模块进行用户判断结果的记录。以太坊中的区块链将此次操作以交易的形式存储在区块中，以满足投票操作的不可抵赖性。当投票操作完成后会将信息回传给前台，对该条新闻的相关信息与账户信息进行刷新。票务投递功能的时序图如图2所示。

2)收益回馈：当某条新闻收到一定数量的票数或者达到规定时间时，系统根据新闻的得票情况做出最终判断，并在系统内进行公布。若新闻得票数中真票多于假票，则判定该条新闻为真；反之，则判定该条新闻为假。系统前台会将该条新闻的真假结果传递给投票模块，投票模块与之前的投票记录进行比对，相同则调用智能合约中的奖励方法，此处设计的是奖励一票；否则，调用智能合约中的惩罚方法，此处设计的是扣掉一票。操作结束后，更新用户信息，并回传给系统前台进行用户信息的刷新。收益回馈功能的时序图如图3所示。

(3)新闻投放接口模块设计

新闻投放接口模块提供新闻业相关工作人员输入待检测新闻的接口，是系统中比较重要的功能。当新闻投放接口模块收到前台发送的新闻投放消息时，首先对投放新闻的参数进行监测，如检测一下文件的后缀名以免恶意用户上传一句话木马之类的脚本进行攻击，检验方式和内容根据前端的JavaScript脚本决定，主要是为了防止恶意用户根据文件上传漏洞或文件包含漏洞进行恶意攻击。若参数没有异常，则将新闻业相关工作人员上传的文档保存在服务器中，并在数据库中增加此条新闻的记录，同时系统的新闻列表也以此进行相应的刷新，然后普通用户进行投票。新闻投放功能的时序图如图4所示。

(4)真假新闻汇总模块设计

真假新闻汇总模块提供对已完成投票操作的新闻的结果汇报和热点话题的统计形成。结果汇报主要展示系统对待检测新闻的判定结果，热点话题的统计主要是根据投票数量与新闻业相关工作人员意愿展示关注度比较高的话题。下面主要介绍结果汇报功能的详细设计。结果汇报执行流程：当数据库中新增了一个新闻条目时，系统会记录其入库时间，当新闻入库时长超过一定时间时，会触发真假新闻汇总模块，根据真假新闻汇总模块所获得的真假票数比，系统得出该条新闻的真假结果并在界面中进行展示，然后触发投票模块，对相关用户进行一定的奖罚操作。结果汇报功能的时序图如图5所示。

本发明的有益效果：本发明方法针对新闻媒体中假新闻的问题，采用投票机制与区块链技术相结合的方法，通过奖励、惩罚读者的评论，来进行新闻鉴别的方式。区块链保证了数据的不可篡改和可追踪，对实现有重叠区域的广角摄像机间的目标交接有重要应用价值。投票过程中用户获得的奖励都使用虚拟货币结算，大大提高本方案的现实可部署性，能够有效地改善之前区块链相关的鉴别新闻真假性的方法所面临的受算法质量和代币价格波动等因素的影响的问题。

附图说明

图1是本发明的购票功能时序图。

图2是本发明的投票功能时序图。

图3是本发明的收益回馈时序图。

图4是本发明的新闻投放功能时序图。

图5是本发明的结果汇报功能时序图。

图6是本发明的系统初始化流程图。

图7是本发明的购票流程图。

图8是本发明的票务投递流程图。

图9是本发明的回馈机制流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施做详细说明。

本实施方式的方法，操作系统环境为Linux Ubuntu 16.04，基于此系统进行以太坊依赖环境的配置搭建，实施设计的方法。

步骤一：购票模块实现

(1)用户初始化

以太坊中每个智能合约都包含一个constructor函数用于用户的初始化，当以太坊中的智能合约编译成功后，就会通过migration文件夹下的JavaScript脚本被部署在以太坊中的区块链上，该脚本会执行智能合约的constructor函数，通过这种方式来初始化系统的一些参数。系统初始化操作的流程图如图6所示。

(2)购票功能

用户在web界面中输入想要购买的票据数，点击购票按钮提交请求，系统前端收到请求，提取购票数量参数，然后使用deployed函数调用智能合约，返回一个promise对象，使用then函数来确保这一过程的异步执行，若智能合约调用失败则退出此次操作，等待下一次请求；若智能合约调用成功，则执行then函数中的参数。所述的参数即为智能合约中的buy方法，购票完成后对用户的账户信息及平台信息进行刷新。票务购买的流程图如图7所示。

步骤二：投票模块实现

(1)票务投递

用户在web界面中输入被投票的新闻条目后，点击投票按钮提交请求，系统前端收到请求并使用deployed函数调用智能合约，然后返回一个promise对象，使用then函数来确保这一过程的异步执行，若智能合约调用失败，则退出此次操作，等待下一次请求；若智能合约调用成功则执行then函数中的参数。参数函数即为合约中的voteForCandidate方法，依然返回promise对象，若函数返回true，则对前台界面相关信息进行刷新操作，否则回滚，退出此次操作，等待下一次请求。票务投递的流程图如图8所示。

(2)收益回馈

当新闻投票持续24小时后，系统前端就会根据投票结果计算出新闻真假，然后触发投票模块。投票模块取出新闻序列、真假结果等参数，使用deployed函数调用智能合约，返回promise对象，若成功调用智能合约，则执行then函数中的参数，进行合约中方法的调用，先判断是否参与此次投票，接下来比较判断结果是否正确，若正确，则获得一枚票据，错误则无操作。收益回馈功能的流程图如图9所示。

步骤三：新闻投放功能实现

新闻业相关工作人员通过web界面输入新闻大概信息，上传新闻文档，系统前端经过后缀名校验等操作后，上传保存至数据库，并在投票新闻序列中显示。

步骤四：系统测试

系统测试贯穿于整个开发过程中分阶段进行。本系统由于根据分析设计的模块进行开发，所以测试阶段主要分为四个步骤：第一个步骤是单元测试，在开发编码中实时进行测试，对于编码错误或是代码逻辑中出现的问题会实时展现出来，并及时修复代码中的bug；第二个步骤是模块间测试，主要测试各模块间的通信和功能衔接，为整个系统的正常运行奠定基础；第三个步骤是系统的整体测试，使用模拟的测试数据和样例对系统的整体功能做测试，分析设计阶段的错误会在这一阶段体现，需要对平台架构进行适当的改进和调整；最后是验收测试，组内成员及使用的客户会对部署在区块链上的假新闻监测平台进行整体测试和体验使用，检验是否满足规划设定的需求，如果出现了功能性问题需要及时修复。

(1)新闻输入功能测试用例

新闻输入功能是假新闻监测平台最前端、最贴近新闻相关工作人员的功能，同时也是整个平台运行任务的起始点。当新闻业相关工作人员成功登陆平台且准备好待检测的新闻序列时，可以打开新闻输入界面，输入待监测的新闻，点击按钮即可提交新闻序列。若必要的新闻信息未填写，则会提示补全参数。提交成功后，新提交的新闻序列会在列表界面显示，等待着普通用户的投票。随着投票的进行，新闻列表中对应新闻的状态也会根据投票过程实时改变。当投票结束后，新闻列表中的结果会显示真/假。点击新闻列表中的新闻，会显示新闻的详细信息。测试用例主要测试新闻相关工作人员能否成功提交待检测新闻序列，同时在界面上获取相关信息。

(2)统计时事热点功能测试用例

统计时事热点功能让新闻工作者根据判断，选出关注度较高的话题并提交。主要流程是新闻业相关工作人员根据投票数量选出普通用户关注度较高的话题，将其输入系统中进行显示。测试用例主要测试新闻业相关工作人员是否能够选中关注度较高的话题，然后在界面中进行显示。

(3)购票功能测试用例

购票功能主要进行以太币与票据之间的转化。普通用户输入自己想要购买的票数，系统判断系统中总剩余票数与账户余额，然后进行相应的操作。执行成功后，账户信息会进行相应的更新。测试用例主要测试普通用户能否正确地进行买票的功能并在账户信息中进行相应的更新。

(4)投票功能测试用例

投票功能是票务管理层的核心功能，它分为票务投递子功能和收益回馈子功能。该功能主要通过web3协议调用后台的智能合约进行相关操作。票务投递子功能会接收新闻序列与用户的判断结果，若账户有可用票据，以太坊服务器正常运行，则进行投票操作，否侧回滚弹出异常。收益回馈子功能比较投票结果与用户投放结果，若匹配则调用后台智能合约进行一定的奖励，若失败，则进行一定的惩罚。测试用例主要测试用户能否正确地进行投票操作与投票结果与用户投递情况比对后，能否正确地进行的相应的奖惩操作。

综上所述，针对于假新闻的监测，利用投票机制与区块链技术相结合的方法，相比于之前传统的区块链假新闻的方法，其执行效果容易受算法质量和代币价格波动等因素的影响的问题，具有较高的运行性能和很好的程序健壮性，运行效果良好。

Claims (1)

1.一种基于区块链和投票机制的假新闻监测方法，其特征在于以下步骤：

步骤一：按使用者需求，设定系统的两个层级功能：票务管理层和新闻辨别与汇总发布层；所述的使用者是专业新闻从业人员或任何想要对新闻真假提出自己看法的网民；

所述的票务管理层基于以太坊技术进行投票机制的具体实现执行，票务管理层建立在truffle框架之上，所有对外接口都通过web3.js形式提供；票务管理层包括购票模块、投票模块和票务统计模块；所述的购票模块将用户手中的以太币按照其意愿转化为相应的票数，在账户的可用余额与可用票数中进行相应的显示；所述的票务统计模块统计系统中的总票数、已售出的票数、当前用户的以太币余额和所持票数，并将其在web界面中进行显示；所述的投票模块是票务管理层的核心模块，进行真假新闻投票功能及根据投票结果获取报酬的具体实现；在票务操作时，每个操作都会以交易的形式存入区块链中，由于区块链的加密结构，保证了交易的不可篡改与可追踪特性；

所述的新闻辨别与汇总发布层对系统中出现的新闻条目进行编排和管理，包括新闻投放接口模块、真假新闻汇总模块及时事热点模块；所述的新闻投放接口模块向新闻供应商、社交媒体提供接口，使其传入待检测的新闻；所述的时事热点模块显示当前热度较高、用户参与度较高、所获票数较高的新闻条目；所述的真假新闻汇总模块显示已经完成被投票的新闻条目及其真假结果；

步骤二：设计系统架构

采用B/S架构，前端界面使用JavaScript+CSS+HTML5技术进行渲染，后台使用solidity语言进行智能合约编码，web服务使用webpack技术；所述的票务管理层和新闻辨别与汇总发布层分离，通过票务管理层提供的接口进行交互；所述的票务管理层使用truffle框架设计，与前台新闻辨别与汇总发布层间的通信框架使用web3协议；所述票务管理层通过使用solidity进行智能合约编写进行投票逻辑的实现；所述的新闻辨别与汇总发布层采用JavaScript进行逻辑的实现，数据库采用MySQL；

步骤三：建立模块

(1)购票模块

购票模块提供将以太币转化为票据的操作；当购票模块收到前台发送的购票请求后，首先对购票操作的参数进行检验，检验方式和内容根据前台的JavaScript脚本和后台智能合约中的代码决定，如果购票操作的参数，如购票的数量，合约中buy方法的参数没有异常，则进行下一步操作；根据投票操作参数中的票据数，进行以太币和票据之间的转化操作；

票据的价格根据以太币市场和新闻业市场行情人为规定，以太坊中的区块链将此次购票操作保存在区块中，以满足系统的不可篡改与可追踪的特性；当投购任务完成后，会调用智能合约中的方法，对用户的账户信息进行相应的刷新，最后等待下一次事件的触发；

(2)投票模块

投票模块提供票务投递和收益回馈两个功能；所述的票务投递为用户对新闻真假进行判断，然后投票；所述的收益回馈是根据用户投票的正确与否进行相应的回馈；票务投递和收益回馈功能的设计如下：

1)票务投递：用户阅读新闻后，对新闻真假产生判断，点击投票按钮发送请求；当投票模块收到系统前台发送的票据投递请求时，首先对账户信息进行检验，检验方式和内容根据后台智能合约中的代码决定，如果账户中没有可以使用的票据，则系统操作进行回滚，向前台传递异常消息，界面中弹出无可用票据警告，操作结束，等待下一次事件的触发；若账户有可用票据、没有异常，则进行下一步操作，进行票务投递的操作并触发票务统计模块进行用户判断结果的记录；以太坊中的区块链将此次操作以交易的形式存储在区块中，以满足票务投递操作的不可抵赖性；当票务投递操作完成后，将信息回传给前台，对该条新闻的相关信息与账户信息进行刷新；

2)收益回馈：当一条新闻收到票数或者达到规定时间时，系统根据新闻的得票情况做出最终判断，并在系统内进行公布；若新闻的真票多于假票，则判定该条新闻为真；反之，则判定该条新闻为假；系统前台将该条新闻的真假结果传递给投票模块，投票模块与之前的投票记录进行比对，相同则调用智能合约中的奖励方法，奖励方法为奖励一票；否则，调用智能合约中的惩罚方法，惩罚方法为扣掉一票；操作结束后，更新用户信息，并回传给系统前台进行用户信息的刷新；

(3)新闻投放接口模块

新闻投放接口模块提供新闻业相关工作人员输入待检测新闻的接口；当新闻投放接口模块收到前台发送的新闻投放消息时，首先对投放新闻的参数进行检验，如检测文件的后缀名以免恶意用户上传一句话木马之类的脚本进行攻击，检验方式和内容根据前端的JavaScript脚本决定；若参数没有异常，则将新闻业相关工作人员上传的文档保存在服务器中，并在数据库中增加此条新闻的记录，同时系统的新闻列表也以此进行相应的刷新，然后普通用户进行投票；

(4)真假新闻汇总模块

真假新闻汇总模块对已完成投票操作的新闻进行结果汇报和热点话题统计；所述结果汇报的执行流程为：当数据库中新增一个新闻条目时，系统记录其入库时间；当新闻入库时长超过规定时间时，触发真假新闻汇总模块，根据真假新闻汇总模块所获得的真假票数比，得出该条新闻的真假结果并在界面中进行展示，然后触发投票模块。

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