CN110968899B - 一种基于区块链的数据分块确认方法、装置、设备和介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于区块链的数据分块确认方法、装置、设备和介质，该方法利用了区块链不可篡改的特性以及密码学中的非对称加密方案，保存数据信息。通过区块链本身作为存储介质的特点，将数据传输的过程由同步变为异步。将大数据量的传输拆分成小的块，通过交易标识在区块链上下载取回。由智能合约存储公钥信息，可以控制传输者身份的合法性，对数据的发送方进行校验。用于解决对现在数据传输方和数据接收方传输数据的同步传输以及可能遭到他人篡改或监听的问题。

Description

一种基于区块链的数据分块确认方法、装置、设备和介质

技术领域

本发明涉及基于区块链的数据传输领域，尤其涉及一种基于区块链的数据分块确认方法、装置、设备和介质。

背景技术

区块链技术，区块链是指通过去中心化和去信任的方式集体维护一个可靠数据库的技术方案，是比特币、以太币等数字货币的底层技术。通俗一点说，区块链技术就指一种全民参与记账的方式。区块链上的交易确认由区块链上的所有节点共识完成，共识成功后打包写入区块。区块链维护一个公共的账本，用于存储区块链网络上所有交易，所有的系统背后都有一个数据库，你可以把数据库看成是就是一个大账本。那么谁来记这个账本就变得很重要。目前就是谁的系统谁来记账，微信的账本就是腾讯在记，淘宝的账本就是阿里在记。这种方式，我们就称它为区块链技术。

智能合约，从用户角度来讲，智能合约通常被认为是一个自动担保账户，例如，当特定的条件满足时，程序就会释放和转移资金。从技术角度来讲，智能合约被认为是网络服务器，只是这些服务器并不是使用IP地址架设在互联网上，而是架设在区块链上。从而可以在其上面运行特定的合约程序。智能合约是编程在区块链上的汇编语言。通常人们不会自己写字节码，但是会从更高级的语言来编译它,例如Solidity、LLL等语言，通过智能合约可以实现在区块链上的数据存储、读写以及一些逻辑操作，目前大部分的区块链应用都是基于智能合约来运行的。智能合约使用的Solidity语言是图灵完备的，可以实现应用业务逻辑的所有操作。

在通过区块链进行数据存储的过程中，传统的方式一般是直接将业务数据进行上链存储，然后通知数据接受者，接受者通过交易标识下载数据。如果单笔交易过大，可能造成网络压力过大，共识缓慢，出现共识失败概率较高的问题。现有的一些方案采用的是在区块链层面进行改造，引入中间节点，通过数据复制多份，切分后通过中间节点传输的方式。这种方案需要底层区块链网络进行符合要求的改造升级，且在传输过程中存在数据冗余，整体传输效率不高。

发明内容

针对上述不足，本发明实施例提供了一种基于区块链的数据分块确认方法、装置、设备和介质，用于解决对现在数据传输方和数据接收方传输数据的同步传输以及可能遭到他人篡改或监听的问题。

本发明实施例采用以下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种基于区块链的数据分块确认方法，该方法底层由各区块链节点组成，维护一个区块链网络。所述区块链网络是作为信息存储的基础，用于存储智能合约，数据信息。数据发送方和数据接收方通过区块链网络传输数据。该方法包括：

数据传输方将数据分块并编号，使用区块链上链存储数据，将交易标识和分块编号组织为校验文件，校验文件的摘要或内容上链存储在区块链上；

数据接收方接收数据传输方传输的校验文件和校验文件摘要或内容上链存储后的交易标识后，进行数据分块的校验下载；

数据传输方需要通过认证方在区块链上记录数据传输方唯一标识和公钥的映射关系，所述数据传输方和数据接收方均信任认证方。

进一步的，所述数据分块根据等长大小进行分块，或通过业务数据的逻辑区别进行分块。

进一步的，分块后的数据根据数据隐私需要决定是否进行加密。

进一步的，如果在数据分块上链存储时，因为网络或区块链原因失败后，需要进行数据分块上链存储的重试工作。

进一步的，数据分块时对数据进行编号，分块数据上链存储时得到交易标识，将编号和交易标识组织为校验文件。

进一步的，进行数据分块的校验下载，分为一下几个方面：

第一个方面是，如果区块链上存储校验文件的摘要，数据接收方需要比对收到的校验文件摘要与链上存储的摘要是否一致；如果区块链上存储校验文件内容，数据接收方需要比对接收到的校验文件内容和链上存储的校验文件内容是否一致；

第二个方面是，数据接收方需要查询校验文件内容或摘要上链存储的交易，确认该笔交易的交易发送方地址与数据传输方的公钥相匹配；

第三个方面是，数据接收方需要根据校验文件存储的数据分块的交易标识下载数据，同时校验这批交易标识对应的交易发送方地址与数据传输方公钥是否匹配。

进一步的，如果指定的智能合约中未存储数据传输方的公钥和自身标识，需要向认证方发起申请，认证方通过后将信息写入智能合约。

进一步的，在下载各分块数据完成后，需要通过编号进行按序组合，形成原始数据。

第二方面是，本发明实施例提供一种基于区块链的数据分块确认装置，基于底层区块链网络，所述装置包括：

数据传输方模块，用于将数据分块并编号，使用区块链上链存储数据，将交易标识和分块编号组织为校验文件，校验文件的摘要或内容上链存储在区块链上；

数据接收方模块，用于接收数据传输方模块传输的校验文件和校验文件摘要或内容上链存储后的交易标识后，进行数据分块的校验下载；

认证方模块，用于提供数据传输方模块在区块链上记录数据传输方唯一标识和公钥的映射关系，所述数据传输方和数据接收方均信任认证方。

第三方面，本发明实施例提供一种设备，包括：

一个或多个处理器。

存储器，用于存储一个或多个程序。

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现第一方面所述的基于区块链的数据分块确认方法。

第三方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第一方面所述的基于区块链的数据分块确认方法。

采用以上的技术方案，本发明实施例的有益效果如下：在业务层面对数据进行了切块传输，并能够分块确认，不需要在底层区块链进行侵入改造。引入认证方在区块链上绑定数据传输方唯一标识和公钥，能够简单地通过数据传输方公钥和区块链交易发起者地址是否匹配，验证数据和校验文件信息是否是由数据传输方作为交易发起者存储，减低了校验的复杂度，提高了在大批量数据传输下的效率。通过数据的分块下载，可以在部分数据出错或区块链交易信息异常的情况下，进行部分数据的更新及重新上链操作。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例一提供的基于区块链的数据分块确认方法的数据传输及确认流程图；

图2为本实施例二中提供的基于区块链的数据分块确认装置的结构示意图；

图3为本发明实施例三提供的设备以通用计算设备的形式表现框图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

区块链上的信息由于其不可篡改的特性可以保证其权威性，将数据保存到区块链中之后可以防止记录后续被修改，能够保证存储的安全性。使用区块链作为存储介质存储数据，数据接收方可以异步进行下载，不受制于数据传输方和数据接收方之间的实时网络环境。通过将公钥，自身标识及其他必要信息存储在智能合约中的方式，数据接收方可以对交易的发起方进行校验。通过智能合约中的逻辑控制，可以实现由可信机构认证后再写入智能合约，保证了这个智能合约中内容的可信。通过将数据分块传输并确认的方式，可以在部分数据内容有误的情况下进行更新。

下面结合某一种具体的模拟场景对本发明的基于区块链的数据分块确认方法做进一步的阐述。

实施例一

图1为本发明实施例一中提供的一种基于区块链的数据分块确认的流程图。

本场景中涉及到的具体角色有三个，分别为数据传输方，数据接收方以及认证机构代表的认证方。数据传输方与认证机构交互，实现身份标识在区块链上的存储。数据传输方和数据接收方以区块链为媒介进行交互，实现数据的传输和确认工作。

进一步的，以一个可能出现的实际场景为例子，有A企业和B企业这两个企业，A企业需要向B企业进行一个项目的所有资料的传输，监管机构C代表的是双方均可信的一个认证方。数据分块确认的工作步骤如下：

(1)数据的传输流程以A企业为起点发起，A企业首先需要确认区块链网络的状态，因为整个流程的能够进行数据传输的前提是区块链网络的状态正常。

(2)A企业需要访问由监管机构C提供的智能合约，确认自身的信息，如自身唯一标识和公钥信息是否存储在智能合约中。

(3)如果A企业的身份信息未存储在智能合约中，则需要向监管机构C提出申请，提供唯一标识和公钥，申请将自身信息存储在区块链的智能合约中。

(4)监管机构C进行认证，具体方式包括但不限于线下核验等方式，监管机构C在确认A企业身份的可信后，将A企业的唯一标识，公钥存储在区块链的智能合约中。

(5)A企业在确认自身身份信息已经存储在区块链网络的智能合约中后，开始进行数据的传输。

(6)A企业将业务数据进行格式化，此处的格式化指的是将原本无序或杂乱的数据整理并转为便于传输的格式，如整理为文本等，该场景中，A企业需要向B企业传递一个项目的资料，其中包括图片，音频，文本等，此时可以将所有材料转化整理后，形成一串长文本数据，该数据作为整体传输数据。

(7)A企业将格式化后的业务数据根据一个合理的单位大小进行切分成若干大小合适的分块，根据数据传输需要决定是否使用密钥进行加密，并对分块进行编号记录。

(8)A企业将分块数据作为区块链交易的内容，通过发送交易的方式将数据进行上链存储，获取相应的交易标识。

(9)将数据切片上链完成后，会得到若干条交易标识，将交易标识和对应编号整合后可以形成一个校验文件。

(10)将交易集合文件的摘要，A企业的唯一标识组合为交易后上链保存，可以得到一个校验文件的上链标识。

(11)A企业将该校验文件，校验文件交易标识，A企业的唯一标识等信息传输给B企业，此处的传输方式包括但不限于互联网传输，线下传输。

(12)B企业接收到上述数据后，使用校验文件的交易标识在区块链网络中查询对应的数据，通过比对存储在区块链上的摘要和接收到的校验文件的摘要是否一致，能够确认上链时的校验文件和现在接受到的校验文件内容是否一致。

(13)B企业通过A企业的唯一标识在监管机构C提供的智能合约中进行查询，确认A企业是否通过认证方的认证。如果通过认证，则查询A企业的最新可信公钥。

(14)B企业通过A企业的公钥计算出A企业区块链账户地址。

(15)B企业比对校验文件上链交易中的发送方地址和计算得到的账户地址是否一致，一致则说明交易发起者是A企业。

(16)B企业解析校验文件，得到若干交易标识。

(17)B企业根据交易标识从区块链网络上查询对应交易，验证交易的发起者地址是否为A企业的区块链地址，下载相关的分块数据。

(18)B企业解析分块数据，根据编号将若干交易中的内容进行组合，全部数据下载完毕按序组合后即可获得A企业最初的格式化数据。

(19)如果在B企业下载数据时，出现区块链上下载交易失败，交易不存在或者交易发起者有误的情况，可以由B企业通知A企业，由A企业对异常对应分块重新上链后，组织新的校验文件，重复上述的传输确认并下载的流程。B企业在后续可以根据原本的下载情况进行异常切片的选择下载。

实时例二

图2为本实施例二中提供的基于区块链的数据分块确认装置的结构示意图，该装置底层基于区块链网络，该装置可以执行任意本发明任意实施例所提供的基于区块链的数据分块确认方法，具备执行该方法相应的功能模块和有益效果。如图2所示，该装置包括：

数据传输方模块S201，用于将数据分块并编号，使用区块链上链存储数据，将交易标识和分块编号组织为校验文件，校验文件的摘要或内容上链存储在区块链上；

认证方模块S202，用于提供数据传输方模块在区块链上记录数据传输方唯一标识和公钥的映射关系，提供查询功能；

数据接收方模块S203，用于接收数据传输方模块传输的校验文件和校验文件摘要或内容上链存储后的交易标识后，进行数据分块的校验下载。

本发明实施提供的技术方案，通过认证方模块存储数据传输方的唯一标识和公钥的映射关系，使数据接收方模块可以使用区块链交易的发送方地址进行发送者身份的验证，降低了验证的复杂度，提高了验证的效率。通过将数据的分块并提供校验文件的方式，使得数据以分块为单位进行上链存储，减小了区块链网络的负荷，减少了共识失败的概率，提高了整体数据传输效率。

示例性的，数据传输方模块S201可以包括：

认证交互单元，用于查询数据传输模块的唯一编号和公钥映射是否存储在认证方模块中，能够在不存在的情况下提交申请。

数据切分单元，用于将数据进行分块编号。

数据上链单元，用于使用同步和异步的方式进行数据的上链存储工作。

校验文件单元，用于组织校验文件，将校验文件的内容或摘要上链存储，并传输校验文件至数据接收模块。

示例性的，认证方模块S202可以包括：

申请单元，用于接收数据传输模块的绑定唯一标识和公钥的申请，查询数据传输模块的申请，对数据传输模块申请进行审核。

查询单元，用于查询数据传输模块唯一标识和公钥的绑定关系。

示例性的，数据接收方模块S203可以包括：

校验文件核验单元，用于接收校验文件并核验。

数据核验处理单元，用于核验数据分块，下载数据分块和按序组装数据分块。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种设备的结构示意图。图3示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性设备1的框图。图3显示的设备仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。设备1典型可以是实现基于区块链的数据分块确认的设备。

如图3所示，设备1以通用计算设备的形式表现。设备1的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元2，存储器3，连接不同系统组件(包括存储器3和处理单元2)的总线4。

总线4表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。

设备1典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被设备1访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

存储器3可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)5和/或高速缓存存储器6。设备1可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统8可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图3未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图3中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CDROM,DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线4相连。存储器3可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。

具有一组(至少一个)程序模块8，可以存储在例如存储器3中，这样的程序模块8包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块8通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。

设备1也可以与一个或多个外部设备10(例如键盘、指向设备、显示设备9等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该设备1交互的设备通信，和/或与使得该设备1能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口11进行。并且，设备1还可以通过网络适配器12与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器12通过总线4与设备1的其它模块通信。应当明白，尽管图3中未示出，可以结合设备1使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

处理单元2通过运行存储在存储器3中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的基于区块链的数据分块确认方法。

实施例四

本发明实施例四还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序(或称为计算机可执行指令)，该程序被处理器执行时用于执行一种基于区块链的数据分块确认方法，该方法包括：

提供认证方进行数据传输方的公钥和唯一标识绑定；

数据传输方对数据进行分块编号；

数据传输方使用同步或异步方式进行数据上链存储；

数据传输方根据上链存储交易标识和编号组织校验文件；

数据接收方核验校验文件；

数据接收方下载数据分块并按序组装。

本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CDROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如”C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种基于区块链的数据分块确认方法，其特征在于，包括：

数据传输方将数据分块并编号，使用区块链上链存储数据，将交易标识和分块编号组织为校验文件，校验文件的摘要或内容上链存储在区块链上；

数据接收方接收数据传输方传输的校验文件和校验文件摘要或内容上链存储后的交易标识后，进行数据分块的校验下载；

数据传输方需要通过认证方在区块链上记录数据传输方唯一标识和公钥的映射关系，所述数据传输方和数据接收方均信任认证方；

进行数据分块的校验下载，分为以 下几个方面：

第一个方面是，如果区块链上存储校验文件的摘要，数据接收方需要比对收到的校验文件摘要与链上存储的摘要是否一致；如果区块链上存储校验文件内容，数据接收方需要比对接收到的校验文件内容和链上存储的校验文件内容是否一致；

第二个方面是，数据接收方需要查询校验文件的摘要或内容上链存储的交易，确认该交易的交易发送方地址与数据传输方的公钥相匹配；

第三个方面是，数据接收方需要根据校验文件存储的数据分块的交易标识下载数据，同时校验这批交易标识对应的交易发送方地址与数据传输方公钥是否匹配。

2.如权利要求1所述的一种基于区块链的数据分块确认方法，其特征在于,分块后的数据根据数据隐私需要决定是否进行加密。

3.如权利要求1所述的一种基于区块链的数据分块确认方法，其特征在于,如果在数据分块上链存储时，因为网络或区块链原因失败后，需要进行数据分块上链存储的重试工作。

4.如权利要求1所述的一种基于区块链的数据分块确认方法，其特征在于，数据分块时对数据进行编号，分块数据上链存储时得到交易标识，将编号和交易标识组织为校验文件。

5.如权利要求1所述的一种基于区块链的数据分块确认方法，其特征在于，如果指定的智能合约中未存储数据传输方的公钥和自身标识，需要向认证方发起申请，认证方通过后将信息写入智能合约。

6.如权利要求1所述的一种基于区块链的数据分块确认方法，其特征在于，在下载各分块数据完成后，需要通过编号进行按序组合，形成原始数据。

7.一种基于区块链的数据分块确认装置，其特征在于，基于底层区块链网络，所述装置包括：

数据传输方模块，用于将数据分块并编号，使用区块链上链存储数据，将交易标识和分块编号组织为校验文件，校验文件的摘要或内容上链存储在区块链上；

数据接收方模块，用于接收数据传输方模块传输的校验文件和校验文件摘要或内容上链存储后的交易标识后，进行数据分块的校验下载；

认证方模块，用于提供数据传输方模块在区块链上记录数据传输方唯一标识和公钥的映射关系，所述数据传输方和数据接收方均信任认证方；

进行数据分块的校验下载，分为以 下几个方面：

第一个方面是，如果区块链上存储校验文件的摘要，数据接收方需要比对收到的校验文件摘要与链上存储的摘要是否一致；如果区块链上存储校验文件内容，数据接收方需要比对接收到的校验文件内容和链上存储的校验文件内容是否一致；

第二个方面是，数据接收方需要查询校验文件的摘要或内容上链存储的交易，确认该交易的交易发送方地址与数据传输方的公钥相匹配；

第三个方面是，数据接收方需要根据校验文件存储的数据分块的交易标识下载数据，同时校验这批交易标识对应的交易发送方地址与数据传输方公钥是否匹配。

8.一种电子设备，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-6任一项所述的基于区块链的数据分块确认方法。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的基于区块链的数据分块确认方法。

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