CN110990879B - 一种基于区块链的数据存证方法 - Google Patents

一种基于区块链的数据存证方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于区块链的数据存证方法，包括如下两个阶段：阶段一、生成合约文件：第一步、选择合约模板；用户根据实际应用场景按需选择如下五个合约模板：身份注册模板、数据发布模板、数据更新模板、数据评价模板、数据查验模板；第二步、配置合约模板；第三步、生成合约代码；第四步、安装部署智能合约；阶段二、智能合约调用：智能合约部署成功后，用户调用智能合约提供的方法，运行智能合约，完成数据上链存证。该方法基于区块链技术，为用户提供可编辑的数据存证excel合约模板合约文件，用户可使用简单的模板配置就可完成数据存证智能合约开发，实现用户数据的可信存证。

Description

一种基于区块链的数据存证方法
技术领域
本发明涉及一种基于区块链的数据存证方法。
背景技术
现有数据存证系统存在的风险：
(1)数据权属缺少公开确认。数据发布由资源方自主提交，系统对数据缺少唯一性鉴别与时序公证登记，可能会存在数据重复登记、权属不清等问题，可能会导致权责纠纷。
(2)数据安全责任边界不清。存证数据在共享流转的同时也在传递着安全责任，无差异的数据、单向责任传递、简单的审计则必然导致安全责任“连坐”，既不利于数据泄露溯源，又挫伤数据提供者的积极性。
(3)数据管控责任过于集中。数据访问授权、共享交换、日志审计等均在信息存证共享平台完成，这就要求资源提供者、需求者要充分信赖平台，平台自然也就要承担主要管控责任，而这在实际应用中往往会存在问题。
(4)缺少公开公正评价机制。资源需求者没有公开公正途径评价数据质量，集中式的评价管理机制缺少公信力，从而也就难以为平台对数据提供者实施有效的监督管理提供支撑。
区块链技术的核心特性之一不可篡改性使得区块链数据存证将是未来数据存证的主要方式，而目前多数基于区块链的数据存证解决方案都存在操作过程复杂、难度大、用户体验不友好等问题。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明提出了一种基于区块链的数据存证方法，该方法基于区块链技术，为用户提供可编辑的数据存证excel合约模板合约文件，用户可使用简单的模板配置就可完成数据存证智能合约开发，实现用户数据的可信存证。
本发明需要解决的技术问题如下：
(1)突破基于excel模板的智能合约快速开发关键技术；
(2)数据存证模板设计。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于区块链的数据存证方法，包括如下两个阶段：
阶段一、生成合约文件：
第一步、选择合约模板；
用户根据实际应用场景按需选择如下五个合约模板：身份注册模板、数据发布模板、数据更新模板、数据评价模板、数据查验模板；
第二步、配置合约模板；
第三步、生成合约代码；
第四步、安装部署智能合约；
阶段二、智能合约调用：智能合约部署成功后，用户调用智能合约提供的方法，运行智能合约，完成数据上链存证。
与现有技术相比，本发明的积极效果是：
(1)全局唯一虚拟资产登记。使用数据指纹、Merkletree等技术对虚拟资产进行标记，实现数据资源的实例化，然后与资源拥有者身份一起记入区块链分布式总账，实现对资源的权益公开确认。
(2)数据责任交接清晰明确。基于区块链分布式总账对数据提交、授权、申请、共享、确认等过程进行公证记录，为数据溯源提供高可靠数据支撑，结合数据实例化进一步提升溯源效能。
(3)数据管控责任多方分担。三方共同参与记账，账本不可更改，资源提供者参与了交易的记录与确认，既降低了对平台的信任依赖，同时也分担了平台的数据管控责任。
(4)公开公正可靠数据评价。资源需求者可对资源提供者数据服务进行评价，并记录至区块链，由于评价记录不可更改，结合数据的可溯源特性，能够为数据存证共享平台生态治理提供帮助。
(5)区块链智能合约模版快速开发。提供安全智能合约开发模板和智能合约标准协议。该技术极大地减少业务方式接入成本，无需接入方懂得如何编写智能合约代码，只要搭建区块链运行环境即可低成本实现数据上链存证。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1为本发明的原理示意图。
具体实施方式
本发明公开一种基于区块链的数据存证方法：
(1)针对区块链数据存证业务需求，提供数据存证的通用智能合约excel模板，用户只需要按照excel模版提供业务相关字段及规则，将excel上传到服务平台，系统自动根据上传的excel字段及规则为用户生成相应的智能合约代码形成用户自定义的智能合约，并且完成智能合约在链上的部署及初始化，极大的减少业务方式接入成本，无需接入方懂得如何编写智能合约代码，只要搭建区块链运行环境即可低成本实现业务上链。
(2)使用Merkletree、数据指纹等技术对虚拟资产进行标记，实现数据资源的实例化，然后与资源拥有者身份一起记入区块链分布式总账，实现对资源的权益公开确认；基于区块链分布式总账对数据提交、授权、申请、共享、确认等过程进行公证记录，为数据溯源提供高可靠数据支撑，结合数据实例化进一步提升溯源效能；资源需求者可对资源提供者数据服务进行评价，并记录至区块链，由于评价记录不可更改，结合数据的可溯源特性，能够为存证数据共享生态治理提供帮助。
该方法主要包括生成合约文件和智能合约调用两个阶段。
阶段一：生成合约文件：
1、选择合约模板；
该方法中设计了5个模板：身份注册模板、数据发布模板、数据更新模板、数据评价模板、数据查验模板。用户根据实际应用场景按需选择相关模板。
2、配置合约模板：
(1)身份注册模板配置
身份注册模板设计包含8个字段：{enrollReq、ID、pk、email、orgnization、RF1、RF2、Sign}，如下表所示。用户通过配置身份注册模板，设置存证者身份注册需要提供的字段。
字段名 是否必填 字段说明
enrollReq 必填 注册请求标识
ID 必填 身份证号等可唯一标识用户的身份信息
pk 必填 公钥信息(用户本地生成，该发明提供相关算法)
email 非必填 电子邮箱
orgnization 非必填 组织机构
RF1 可选 用户自定义字段
RF2 可选 用户自定义字段
Sign 必填 签名
①模板提供2个非必填字段email、orgnization，用户按需可选择性置空。
②模板提供2个可选字段RF1、RF2，用户可按需自定义，添加存证者注册需要提供的其他身份信息字段。
(2)数据发布模板配置：
数据发布模板设计包含9个字段：{putReq、UID、MH、dFingerprint、key1、Key2、RF1、RF2、Sign}，如下表所示。用户通过配置数据发布模板，设置存证数据字段。
字段名 是否必填 字段说明
putReq 必填 数据发布请求标识
UID 必填 存证者唯一标识
MH 必填 Merklehash，结构化数据的可信标识
dFingerprint 必填 数据指纹，非结构化数据的可信标识
key1 非必填 数据关键词，可检索字段
Key2 非必填 数据关键词，可检索字段
RF1 可选 用户自定义字段
RF2 可选 用户自定义字段
Sign 可选 存证者签名
①存证者在完成身份注册后，区块链返回全网唯一身份标识UID给存证者。存证者在请求数据存证时需要提供该字段。
②存证数据包括结构化数据和非结构化数据，结构化数据存储其MerkleHash值MH，非结构化数据存储其数据指纹dFingerprint，如图1所示。模板设计覆盖两种类型的数据存证，相关字段为MH、dFingerprint，可根据实际存证数据类型选择性置空。
③模板提供2个用户可定义的关键词字段key1、key2，用于数据检索。用户根据具体应用场景选择(比如，在数据共享交换场景下，用户可设置数据关键词，使用者可通过关键词检索存证数据)。另外，模板提供两个可选字段RF1、RF2，用户可按需扩充存证数据字段。
④存证者签名字段Sign为可选字段，满足多种场景下的存证需求。
(3)数据更新模板配置
数据更新模板设计包含10个字段：{dUReq、dataID、UID、MH、dFingerprint、key1、key2、RF1、RF2、Sign}，如下表所示。用户通过配置数据更新模板，设置更新规则，以及生成更新数据需要提供的相关字段。
字段名 是否可更新 字段说明
dUReq - 数据更新标识
dataID - 数据唯一标识
UID - 存证者唯一标识
MH 可更新 Merklehash，结构化数据的可信标识
dFingerprint 可更新 数据指纹，非结构化数据的可信标识
key1 可更新 数据关键词，可检索字段
Key2 可更新 数据关键词，可检索字段
RF1 可更新 用户自定义
RF2 可更新 用户自定义
sign - 存证者签名
①dataID为数据唯一标识，存证者在完成数据发布后，区块链返回数据唯一标识dataID给用户。存证者对存证数据更新时需要提供该字段。
②存证者可对{MH/dFingerprint、key1、Key2、RF1、RF2}5个字段进行更新。
(4)数据评价模板配置
数据评价模板设计包含6个字段：{dEvalReq、dataID、UIDEval、dataScore、remark、Sign}，如下表所示。用户通过配置该模板，设置评价者生成数据评价需提供的相关字段。
字段名 是否必填 字段说明
dEvalReq 必填 数据评价请求标识
dataID 必填 数据唯一标识
UIDEval 可选 评价者身份唯一标识
dataScore 必填 数据评分
remark 可选 评论意见
Sign 可选 评价者签名
①dataID为数据唯一标识，评价者对存证数据生成评价时需要提供该字段。
②模板提供评价者身份标识UIDEval、签名Sign2个可选字段，涵盖实名评价和匿名评价两种需求场景，用户按需选择。
(5)数据查验模板配置
数据查验模板设计包含5个字段：{dVerifyReq、dataID、MH/dFingerprint、Sign、write}，如下表所示。用户通过配置该模板，设置数据查验需提供的字段。
字段名 是否必填 字段说明
dVerifyReq 必填 数据查验请求标识
dataID 必填 数据唯一标识
MH 必填 Merklehash
dFingerprint 必填 数据指纹
Sign 可选 查验者签名
write 可选 记链
①dataID为数据唯一标识，查验者请求查验存证数据时需要提供该字段。
②模板提供查验者签名Sign、记链write 2个字段，用户根据是否需要对查验操作记链等需求进行设置。
3、生成合约代码；
4、安装部署智能合约。
阶段二：智能合约调用
智能合约部署成功后，用户调用智能合约提供的方法，运行智能合约，完成数据上链存证。
数据存证主要包括六个智能合约协议：用户注册、数据发布、数据发布更新、数据评价、数据评分统计和数据查验，见下表。
Figure BDA0002265865440000081
1、用户注册
(1)用户本地生成签名密钥对。
(2)用户发送身份信息{注册请求标识、身份信息、公钥信息、签名}给区块链，请求身份注册。
(3)区块链验证用户签名，为用户生成唯一标识，绑定用户公钥，并记链。
(4)返回用户唯一标识和交易编号。
2、数据发布
(1)用户计算数据的MH/dFingerprint；
(2)用户发送{发布请求标识、用户唯一标识、MH、dFingerprint、关键词、签名}给区块链，请求数据发布。
注：为用户提供关键词自定义设置功能，可通过关键词进行模糊查询。
(3)区块链验证用户签名，生成数据唯一标识，记链存证数据，返回数据唯一标识和交易编号。并为数据生成评价字段(评分、评论意见)。
3、数据发布更新
(1)用户发送{数据发布更新请求标识、用户唯一标识、数据唯一标识、MH、dFingerprint、可检索字段、签名}给区块链，请求更新发布数据。
(2)区块链查询数据，更新发布数据，并记链。
(3)返回交易编号。
4、数据评价
(1)评价者生成数据评价{数据评分、评论意见}。
(2)发送{数据评价标识、评价者UID、数据标识、数据评分、数据评论、签名}给区块链。
(3)区块链验证签名，生成评价唯一标识，并记链。
(4)返回评价唯一标识和交易编号。
5、数据查验
(1)用户获取数据信息{交易编号/数据唯一标识、数据}；
(2)用户计算数据的MH/dFingerprint；
(3)用户发送{查验请求标识、交易编号/数据唯一标识、MH/dFingerprint}到区块链，请求查验；
(4)区块链查验MH/dFingerprint，并记链(可选)；
(5)返回查验结果。

Claims (2)

1.一种基于区块链的数据存证方法，其特征在于：包括如下两个阶段：
阶段一、生成合约文件：
第一步、选择合约模板；
用户根据实际应用场景按需选择如下五个合约模板：身份注册模板、数据发布模板、数据更新模板、数据评价模板、数据查验模板；其中：
（1）所述身份注册模板包括注册请求标识、用户身份信息、公钥信息和签名4个必填字段，电子邮箱和组织机构2个非必填字段，以及2个自定义字段；所述身份注册的流程为：
1）用户本地生成签名密钥对；
2）用户发送身份信息{注册请求标识、身份信息、公钥信息、签名}给区块链，请求身份注册；
3）区块链验证用户签名，为用户生成唯一标识，绑定用户公钥，并记链；
4）返回存证者唯一标识和交易编号；
（2）所述数据发布模板包括数据发布请求标识、存证者唯一标识、结构化数据的可信标识、非结构化数据的可信标识4个必填字段，用于数据检索的2个关键词字段，以及2个自定义字段和1个存证者签名字段：所述数据发布的流程为：
1）用户计算数据的MH/dFingerprint；
2）用户发送{发布请求标识、存证者唯一标识、MH、dFingerprint、关键词、签名}给区块链，请求数据发布；
3）区块链验证用户签名，生成数据唯一标识，记链存证数据，返回数据唯一标识和交易编号；并为数据生成评价字段；
（3）所述数据更新模板包括数据更新请求标识、存证者唯一标识、数据唯一标识3个必填字段，可更新的结构化数据的可信标识、非结构化数据的可信标、关键词和自定义字段，以及1个存证者签名字段；所述数据更新的流程为：
1）用户发送{数据更新请求标识、存证者唯一标识、数据唯一标识、MH、dFingerprint、关键词、签名}给区块链，请求更新发布数据；
2）区块链查询数据，更新发布数据，并记链；
3）返回交易编号；
（4）所述数据评价模板包括数据评价请求标识、数据唯一标识、数据评分3个必填字段，评价者身份唯一标识、评论意见、评价者签名3个可选字段；所述数据评价的流程为：
1）评价者生成数据评价{数据评分、评论意见}；
2）评价者发送{数据评价请求标识、评价者身份唯一标识、数据唯一标识、数据评分、评论意见、签名}给区块链；
3）区块链验证签名，生成评价唯一标识，并记链；
4）返回评价唯一标识和交易编号；
（5）所述数据查验模板包括数据查验请求标识、数据唯一标识、结构化数据的可信标识、非结构化数据的可信标识4个必填字段，查验者签名和记链2个可选字段；所述数据查验的流程为：
1）用户获取数据信息{数据唯一标识、数据}；
2）用户计算数据的MH/dFingerprint；
3）用户发送{数据查验请求标识、数据唯一标识、MH/dFingerprint}到区块链，请求查验；
4）区块链查验MH/dFingerprint；
5）返回查验结果；
第二步、配置合约模板；
第三步、生成合约代码；
第四步、安装部署智能合约；
阶段二、智能合约调用：智能合约部署成功后，用户调用智能合约提供的方法，运行智能合约，完成数据上链存证。
2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的数据存证方法，其特征在于：所述区块链查验MH/dFingerprint并记链后，返回查验结果。
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