CN111078700A - 一种基于区块链的数据同步方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于区块链的数据同步方法及系统，所述方法包括：实时同步：对区块链上信息进行订阅，当区块链上有交易发生时，获取交易信息，并将交易信息封装为对象并放入消息队列；从消息队列读取交易信息，判断业务数据库服务器中是否已经存在该条交易信息，如果不存在，将该条交易信息同步至业务数据库；定时同步：每隔设定时间，获取区块链中最新完整区块的编号，与业务数据库中当前已同步区块的最大区块号，判断是否存在未同步的区块；若存在，确定未同步的区块编号，对这些区块逐个进行遍历，获取区块中的交易数据，同步至业务数据库。本发明在提高了数据同步的实时性和完整性。

Description

一种基于区块链的数据同步方法及系统

技术领域

本发明属于区块链技术领域，尤其涉及一种基于区块链的数据同步方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

区块链以区块的方式存储交易数据，因为其独特的块链式数据结构，相对于日常广泛使用的关系数据库来言，其数据不易访问，并且，交易数据是以字符串形式附加到交易信息。若要访问区块链上的交易信息，只能通过查找到相应区块和交易数据来获取，并且，由于交易信息的存储形式为字符串，需要应用程序解析字符串才能得到想要的业务数据信息，影响业务的正常开展。

将区块链上的数据同步至外部关系数据库中，基于外部关系数据库，能够满足易于查询和统计的需求。但是由于区块链典型的异步交互特征，使得应用系统必须不停地主动向区块链发起查询才能获得最新的状态信息，区块链内部数据状态的变化不会主动通知外部应用系统，使得实时交互困难，内外部数据不同步。并且，由于服务停止、网络中断等原因，还会导致同步的数据不完整。

目前的数据同步通常是对数据本身进行同步，当数据量大时，对宽带和数据库存储空间的要求都有很高要求。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种基于区块链的数据同步方法及系统，通过实时同步和定时同步相结合的方法，保证了数据同步的实时性和完整性。

为实现上述目的，本发明的一个或多个实施例提供了如下技术方案：

一种基于区块链的数据同步方法，包括：

实时同步：对区块链上信息进行订阅，当区块链上有交易发生时，获取交易信息，并将交易信息封装为对象并放入消息队列；从消息队列读取交易信息，判断业务数据库服务器中是否已经存在该条交易信息，如果不存在，将该条交易信息同步至业务数据库；

定时同步：每隔设定时间，获取区块链中最新完整区块的编号，与业务数据库中当前已同步区块的最大区块号，判断是否存在未同步的区块；若存在，确定未同步的区块编号，对这些区块逐个进行遍历，获取区块中的交易数据，同步至业务数据库。

进一步地，交易信息还包括附加信息，所述附加信息中包括该条交易信息所属的业务类型，根据所述业务类型对同步的交易信息在业务数据库中分类存储。

进一步地，交易信息还包括附加信息，所述附加信息为该条交易信息的索引数据，每条索引数据由多个数据项组成，每个数据项均包括一对标识数据和内容数据；其中一个数据项，标识数据为该条索引数据相应的业务类型标识信息，内容数据为相应类型名称。

进一步地，所述索引数据在上链前均进行了加密；所述同步方法还包括：对待同步的交易信息的附加信息进行解析，得到明文的索引数据。

进一步地，所述加密方法为：对标识数据进行非可逆加密，得到标识数据密文；以标识数据密文追加固定密钥作为加密密钥，对内容数据进行可逆加密。

进一步地，预先存储各数据项中每个标识数据的所有取值；所述解析方法为：

对多个业务类型标识信息进行非可逆加密，得到不同业务类型对应的标识数据密文；

将不同业务类型的标识数据密文分别追加固定密钥，对索引数据密文中相应的数据项进行解密，得到该索引数据相应的业务类型；

对各数据项中每个标识数据的所有取值，均进行非可逆加密，得到各数据项对应的所有可能的标识数据密文；

对这些标识数据密文分别追加固定密钥，对索引数据密文中相应的数据项分别进行解密，得到各数据项中的内容数据。

一个或多个实施例提供了一种基于区块链的数据同步系统，包括：

实时同步模块，对区块链上信息进行订阅，当区块链上有交易发生时，获取交易信息，并将交易信息封装为对象并放入消息队列；从消息队列读取交易信息，判断业务数据库服务器中是否已经存在该条交易信息，如果不存在，该条交易信息为待同步交易信息；

定时同步模块，每隔设定时间，获取区块链中最新完整区块的编号，与业务数据库中当前已同步区块的最大区块号，判断是否存在未同步的区块；若存在，确定未同步的区块编号，对这些区块逐个进行遍历，获取区块中的交易数据，作为待同步交易信息。

进一步地，交易信息还包括附加信息，所述附加信息为该条交易信息的索引数据，每条索引数据由多个数据项组成，每个数据项均包括一对标识数据和内容数据。

进一步地，所述索引数据在上链前均进行了加密，所述系统还包括：

附加信息解析模块，所述同步方法还包括：对待同步的交易信息的附加信息进行解析，得到明文的索引数据。

进一步地，索引数据中一个数据项，标识数据为该条索引数据相应的业务类型标识信息，内容数据为相应类型名称；所述系统还包括：

分类存储模块，根据解析得到的业务类型对交易信息及其附加信息分类存储。

以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

本发明采用实时同步和定时同步相结合的方法，实时同步在有交易被打包确认时即获取交易信息，并对交易信息进行解析，获到业务数据，能够保证获取数据的及时性；定时同步按照一定时间间隔进行数据同步，主要实现对实时同步遗漏的数据进行补充的作用，特别是由于服务停止、网络中断等原因导致实时同步无法正常完成时，能够保证业务库的数据与区块链上的数据是完整的、一致的。

本发明同步的数据不是健康数据本身，而是健康数据相应的索引数据，采用JSON串的形式存储，数据量小，对存储空间和宽带的要求较低，保证了传输的实时性。并且，索引数据在上链前进行了加密，数据同步过来的是密文数据，保障了数据在传输过程中的安全性。

本发明同步的数据包括交易信息和索引数据，将同步下来的数据按照业务需要进行数据的组织，分别包括，索引数据按照摘要信息、授权访问记录、数据访问记录等业务类型进行分类组织，能够较好的支撑业务流程。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，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。

图1为本发明实施例中一种基于区块链的数据同步系统架构图；

图2为本发明实施例中各数据项加密的流程图；

图3为本发明实施例中基于访问请求的数据项解密的流程图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

本实施例公开了一种基于区块链的数据同步方法，包括：

实时同步：对区块链上信息进行订阅，当区块链上有交易发生时，能够获取到交易信息，并将交易信息封装为对象，并放入消息队列中；从消息队列中读取交易信息，首先根据交易信息HASH判断业务数据库中是否已经存在该条交易信息，如果不存在则保存该交易信息。

定时同步：每隔设定时间，获取区块链中最新完整区块的编号，与业务数据库中当前已同步区块的最大区块号，判断是否存在未同步的区块；若存在，确定未同步的区块编号，对这些区块逐个进行遍历，获取区块中的交易数据并保存。

交易信息还包括附加信息，所述附加信息中包括该条交易信息所属业务类型，根据业务类型对交易信息及其附加信息分类存储。

每条交易信息在上链存储之前均提取了索引数据，并对索引数据进行加密，加密后的索引数据作为交易信息的附件信息上链存储。所述方法还包括，对同步过来的交易信息的附加信息进行解析，得到相应索引数据。

具体地，本实施例中，交易信息为健康数据，基于每一条原始健康数据均生成一条索引数据，每条索引数据由多个数据项组成，每个数据项均包括一对标识数据和内容数据；其中一个数据项中，标识数据为该条索引数据的业务类型标识信息，内容数据为相应类型名称。

本实施例中，每条索引数据采用JSON串的形式进行存储。索引数据中的标识数据(key值)，即对于该条索引数据能够起到标识作用的数据；内容数据(va l ue值)，即具体的数据内容，并且，一个数据项具有一个key值和一个va l ue值，二者一一对应。

其中，所述索引数据的业务类型类型包括但不限于健康数据摘要信息、用户访问授权信息、数据访问信息等，可以采用编号1,2,3……来标识不同类型索引数据。其中，

健康数据摘要信息包括：摘要的标识信息和摘要内容；其中，摘要内容包括：健康事件的标识信息(如检查报告、检验报告)、事件发生时间和地点(如科室名称)，原始数据的存放地址，以及数据来源医疗机构的标识信息(如机构I D)、名称。所述健康事件包括拍片、化验、体检等，所述事件的划分和编号是预先设定的。

用户访问授权信息包括：访问授权记录的标识信息、授权访问的健康数据摘要的标识信息、授权时间、授权人员信息、授权过期时间等。授权人员信息包括人员姓名、年龄和身份证号等基本信息。

数据访问信息包括：数据访问记录的标识信息、访问的健康数据摘要的标识信息、数据用途、访问时间、访问人员，访问人员所属企业等。访问人员信息包括人员姓名、年龄和身份证号等基本信息。

本领域技术人员可以理解，对上述健康数据摘要信息、用户访问授权信息、数据访问信息中的数据按照标识数据和内容数据进行分组，即可得到索引数据。

对索引数据进行加密包括：

对于待上链的索引数据中的每个数据项，分别对标识数据和内容数据进行非可逆加密和可逆加密，得到索引数据的密文。本实施例中，对于每个数据项，首先对标识数据进行非可逆加密采用MD5加密方法，得到标识数据密文；然后以标识数据密文追加固定密钥作为加密密钥，对内容数据进行可逆加密，具体地，可采用AES加密方法。通过上述加密方法，得到整条索引数据的密文，每个数据项在加密时密钥均不同。

对索引数据进行加密后，还对所述索引数据的密文进行压缩和可逆加密，再上链存储。具体地，业务数据在经过key值和va l ue值的加密后，进行数据压缩，减小数据大小，提高数据上链保存和传播的效率。然后对压缩后的数据进行统一加密，加密为采用规定秘钥的可逆加密。并将数据以16进制形式保存到区块链中。

为了实现对索引数据密文的解析，预先存储与医疗机构、相关人员、健康事件等的标识信息的取值。对于通过实时同步或定时同步获取的交易信息，采用以下方法对其附加信息进行解析：

首先对获取的索引数据进行解密和解压缩；

对业务类型标识数据进行非可逆加密，得到不同业务类型对应的标识数据密文；

将不同业务类型的标识数据密文分别追加固定密钥，对索引数据密文中相应的数据项进行解密，得到该索引数据相应的业务类型；

从原始数据中抽取与索引数据中标识数据相应的原始字段信息，并进行非可逆加密，得到各数据项对应的标识数据密文；

对这些标识数据密文分别追加固定密钥，对索引数据密文中相应的数据项进行解密，得到各数据项中的内容数据；从而得到明文的索引数据。

根据解析得到的所属业务类型，对交易信息和索引数据进行分类存储。

本实施例采用数据同步机制分为实时数据同步和定时数据同步。实时数据同步为了保证数据的能够快速及时的从区块链中同步到业务库中，定时同步是对实时同步的补充，对实时同步未完成的数据进行定时的同步，防止业务库中的数据与区块链上的数据不一致。

实施例二

本实施例的目的是提供一种基于区块链的数据同步系统，包括：

实时同步模块，对区块链上信息进行订阅，当区块链上有交易发生时，能够获取到交易信息，并将交易信息封装为对象，并放入消息队列中；从消息队列中读取交易信息，首先根据交易信息HASH判断业务数据库中是否已经存在该条交易信息，如果不存在则为待同步交易信息。

定时同步模块，每隔设定时间，获取区块链中最新完整区块的编号，与业务数据库中当前已同步区块的最大区块号，判断是否存在未同步的区块；若存在，确定未同步的区块编号，对这些区块逐个进行遍历，获取区块中的交易数据。

附加信息解析模块，每条交易信息在上链存储之前均提取了索引数据，并对索引数据进行加密，加密后的索引数据作为交易信息的附件信息上链存储。该模块用于对同步过来的交易信息的附加信息进行解析，得到相应索引数据。

分类存储模块，交易信息还包括附加信息，所述附加信息中包括该条交易信息所属业务类型，该模块根据业务类型对交易信息及其附加信息分类存储。

以上实施例二中涉及的各步骤与方法实施例一相对应，具体实施方式可参见实施例一的相关说明部分。

以上一个或多个实施例具有以下技术效果：

本发明采用实时同步和定时同步相结合的方法，实时同步在有交易被打包确认时即获取交易信息，并对交易信息进行解析，获到业务数据，能够保证获取数据的及时性；定时同步按照一定时间间隔进行数据同步，主要实现对实时同步遗漏的数据进行补充的作用，特别是由于服务停止、网络中断等原因导致实时同步无法正常完成时，能够保证业务库的数据与区块链上的数据是完整的、一致的。

本发明同步的数据不是健康数据本身，而是健康数据相应的索引数据，采用JSON串的形式存储，数据量小，对存储空间和宽带的要求较低。并且，索引数据在上链前进行了加密，数据同步过来的是密文数据，保障了数据在传输过程中的安全性。

本发明同步的数据包括交易信息和索引数据，将同步下来的数据按照业务需要进行数据的组织，分别包括，索引数据按照摘要信息、授权访问记录、数据访问记录等业务类型进行分类组织，能够较好的支撑业务流程。

本领域技术人员应该明白，上述本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算机装置来实现，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种基于区块链的数据同步方法，其特征在于，包括：

实时同步：对区块链上信息进行订阅，当区块链上有交易发生时，获取交易信息，并将交易信息封装为对象并放入消息队列；从消息队列读取交易信息，判断业务数据库服务器中是否已经存在该条交易信息，如果不存在，将该条交易信息同步至业务数据库；

定时同步：每隔设定时间，获取区块链中最新完整区块的编号，与业务数据库中当前已同步区块的最大区块号，判断是否存在未同步的区块；若存在，确定未同步的区块编号，对这些区块逐个进行遍历，获取区块中的交易数据，同步至业务数据库。

2.如权利要求1所述的一种基于区块链的数据同步方法，其特征在于，交易信息还包括附加信息，所述附加信息中包括该条交易信息所属的业务类型，根据所述业务类型对同步的交易信息在业务数据库中分类存储。

3.如权利要求1所述的一种基于区块链的数据同步方法，其特征在于，交易信息还包括附加信息，所述附加信息为该条交易信息的索引数据，每条索引数据由多个数据项组成，每个数据项均包括一对标识数据和内容数据；其中一个数据项，标识数据为该条索引数据相应的业务类型标识信息，内容数据为相应类型名称。

4.如权利要求3所述的一种基于区块链的数据同步方法，其特征在于，所述索引数据在上链前均进行了加密；所述同步方法还包括：对待同步的交易信息的附加信息进行解析，得到明文的索引数据。

5.如权利要求4所述的一种基于区块链的数据同步方法，其特征在于，所述加密方法为：对标识数据进行非可逆加密，得到标识数据密文；以标识数据密文追加固定密钥作为加密密钥，对内容数据进行可逆加密。

6.如权利要求5所述的一种基于区块链的数据同步方法，其特征在于，预先存储各数据项中每个标识数据的所有取值；所述解析方法为：

对多个业务类型标识信息进行非可逆加密，得到不同业务类型对应的标识数据密文；

将不同业务类型的标识数据密文分别追加固定密钥，对索引数据密文中相应的数据项进行解密，得到该索引数据相应的业务类型；

对各数据项中每个标识数据的所有取值，均进行非可逆加密，得到各数据项对应的所有可能的标识数据密文；

对这些标识数据密文分别追加固定密钥，对索引数据密文中相应的数据项分别进行解密，得到各数据项中的内容数据。

7.一种基于区块链的数据同步系统，其特征在于，包括：

实时同步模块，对区块链上信息进行订阅，当区块链上有交易发生时，获取交易信息，并将交易信息封装为对象并放入消息队列；从消息队列读取交易信息，判断业务数据库服务器中是否已经存在该条交易信息，如果不存在，该条交易信息为待同步交易信息；

定时同步模块，每隔设定时间，获取区块链中最新完整区块的编号，与业务数据库中当前已同步区块的最大区块号，判断是否存在未同步的区块；若存在，确定未同步的区块编号，对这些区块逐个进行遍历，获取区块中的交易数据，作为待同步交易信息。

8.如权利要求7所述的一种基于区块链的数据同步系统，其特征在于，交易信息还包括附加信息，所述附加信息为该条交易信息的索引数据，每条索引数据由多个数据项组成，每个数据项均包括一对标识数据和内容数据。

9.如权利要求8所述的一种基于区块链的数据同步系统，其特征在于，所述索引数据在上链前均进行了加密，所述系统还包括：

附加信息解析模块，所述同步方法还包括：对待同步的交易信息的附加信息进行解析，得到明文的索引数据。

10.如权利要求9所述的一种基于区块链的数据同步系统，其特征在于，索引数据中一个数据项，标识数据为该条索引数据相应的业务类型标识信息，内容数据为相应类型名称；所述系统还包括：

分类存储模块，根据解析得到的业务类型对交易信息及其附加信息分类存储。

Images