CN111095255B - 存储数据的方法、电子数据存储系统及电信系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在采用双向链接的区块链结构(100)情况下在电子存储器内防篡改存储数据(210)的方法。该方法包括：提供包含若干函数的第一函数群(209)，其中，这些函数通过至少一个第一参数相区分并在采用各自第一参数情况下可被明确识别；产生用于扩充区块链结构(100)的附加区块(112)，附加区块包含待存储数据(210)；创建用于将最后区块(110)与附加区块(112)双向链接的第一区块相关双向链接函数(122)。第一链接函数(122)的创建包括：在采用存储在最后区块(110)内的数据和要存储在附加区块(112)内的数据(210)情况下，对于最后区块和附加区块(110,112)计算至少一个第一校验值；依据第一校验值并根据所选第一函数(120)的第一参数与第一校验值之间的第一明确对应配属条件，选择第一函数群(209)的第一函数(120)；并使用所选第一函数(120)来创建第一区块相关双向链接函数(122)。最后区块(110)与附加区块(112)被双向链接。

Description

存储数据的方法、电子数据存储系统及电信系统
技术领域
本发明涉及一种用于数据存储的方法和电子数据存储系统。本发明尤其涉及一种用于在双向链接的区块链结构中防篡改存储数据的方法和电子数据存储系统。
背景技术
改变或甚至有目的地篡改电子存储器中的数字编码数据的可能性是一项技术挑战。
从现有技术中知道了区块链结构，即用于数据保护的区块链结构。这些区块链结构是单向链接的区块链结构。例如采用相应的区块链结构来记录密码货币比如比特币支付系统的交易。
在此，区块链结构提供了以区块形式布置的数据组的可扩充名单。这些区块的完整性在现有技术中在采用这些区块的呈哈希值形式的密码校验值的情况下通过单向链接来保护。由于每个区块包含在先区块的密码校验值连同存储于在先区块中的密码校验值，故得到所述区块的链接。在此，每个区块包括校验值，其基于所有在先区块的内容。因此难以事后篡改这种区块链，因为为此不是只须篡改单独的区块，而是篡改全部的在后区块，因为每个在后区块的校验值尤其基于要篡改的区块。如果要篡改的区块被实际篡改了，则其校验值改变。被改变的校验值不再匹配于在后区块的校验值，由此可识别篡改并且在借助校验值检查时引起注意。
但是，已知的区块链结构仅实现单向链接和进而数据保护，因为在链接时总是只考虑在先区块的数据内容。因此，可以依据链接来检查是否已篡改了在先区块链结构的在先区块。但无法检查在先区块链结构是否完整。尤其是无法检查区块链结构的一部分是否可能已被缩减。还无法检查最后区块是否已被篡改。
另外，在区块链结构的检查和保护中采用常见的哈希法。区块链结构的各自区块通过哈希值单向相互关联。为了能检查这种具有单向相互关联的区块的区块链结构是否被篡改，人们不仅需要这些区块的全部信息，也需要其各自的哈希值。另外，这种区块链结构的检查需要以相应区块链结构的第一区块开始并以最后区块停止。
发明内容
本发明基于以下任务，即，提供一种用于防篡改存储数据的改进方法。
本发明所基于的任务分别通过独立权利要求的特征来完成。在从属权利要求中说明了本发明的实施方式。
实施方式包括一种用于在使用双向链接的区块链结构情况下在电子存储器中防篡改存储数据的方法，其中，该方法包括：
·提供双向链接的区块链结构，
·提供待存储数据，
·提供包含若干函数的第一函数群，其中，所述函数通过至少第一参数相区分并且在使用各自第一参数情况下可被明确识别，
·产生用以扩充该区块链结构的附加区块，附加区块包含待存储数据且设置用于与区块链结构的最后区块双向链接，其中，该区块链结构的最后区块包含存储数据，
·创建用于将所述最后区块与附加区块双向链接的第一区块相关双向链接函数，其中，第一链接函数的创建包括：
o在采用存储在最后区块内的数据和待存储在附加区块内的数据情况下，针对最后区块和附加区块计算至少一个第一校验值，
o根据第一校验值并根据所选第一函数的第一参数与第一校验值之间的第一明确对应配对条件选择第一函数群的第一函数，
o将所选第一函数用于创建第一区块相关双向链接函数，
·双向链接该最后区块与附加区块，其中，该双向链接包括：
o添加第一区块相关双向链接函数至最后区块，
o添加第一区块相关双向链接函数至附加区块，
·存储被扩充了附加区块的区块链结构。
实施方式可以具有以下优点，即，它们允许提供双向链接的区块链结构，其区块借助区块相关双向链接函数相互链接。链接此时允许双向检查区块链结构是否真实或被篡改。在此，区块链结构不是仅能在一个方向上被检查，而是在两个方向上被检查。
“区块链结构”是指形成区块链的数据结构。“区块链”是指有序排列的数据结构，其包括若干相互链接的数据块。尤其是，区块链是指如下数据库，其完整性、即防随后篡改的安全性通过在各自在后数据组中存储在先数据组的校验值比如哈希值来保护。校验值在此对应配属于在先数据组的内容且明确表征该内容。如果在先数据组的内容被改变，则它不再满足检查特征，由此察觉到所述改变。在已知区块链结构的情况下，比如区块链的每个区块通过哈希值被明确识别并关联区块链中的包含其哈希值的在先区块。
关于区块链的例子，参见https://en.wikipedia.org/wiki/Block_chain_(database)和“精通比特币”(第七章，区块链，第161页及后页)。区块链概念例如在2008年由笔者中本聪撰写的关于密码货币比特币的白皮书中加以描述(“比特币：P2P电子现金系统”(https://bitcoin.org/bitcoin.pdf))。在此实施例中，区块链的每个区块在其标题中包含全部在先区块标题的哈希。因此，区块的顺序被明确固定，因此出现一种链结构。通过如此实现的各自区块相互链接而做到了：在未同样改变所有在后区块的情况下无法随后改动在先区块。
例如可以如此提高区块链结构安全性，即，其被公布或者说公众可获得，因此允许将区块链结构的现有副本与同一区块链结构的公布的或可获得的其它副本相比较。
数据用校验值是对应配属于相应数据的值，其如此明确表征该数据，即，数据完整性可以依据校验值被检查。例如从相应数据中算得校验值。呈校验和形式的校验值例如提供如下值，该值已根据作为初始数据的相应数据被算出且被配置用于识别数据中的至少一个误码。根据用于校验和的计算规则复杂性，可以识别或也修正超过一个的误差。已知的校验值或校验和例如可以基于数据值的加和、横额、奇偶校验位、数据权重平均值的计算或者更复杂的计算方法，比如像循环冗余检查或使用哈希函数。
可以针对区块链结构的一个或多个区块来计算校验值。这种校验值以下也被称为区块相关校验值。例如从存储或待存储在区块中的数据来计算校验值。例如分别针对区块链结构的两个前后相继的区块计算校验值并且根据两个所得到的校验值计算出共用的组合校验值。例如被存储或待存储在这两个前后相继的区块中的数据被相互组合并且从组合数据中计算出共用校验值。例如所述数据或校验值在采用算术关联的情况下相互组合，如加、减、乘和/或除。
区块相关链接函数是指如下函数，其包含至少一个变量并且与至少一个区块相关校验值相关。例如区块相关链接函数包含区块相关校验值以作参数。区块相关双向链接函数是指如下函数，其包含至少一个变量并且与两个前后相继的区块的校验值相关。例如对于两个区块中的每个区块分别计算校验值，并且区块相关双向链接函数与两个校验值相关。例如它包含两个校验值以作参数。例如对于两个区块中的每个区块分别计算校验值，并且两个所得到的校验值组合成共用校验值，区块相关双向链接函数与共用校验值相关。例如区块相关双向链接函数包含该共用校验值以作参数。例如两个区块所包含的数据或有用数据相互组合，从组合数据中计算出共用校验值。在此情况下，区块相关双向链接函数例如与共用校验值相关。例如它包含该共用校验值以作参数。
在单向链接的区块链结构情况下，在采用区块链结构的区块的情况下计算校验值并且将其添加至要与该区块单向链接的附加区块。所述添加造成单向链接。依据所添加的校验值可以检查与附加区块单向链接的区块的完整性或区块数据的完整性。为此，例如在采用待检查区块的数据情况下复核该校验值并与由其添加的校验值比较。如果两个校验值一致，则与所述附加区块单向链接的区块的完整性或相应区块的数据的完整性得到保证。链接是单向的，因为数据检查只能在一个方向上进行：依据添加至附加区块的校验值，在先区块的完整性可被检查。但是，无法依据在先区块所包含的任何信息来检查在后区块(即附加区块)的完整性。
在根据实施方式的双向链接的区块链结构情况下，计算区块相关双向链接函数。区块相关双向链接函数同样与两个相互双向链接的区块的数据相关。例如区块相关双向链接函数分别被添加至两个区块中的每一个区块。因此，依据区块相关双向链接函数可以检查两个区块的完整性或两个区块数据的完整性。为此，例如在使用两个区块的数据情况下复核区块相关双向链接函数，并且与添加至两个区块之一的区块相关双向链接函数相比较。如果所计算的和所提供的区块相关双向链接函数一致，则两个区块的完整性或两个区块的数据的完整性得到保证。检查的出发点此时可以是两个区块，因为两个区块分别包含该区块相关双向链接函数。因此，数据的检查可以在两个方向上进行：依据添加至附加区块的区块相关双向链接函数，可以检查在先区块的完整性。同样，依据该在先区块所包含的区块相关双向链接函数，可以检查在后区块(即附加区块)的完整性。
即，如果双向链接函数不仅被添加至附加区块、也被添加至要与附加区块双向链接的区块，则完整性检查也可以基于添加至区块链结构相应区块的双向链接函数进行。换言之，在两个区块双向链接情况下，不仅可以基于存储在两个区块中第一区块内的双向链接函数进行完整性检查，也可以基于存储在两个区块中第二区块中的双向链接函数进行完整性检查。
附加的一致性检查例如可能在于检查两个双向相互链接的区块是否包含相同的区块相关双向链接函数。
不同于已知的单向链接的区块链结构地，依据区块相关双向链接函数，例如也可以识别区块链结构是否被缩减。因为该校验值在已知的单向链接的区块链结构情况下分别只包括关于在先区块的信息，故无法基于这种校验值识别出是否存在在后区块。因此也无法识别出在后区块在篡改过程中被改变、替代或删除。与此相比，区块相关双向链接函数根据实施方式分别包含关于两个相互链接的区块的信息。此外，链接函数被添加至两个相应区块中的每一个。如果添加区块在篡改过程中被改变、替代或删除，则这可以依据与添加区块双向链接的在先区块的区块相关双向链接函数被识别出。
函数群是指若干函数，它们通过至少一个参数相区分。所述函数可以是一维或多维函数，即所述函数可以包含一个或多个变量。例如所述函数通过一个参数相区分。例如所述函数通过n个参数相区分，其中，n个参数形成n元组。例如n＝2，即所述函数通过两个参数相区分。函数群的函数依据将其区分开的参数可被明确识别。函数群的函数例如是函数空间的元素并且能通过泛函即函数套函数来描述。
参数表示函数特定常数，即可在函数群的函数之间改变的值，但对于某个函数总是固定的或恒定的。参数例如可以是加数、被减数、减数、因数、被除数、除数或指数。
对应配属条件表示校验值与所选函数的参数之间的关系。例如计算一个或多个校验值，并且通过对应配属条件针对每个所述校验值来确定参数。函数群的具有相应参数的或通过相应参数来识别的函数被选择，用于创建第一区块相关双向链接函数。
对应配属条件例如可以是同一性。就是说，具有计算校验值作为参数的函数被选择。对应配属条件也可以通过线性函数或非线性函数比如多项式来给定。通过线性函数，例如可以导入偏移值以避免采用小于相应偏移值的参数值。由此例如可以保证所选函数具有最低复杂度。
从现有技术中知道了人们如何借助特殊函数比如像哈希函数从任何数据或信息中产生数字即校验值。实施方式可以具有以下优点，即，从所述数据或信息中产生分析函数而不是数字。为此，所述数字例如作为中间结果，但最后存在链接函数。因此实施方式可以具有如下优点，即，从数字化信息中根据初始信息来产生分析函数。为此，首先从所述信息中产生数字、数字对或n元组数字或校验值。在下一步骤中，所述数字(这些数字)或校验值被用于确定函数的一个或多个参数。在此，从数据或信息中产生可用以在下一步骤中通过分析运算实现函数化的函数。例如，所述函数用作数据块的链接函数，其可被用于检查和证明相应数据块的完整性。因此，可以从任何数字化信息中产生通过参数明确的分析函数，其可以用作检查函数。
根据实施方式，使用所选第一函数来创建第一区块相关双向链接函数包括：使用所选函数作为第一区块相关双向链接函数。即，根据实施方式，所选函数与第一区块相关双向链接函数是相同的。实施方式可具有以下优点，即，通过采用所选函数作为第一区块相关双向链接函数，可以实现有效的区块双向链接。在采用区块相关双向链接函数的情况下，可以有效检查该链接函数与其值或校验值相关的区块数据的完整性。
根据实施方式，第一校验值是组合校验值，其不仅与存储在最后区块中的数据相关，也与要存储在附加区块中的数据相关。例如这些数据被相互组合并且在采用组合数据情况下计算出校验值。根据一个替代实施方式，对于每个区块分别计算校验值，两个得到的校验值组合成所述组合校验值。实施方式可具有以下优点，即，关于两个区块的数据内容的信息可被汇总在一个函数中。
根据实施方式，在区块链结构的区块中的数据分别被存储在方形矩阵结构中，其中，T是大于等于2的自然数，其中，第一校验值的计算包括：
o计算第一矩阵结构的每一列的和，第一矩阵结构由存储在最后区块中的数据和待存储在附加区块中的数据的两个矩阵结构提供，
o计算第二矩阵结构的每一行的和，第二矩阵结构由存储在最后区块中的数据和待存储在附加区块中的数据的两个矩阵结构提供，
o计算由第i列的和与第i行的和构成的组合和，其中，i是自然数且从1到T，
o通过将组合和相互关联来形成第一区块相关校验值。
实施方式可以具有以下优点，即，通过用于两个要相互链接的区块的不同求和规则(例如一方面是各自列的求和且另一方面是各自行的求和)，所得到的组合校验值不仅包含关于要相互链接的区块的数据的信息，也包含其顺序相关信息。如果两个区块的顺序交换，则例如对于过去在先的区块不进行列求和、而是进行行求和，而对于过去在后的、而现在在先的区块进行列求和而不是行求和。
根据实施方式，要相互链接的区块也可以具有尺寸不同的矩阵结构。例如一个区块的数据被存储在(VxW)矩阵结构中，而另一区块的数据被存储在(XxY)矩阵结构中，其中，V、W、X、Y是大于等于2的自然数。在此情况下，为了形成组合校验值可以确定V、W、X或Y中的哪个数最大，是行的数量V或X或者列的数量W或Y。如果行数和列数是相同的，则不需要附加的方法步骤。如果列数和/或行数对于两个矩阵结构是不同的，则矩阵结构分别被扩充多行和/或多列，从而所有的行数和列数与在先确定的最大数相同。在此，所有补充的矩阵元素对应配属有固定的占位值，例如0值。结果，人们因此获得两个同尺寸的方形矩阵结构，用于方形(TxT)矩阵结构的前述方法可以被应用到其上。
根据实施方式，组合和的相互关联包含：组合和的接连排列。实施方式可具有以下优点，即，它们提供一种简单明确的用于形成组合校验值的方法。
根据实施方式，第一函数群的函数通过若干n个参数相区别，并且在采用形成n元组参数的各自n个参数情况下可被明确识别，其中，该n元组参数分别包含第一参数，
其中，第一区块相关双向链接函数的创建还包括：
o在采用存储在最后区块内的数据和待存储在附加区块内的数据的情况下，针对最后区块和附加区块计算n元组第一校验值，其中，该n元组包含第一校验值，
o依据n元组校验值并根据所选第一函数的n元组参数与n元组校验值之间的第一明确对应配属条件，选择第一函数群的第一函数。
n元组(x1,…,xn)表示在一个名单中汇总的n个数学对象、在此例如是校验值或参数。此时，数学对象不一定必须彼此不同，其顺序是重要的。换言之，两个分别具有相同数学对象的n元组在对象顺序不同时彼此不同。存在于第i位的对象xi此时表示元组的第i个组元。
实施方式可具有以下优点，即，例如对于两个要相互关联的区块中的每一个分别计算校验值。例如，n元组可以是2元组，即由两个校验值构成的有序对。另外，实施方式可以具有以下优点，即，可以对每个区块计算若干校验值，例如n/2个校验值。因此例如可以分别针对区块的某些局部区计算校验值。这例如可以具有以下优点，即，各自局部区可以通过独立的校验值被保护。另外，通过将检查参数对应配属给各自局部区域，已能提高产生第一区块相关双向链接函数的复杂性和进而安全性。
根据实施方式，该方法还包括：
·提供包含若干函数的第二函数群，其中，所述函数通过至少一个第二参数相区别并且在采用第二参数的情况下可以分别被明确识别，
其中，第一区块相关双向链接函数的创建还包括：
o在采用待存储在附加区块中的数据的情况下计算第二校验值，其中，第一校验值的计算在采用存储在最后区块中的数据的情况下进行，
o依据第二校验值并根据所选第二函数的第二参数与第二校验值之间的第二明确对应配属条件，选择第二函数群的第二函数，
o使用所选的第二函数来创建第一区块相关双向链接函数，其中，第一区块相关双向链接函数包括所选第一和第二函数的明确组合。
实施方式可具有以下优点，即，对于两个要双向相互链接的区块(即区块链结构的附加区块和最后区块)中的每一个区块，分别确定独立的区块相关函数、即所选的第一和第二函数。两个函数中的每一个独自允许单向链接。从两个函数的组合得到该区块相关双向链接函数，其在被存储在两个区块中时实现双向链接。所述组合例如可以是关联比如算术关联。这种算术关联例如可以包括加、减、乘和/或除。
根据实施方式，第一对应配属条件和/或第二对应配属条件分别包括线性函数。实施方式可具有以下优点，即，通过线性的对应配属条件(例如公式为P1/2＝m·PW1/2+t，其中，P1/2表示第一/第二参数、PW1/2表示第一/第二校验值、m表示斜率并且t表示最小值)，可以保证第一和/或第二参数是总是大于等于最小值的参数。由此例如可以保证，所选的第一和/或第二函数具有规定的最低复杂性。另外，可以通过线性的对应配属条件相对于所依据的第一和/或第二校验值之间的距离来增大第一和/或第二参数之间的距离。由此可以保证所得到的第一和/或第二函数出于所依据的不同校验值是明显相互不同的。
根据实施方式，第一对应配属条件和/或第二对应配属条件包括同一性。实施方式可具有以下优点，即，第一和/或第二校验值作为第一和/或第二参数加入第一和/或第二函数中。
根据实施方式，第一函数群的函数和/或第二函数群的函数分别包含多项式，其中，第一参数和/或第二参数是多项式的次数。实施方式可具有以下优点，即，提供一种高效有用的用于确定第一和/或第二函数的方法。
根据实施方式，由第一函数群的函数和/或第二函数群的函数所含的多项式是厄米特多项式、勒让德多项式、拉盖尔多项式、切比雪夫多项式或离散傅里叶变换多项式。实施方式可具有以下优点，即，提供一种高效有用的用于确定第一和/或第二函数的方法。
例如它是如下厄米特多项式Hn(x)，公式为
Figure GDA0004175458850000091
其中，该校验值被用作参数n或者校验值的线性函数被用作参数n。例如，它是如下勒让德多项式Pn(x)，公式为/>
Figure GDA0004175458850000092
其中，该校验值被用作参数n或者校验值的线性函数被用作参数n。例如它是如下拉盖尔多项式Ln(x)，公式为
Figure GDA0004175458850000093
其中，该校验值被用作参数n或者该校验值的线性函数被用作参数n。例如它是如下切比雪夫多项式，比如第一种切比雪夫多项式Tn(x)，其公式为
Figure GDA0004175458850000101
或者第二种切比雪夫多项式Un(x)，其公式为
Figure GDA0004175458850000102
其中，该校验值被用作参数n，或者校验值的线性函数被用作参数n。它例如是如下离散傅里叶变换多项式g(x)，其公式为/>
Figure GDA0004175458850000103
其中，该校验值被用作参数n或者该校验值的线性函数被用作参数n。例如采用实部Re[g(x)]、虚部Im[g(x)]或者总和|g(x)|。
根据实施方式，第一函数群的函数和/或第二函数群的函数分别包含球谐函数，其中，第一参数和/或第二参数是球谐函数的指数。实施方式可具有以下优点，即，提供一种高效有用的用于确定第一和/或第二函数的方法。例如它是如下球谐函数
Figure GDA0004175458850000104
其公式为/>
Figure GDA0004175458850000105
在此/>
Figure GDA0004175458850000106
并且
Figure GDA0004175458850000107
其中，该校验值被用作参数l或该校验值的线性函数被用作参数l。例如采用实部/>
Figure GDA0004175458850000108
虚部/>
Figure GDA0004175458850000109
或者总和/>
Figure GDA00041754588500001010
根据实施方式，第一函数群的函数和/或第二函数群的函数分别包括高斯函数，其中，第一参数和/或第二参数是高斯函数的宽度。实施方式可具有以下优点，即，提供一种高效有用的用于确定第一和/或第二函数的方法。例如它是如下高斯函数，其公式为
Figure GDA00041754588500001011
其中，该校验值被用作宽度或参数n，或者校验值的线性函数被用作参数n。
另外，根据实施方式，该区块链结构的最后区块包括将区块链结构的最后区块与倒数第二区块双向链接的第二区块相关双向链接函数。添加第一区块相关双向链接函数至最后区块包括：将第一链接函数与第二链接函数相关联。例如该组合由第一链接函数和第二链接函数构成。该组合例如可以是关联比如算术关联。这种算术关联例如可以包括加、减、乘和/或除。
根据实施方式，第一和/或第二校验值的计算包括：将哈希函数应用于存储在最后区块中的数据和/或待存储在附加区块中的数据。实施方式可具有以下优点，即，提供一种高效有用的用于计算第一和/或第二校验值的方法。
根据实施方式，双向链接的区块链结构的前后相继的区块分别双向相互链接，其中，两个双向相互链接的区块均分别包括共用的区块相关双向链接函数，其中，共用的区块相关双向链接函数分别与在两个双向相互链接的区块中存储的数据相关。
根据实施方式，该方法还包括：创建双向链接的区块链结构的缩短副本，其中，在缩短的区块链结构中相比于区块链结构缩减了至少一个内链片段，其中，该内链片段包含至少一个区块，其中，缩短的区块链结构的在其间取出内链片段后余下的两个紧邻区块用组合双向链接函数来链接，该组合双向链接函数包含所取出的内链片段的区块的全部区块相关双向链接函数的组合。
根据实施方式，所取出的内链片段包括双向链接的区块链结构的若干区块。
实施方式可具有以下优点，即，通过区块链结构的缩短例如可以节约存储位。另外，实施方式可以具有以下优点，即，通过缩短该区块链结构例如可取出具有安全敏感数据的区块以保护它免于未经许可的访问。组合双向链接函数的使用允许晚些检查所取出的区块是否真实或完整。如果所取出的区块晚些或另行可供使用，则可以依据组合双向链接函数来检查它实际上是否是所取出的区块。另外，组合双向链接函数可以用于确定所取出区块属于哪一区块链结构。因此，组合双向链接函数是一种“指纹”。如果存储在区块链结构的区块中的数据被加密，则这样的可能性可能是尤其有利的。
因此，实施方式可以具有以下优点，即，区块链结构可被缩短，而关于所取出区块的链接的区块相关信息不会丢失。内链片段的区块的区块相关链接函数的组合例如可以是关联，比如像算术关联。这种算术关联可以例如包括加、减、乘和/或除。区块相关链接函数分别与由其链接的区块数据内容相关，或者与明确对应配属于这些区块的数据内容相关。作为内链片段的区块的全部区块相关链接函数的组合，组合双向链接函数因此包括关于内链片段的在相应区块之间被取出的全部区块的所有数据内容的信息，而该组合双向链接函数将在取出内链片段后留下的、无直接链接的两个区块相互链接。
根据实施方式，该方法还包括：
·提供所取出的内链片段，
·检查所提供的内链片段的真实性和/或完整性，其中，所述检查包括：将缩短的区块链结构的余下两个紧邻区块的组合双向链接函数与所提供的内链片段的区块的全部区块相关双向链接函数的组合相比较。
实施方式可具有以下优点，即，提供以下可能，即，从区块链结构中取出安全关键信息，而余下的缩短的区块链结构同时还保持可被检查。
根据实施方式，鉴于已成功检查所提供的内链片段的真实性和/或完整性，给缩短的区块链结构补充所提供的内链片段，并且在缩短的区块链结构的余下两个紧邻区块之间的组合双向链接函数分别被相对于取出的内链片段的两个紧邻区块的初始区块相关双向链接函数替代。
实施方式可具有以下优点，即，提供一种用于由缩短的区块链结构重建其中一个完整区块链结构的高效方法。根据实施方式，也能选择性补全区块链结构的仅一个或多个缩减片段。
根据实施方式，待存储数据包含表征数字编码文件的内容的数据，其中，待存储数据的提供包含：借助通信接口经由网络从创建数字编码文件的计算机系统接收数据，其中，该方法还包括：
·自请求的计算机系统借助通信接口经网络接收对区块链结构的当前版本的请求，
·响应于收到的请求，借助通信接口经网络发送扩充的区块链结构至请求的计算机系统。
实施方式可具有以下优点，即，可以依据录入在区块链结构中的数据检查数字编码文件的完整性。对于现存的数字编码文件，表征该文件内容的数据可被计算。例如可以计算数字编码文件的内容的哈希值。所述数据可以与区块链结构相比较：如果区块链结构包含相应的数据，则数字编码文件的完整性被确认并且其被识别为真实可靠。如果区块链结构不包含相应数据，则数字编码文件的完整性被否定。区块链结构在此情况下可以提供以下优点，即，其尺寸在其仅包含数字编码文件的哈希值时可保持紧凑。另外，无法依据数字编码文件的哈希值推导出相应文件的内容，由此提高安全性。最后，区块链结构的当前版本例如可以通过网络被下载至便携式移动电信设备，并且只在无网络连接可供使用时(即便携式移动电信设备处于离线模式时)，才被用于检查数字编码文件。
“文件”尤其是指讯息报道、文字、证件、证书或证明文件、有价文件或安全文件，尤其是主权文件尤其是纸质和/或塑料质文件例如像电子证明文件且尤其是护照、身份证、签证、驾照、行车证、车辆出厂证、健康证或公司证明、或其它的身份文件、芯片卡、支付手段尤其是钞票、银行卡或信用卡、托运单或其它的权利证明。该文件尤其可以是例如国际航空局(ICAO)和/或BSI标准化的机读旅行证件。证件是以文本形式或书面形式的说明，其将某种事实情况或事实固定下来。此外，证件可以证明证件出具者的身份。
数字编码文件是指用于电子数据处理的数据结构，其包含数字编码数据。在此情况下，它尤其可以是任何文件格式的电子文件，比如像文本文件、表格文件、声音文件、图像文件和/或视频文件。根据实施方式，电子文件可被运行或不可运行。数字编码文件可以是例如如下文件，其通过具有文件实体的文件的数字化、即通过将实体文件包含的数据转化为二进制码而以文件格式编制或转为文件格式。尤其是这种文件的有效性与固定配属的文件体的存在无关。
根据实施方式，例如可以创建数字编码文件，做法是在计算机上产生具有相应文件数据的文件。另外，也可以例如通过扫描录入或影印文件实体比如纸质文件来创建虚拟文件。
根据实施方式，待存储数据包括交易数据，其中，待存储数据的提供包括：从参与交易实施的计算机系统中通过通信接口经网络接收数据，其中，该方法还包括：
·从请求的计算机系统借助通信接口经网络接收对区块链结构的当前版本的请求，
·响应于收到的请求，借助通信接口经网络发送扩充的区块链结构至请求的计算机系统。
实施方式可具有以下优点，即，依据录入在区块链结构中的数据可以记录交易。所述交易例如可以是典型货币的密码货币交易、销售、寄发、财产转移或物品和/或数字编码文件的转交。
根据实施方式，待存储数据包含装置的状态数据，其中，待存储数据的提供包括：借助通信接口经由网络从借助传感器测知状态数据的计算机系统接收数据，其中，该方法还包括：
·从请求的计算机系统借助通信接口经由网络接收对区块链结构的当前版本的请求，
·响应于收到的请求，借助通信接口经由网络发送扩充的区块链结构至请求的计算机系统。
实施方式可具有以下优点，即，依据录入在区块链结构中的状态数据可以记录装置的状态和/或状态历史。这种装置例如可以是生产装置、计算机系统的组成部件、锁闭设备、门禁装置或交通工具。“交通工具”在此是指移动交通工具。这种交通工具例如可以用于运输货物(物流)、工具(机器或辅助装置)或人员(客运)。交通工具尤其也包括机动化交通工具。交通工具例如可以是陆上交通工具、水面交通工具和/或空中交通工具。陆地交通工具例如可以是汽车比如轿车、公交车或载货汽车、机动两轮车比如摩托车、小型摩托车、微型机动车或机动自行车、农用拖拉机、叉车、高尔夫移动小车、吊车。此外，陆上交通工具也可以是有轨车辆。水上交通工具例如可以是船或艇。另外，空中交通工具例如可以是飞机或直升机。交通工具尤其是也是指机动车。
“传感器”在此是指用于采集测量数据的元件。测量数据是如下数据，其定性或定量重现被测物的物理性能或化学性能，例如热量、温度、湿度、压力、声场大小、电磁场强、亮度、加速度、位置变化、pH值、离子强度、电化学势和/或其物质特性。测量数据借助物理作用或化学作用来测知并被转变为可继续电子处理的电信号。另外，测量数据可重现电子设备的或进而使用者使用的状态和/或状态变化。
根据实施方式，状态数据也可以包括关于由装置执行的功能的数据。例如因此可以记录下由生产装置执行的加工过程和/或处理过程。另外，例如可以记录下门禁装置的行为，其中，所记录的数据可以包含关于谁何时通过门禁装置进入受保护区域的信息。
根据实施方式，待存储数据包含表征数字编码文件的处理过程的数据，其中，该区块链结构的提供包括：接收包含区块链结构的待处理文件和从接收文件读取区块链结构，其中，待存储数据的提供包括：接收文件的处理和数据产生，其中，扩充的区块链结构的存储包括：将扩充的区块链结构添加至经处理文件和存储具有扩充的区块链结构的经处理文件。
实施方式可具有以下优点，即，依据录入在区块链结构中的数据能记录下数字编码文件的处理过程。例如可以记录下谁何时访问了文件或者是否对文件做出了改变或何种改变。另外，例如可以记录下文件复制过程并且将扩充的区块链结构添加至创建的副本。区块链结构在此情况下包括所创建副本的衍生历史。
根据实施方式，该方法还包括：
·从请求的计算机系统借助通信接口经由网络接收对经处理文件的请求，
·响应于收到的请求，借助通信接口经由网络发送具有扩充的区块链结构的经处理文件至请求的计算机系统。
实施方式可具有以下优点，即，依据区块链结构可以复核和/或了解经处理文件的处理历史和/或衍生历史。
该文件尤其可以是讯息报道，比如呈网页、与网页链接的或集成在网页中的文件或帖子的形式。网页或网络文件、互联网页或网络页是指通过互联网提供的文件，其例如由网络服务器提供并可以利用用户计算机系统的浏览器在引用统一资源定位符(URL)情况下来调用。例如它是HTML文件。帖子在此是指在互联网平台如社交媒体平台、网络论坛或博客上的单独稿件。
实施方式包括一种用于在双向链接的区块链结构中防篡改存储数据的电子数据存储系统，其中，该数据存储系统包括处理器和具有机读指令的电子存储器，其中，由处理器执行机读指令促使数据存储系统执行以下方法，该方法包括：
·提供双向链接的区块链结构，
·提供待存储数据，
·提供包含若干函数的第一函数群，其中，所述函数通过至少一个第一参数相区别并在采用各自第一参数情况下可被明确识别，
·产生用于扩充区块链结构的附加区块，附加区块包含待存储数据且设置用于与区块链结构的最后区块双向链接，其中，该区块链结构的最后区块包含存储数据，
·创建用于将最后区块与附加区块双向链接的第一区块相关双向链接函数，其中，第一链接函数的创建包括：
o在采用存储在最后区块中的数据和待存储在附加区块中的数据情况下，针对最后区块和附加区块计算至少一个第一校验值，
o依据第一校验值并根据所选第一函数的第一参数与第一校验值之间的第一明确对应配属条件选择第一函数群的第一函数，
o采用所选第一函数来创建第一区块相关双向链接函数，
·将所述最后区块与附加区块双向链接，其中，该双向链接包括：
o添加第一区块相关双向链接函数至最后区块，
o添加第一区块相关双向链接函数至附加区块，
·存储被扩充了附加区块的区块链结构。
根据实施方式，该电子数据存储系统被配置用于执行用于防篡改存储数据的方法的前述实施方式中的一个或多个。
根据实施方式，该电子数据存储系统包括文件系统。文件系统提供在数据存储器上的存档管理。数据比如数字编码文件可以作为文件被存储在数据存储器上。另外可以读取、改变或删除该文件。
根据实施方式，该电子数据存储系统包含数据库。数据库或数据库系统是指电子数据管理系统。数据库系统容许高效、无矛盾且长期地存储大量数据，所需部分以按照要求的不同显示形式提供给使用者和应用程序。数据库系统例如包括数据库管理系统和狭义上的数据库或数据池。数据库管理系统提供用于管理数据池的数据的管理软件。管理软件在内部管理结构化数据存储并控制全部的数据库读写访问。数据池包括大量待管理数据。数据比如数字编码文件在此情况下例如作为数据池的一部分被存储。
存储器例如可以包括可更换式存储器，即是用于计算机系统的非固定安装的、可更换的和/或便携的数据载体。可更换式存储器例如包括蓝光盘、CD、软盘、DVD、HD-DVD、磁带、MO/MOD、固态驱动器(SSD)、存储卡、U盘或可更换式硬盘。
实施方式包括一种电信系统，其包括根据前述实施方式之一的电子数据存储系统和用于经由网络通信的通信接口，其中，待存储数据的提供包括：借助通信接口经由网络接收数据，其中，所执行的方法还包括：
·自请求的电信系统借助通信接口经由网络接收对区块链结构的当前版本的请求，
·响应于收到的请求，借助通信接口经由网络发送扩充的区块链结构至请求的电信系统。
电信系统例如是计算机系统，其配置用于经由网络通信。
网络例如可以是本地网尤其是局域网(LAN)、专用网络尤其是内联网或者虚拟专用网络(VPN)。例如，计算机系统可以具有用于连接至WLAN的标准无线电接口。另外，它可以是公共网络例如像互联网。另外，它可以是例如数字蜂窝移动无线电网络。
“计算机系统”在此是指如下设备，其借助可编程的计算规则在采用电子电路情况下处理数据。“程序”或“程序指令”在此无限制地是指任何类型的计算机程序，其包含用于控制计算机功能的机读指令。
计算机系统可以包括用于与网络连接的接口，其中，该网络可以是私人网络或公共网络，尤其是互联网或其它通信网。根据实施方式的不同，所述连接也可以通过移动无线电网络建立。
计算机系统例如可以是移动电信设备且尤其是智能手机、便携式计算机如笔记本电脑或掌上电脑、个人数字助理等。另外，它例如可以是智能手表或智能眼镜。另外，它可以是固定式计算机系统例如像个人电脑或被绑定至客户端-服务器环境中的服务器。尤其是，它可以是具有数据库管理系统的服务器，数据库管理系统管理含有数据的数据库。
“存储器”或“数据存储器”在此不仅是指易失电子存储器或数字存储介质，也是指非易失电子存储器或数字存储介质。
“非易失存储器”在此是指用于长久存储数据的电子存储器。非易失存储器可以作为不可变存储器来配置，其也被称为只读存储器(ROM)，或者作为可变存储器来配置，其也称为非易失存储器(NVM)。它在这里尤其可以是EEPROM例如闪存EEPROM，简称为闪存。非易失存储器的特点是，存储于其上的数据在供电装置关断后仍保留下来。
“易失电子存储器”在此是指用于暂时存储数据的存储器，其特点是所有数据在供电装置关断之后丢失。尤其是，它在此可以是易失直接存取存储器，也被称为随机存取存储器(RAM)，或者是处理器的易失工作存储器。
“处理器”在此和以下是指逻辑电路，其用于执行程序指令。逻辑电路可以在一个或多个独立构件上、尤其在芯片上实现。尤其是“处理器”是指微处理器或由多个处理器核心和/或多个微处理器构成的微处理器系统。
“接口”或“通信接口”在此是指借此可收发数据的接口，在此，该通信接口能以接触或非接触的方式配置。通信接口可以是内部接口或外部接口，其例如借助电线或以无线方式与对应的设备相连。无线通信用通信接口是指如下通信接口，其配置用于无线收发数据。通信可以例如根据RFID标准和/或NFC标准比如蓝牙进行。此外，通信接口可以配置用于经由局域无线电网络通信，例如根据IEEE-802.11系列标准和/或Wi-Fi。
接口例如能被配置为无线电接口，其允许经由数字蜂窝移动无线电网络通信，其可根据移动无线电标准例如像GSM、UMTS、LTE、CDMA或其它标准来构建。
通信一般可以例如经由网络进行。“网络”在此是指具有通信连接的任何传输介质，所述连接容许至少两个计算机系统之间的通信。网络可以例如包括本地网尤其是局域网(LAN)、专用网络尤其是内联网或者虚拟专用网络(VPN)。例如计算机系统可以具有用于连接至WLAN的标准无线电接口。另外，它可以是公共网络例如像互联网。
实施方式包括一种电信系统，其包括根据前述实施方式之一的电子数据存储系统和用于经由网络通信的通信接口，其中，待存储数据包含表征数字编码文件的处理过程的数据，其中，该区块链结构的提供包括：接收包括区块链结构的待处理文件和从接收文件中读取该区块链结构，其中，待存储数据的提供包括：接收文件的处理和数据的产生，其中，扩充的区块链结构的存储包括：添加扩充的区块链结构至经处理文件和存储具有扩充的区块链结构的经处理文件，其中，所执行的方法还包括：
·自请求的电信系统借助通信接口经由网络接收对经处理文件的请求，
·响应于收到的请求，借助通信接口经由网络发送具有扩充的区块链结构的经处理文件至请求的电信系统。
根据实施方式，数字编码文件的发送针对发送请求的接收进行。例如数字编码文件是HTML文件。例如数字编码文件在互联网平台上提供，比如以网页或帖子的形式。帖子在此是指在互联网平台比如社交媒体平台、网络论坛或博客上的单独稿件。另外，数字编码文件可供下载。例如，网页或帖子包括用于调用数字编码文件的链接。
针对比如呈HTTP-GET要求形式的相应要求，数字编码文件被发送至请求的计算机系统。
根据替代实施方式，数字编码文件的发送与发送请求无关地进行。例如该文件以电邮、即时信息、声音讯息、视频讯息、图像讯息、SMS或MMS的形式被发送或由前述讯息类型之一所包含。即时信息表示如下通信方法，在此，两个或更多个用户通过数字编码的文字讯息、语音讯息、图像讯息和/或视频讯息相互通信。在此，发送者触发讯息的传输，即采用所谓的推送法，从而讯息尽量直接到达设定的接收者。用户此时通过网络比如互联网直接地或通过服务器借助计算机程序相互连接。
附图说明
以下，参照附图来详述本发明的实施方式，其中：
图1示出示例性区块链结构的一个实施方式的示意性框图，
图2示出用于创建双向区块链结构的示例性方法的流程示意图，
图3示出用于创建双向区块链结构的示例性方法的流程示意图，
图4示出用于创建区块相关组合校验值的示例性方法的示意性框图，
图5示出用于创建区块相关组合校验值的示例性方法的流程示意图，
图6示出用于创建缩短的双向区块链结构的示例性方法的流程示意图，
图7示出示例性数据存储系统的一个实施方式的示意性框图，
图8示出示例性电信系统的一个实施方式的示意性框图。
具体实施方式
以下实施方式的彼此对应的零部件用相同的附图标记标示。
图1示出一个示例性区块链结构100的实施方式，其包括N个区块102、104、106、108、110。区块链结构100应该被扩充附加区块112。区块链结构100的区块102、104、106、108、110通过区块相关双向链接函数相互链接。这些双向连接或链接V1、VM-2、VM-1由双箭头示意表示。区块链结构100的内区块104、106、108分别包括共用的区块相关链接函数。两个双向相互链接的区块之一的任一校验值可作为参数加入该共用的区块相关链接函数中。另外，可以从所述校验值中计算出组合校验值并将其考虑用于选择区块相关链接函数。最后，对于每个校验值可以分别选择一个函数，它们被组合成共用的区块相关链接函数。相应的共用区块相关链接函数被添加至两个要相互双向链接的区块。
用于将区块链结构100的最后区块110链接至附加区块112、即用于产生双向连接VM的链接函数的校验值不仅与存储在最后区块110中的数据相关，也与要存储在附加区块112中的数据相关。因此，只要两个区块的数据保持不变，在双向链接过程中在最后区块110和附加区块112内存储的共用链接函数就只是基于两个相应区块的正确校验值的正确检查函数。在例如附加区块112的篡改情况下，在最后区块110和附加区块112之间连接的相应链接函数不再匹配于附加区块112的数据。依据此偏差，可以识别出相应的篡改。
图2示出用于给图1的区块链100扩充区块112的方法的示意性框图。区块链结构100的区块106、108、110分别包括由函数曲线示意所示的区块相关链接函数。区块链结构100中的区块、比如倒数第二区块108和倒数第三区块106分别具有由两个区块相关双向链接函数构成的组合，其是双向连接至在先区块(例如在区块108情况下是区块106)以及至在后区块(例如在区块108情况下是区块110)的区块相关双向链接函数的关联。相应的区块相关链接函数作为数学函数被集成到相应的区块106、108中。各自的区块相关链接函数分别在使用两个要相互链接的区块的数据情况下由任一创建。
为了将区块链结构100的最后区块110与附加区块112双向链接，例如从两个函数群中选择两个函数120、121。第一函数120例如从第一函数群中依据区块110的数据的校验值、并根据所选第一函数的一参数与区块110的校验值之间的明确对应配对条件来选择。第二函数121例如从第二函数群中依据附加区块112的数据的校验值、并根据所选第二函数的一参数与区块112的校验值之间的明确对应配属条件来选择。这两个函数120、121组合成共用的区块相关链接函数122。相应的组合例如可以是算术关联比如加、减、乘和/或除。为了将区块110与区块112双向链接，区块相关双向链接函数122不仅被添加至区块110，也被添加至区块112。此时，链接函数122与已存在于区块110中的、用于区块108和区块110之间双向链接的链接函数关联。
根据替代实施方式，两个要双向链接的区块110、112的两个校验值被组合成组合校验值，并且区块相关双向链接函数122作为来自函数群的函数依据两个区块110、112的组合校验值、并根据所选函数即区块相关双向链接函数122的一参数与区块110、112的组合校验值之间的明确对应配属条件来选择。根据另一个替代方式，该函数群的函数包含若干n个参数，例如n＝2，并且在采用形成n元组参数的各自n个参数情况下可被明确识别。在此情况下，由110、112的两个校验值形成n元组校验值，并且函数群的函数122依据n元组校验值、且根据所选函数的n元组参数与n元组校验值之间的明确对应配属条件来选择。
图3示出用于给双向链接的区块链结构扩充附加区块的示例性方法的一个实施方式。在步骤400中提供双向链接的区块链结构。在步骤402中提供所述待存储数据。在区块404中提供一函数群。该函数群包括若干函数，其中，这些函数通过至少一个第一参数相区分并且在采用各自第一参数情况下可被明确识别。在区块406中产生用于扩充区块链结构的附加区块。附加区块包含待存储数据且设置用于与该区块链结构的最后区块双向链接。在步骤408中，在采用函数群的情况下选择用于双向链接该区块链结构的最后区块与附加区块的区块相关链接函数。为此，例如计算区块相关组合校验值，其不仅与区块链结构的最后区块的数据相关，也与要添加的附加区块的数据相关。例如对于每个区块计算独立的校验值，且将所得到的两个校验值相互组合。根据其它实施方式，在区块404中提供的函数群的函数包括n元组参数，并且由要相互双向链接的区块的两个校验值创建n元组校验值。函数群的函数依据n元组校验值、并根据所选第一函数的n元组参数与n元组校验值之间的明确对应配属条件来选择。根据另一个替代方式，在区块404中提供两个函数群。接着在区块408中，在采用两个要相互双向链接的区块中的第一区块的第一校验值情况下，从两个函数群中的第一函数群选择第一函数。另外，在采用两个要相互双向链接的区块中的第二区块的第二校验值情况下，从两个函数群中的第二函数群选择第二函数。所得到的两个函数被组合成共用的区块相关双向链接函数。在步骤410中，在步骤408中创建的区块相关双向链接函数被添加至区块链结构的最后区块。在步骤412中，区块相关双向链接函数被添加至附加区块。根据实施方式，步骤410包括：在步骤408中创建的区块相关双向链接函数与用于区块链结构的最后区块和倒数第二区块之间双向链接的、已存在于区块链结构的最后区块内的区块相关双向链接函数相关联。相应的关联例如可以是算术关联。例如这两个链接函数可以相加或相乘。
图4示出两个要相互链接的区块110、112的校验值的计算的示意性框图，就像其比如被图3的步骤406所包含。两个要相互链接的区块110、112的数据例如分别被存储在方形(TxT)矩阵结构160、170中。T例如是自然数T≥2。如果两个区块110、112的矩阵结构160、170具有不同的尺寸，则一个或两个矩阵结构160、170被如此扩展，即，得到两个尺寸相同的方形矩阵结构。为此，例如添加附加的矩阵元素或附加的行和/或列。所添加的矩阵元素分别包含占位符例如0值。如果例如区块110的矩阵结构少了1列，即例如缺少了第T列，则它被补充，其中，第T列的所有元素D11T至D1TT分别设定为0。为了计算区块相关组合校验值PW，例如对于区块110的矩阵结构160的每一列162，计算相应列162的所有元素之和。对于第i列，此时得到和
Figure GDA0004175458850000221
另外，对于区块112的矩阵结构170的每一行172分别计算出相应行172的所有元素的和。对于第i行，在此得到和/>
Figure GDA0004175458850000222
在下一步骤中，分别将针对区块110的矩阵结构160的第i列计算的和∑Si与区块112的矩阵结构170的第i行的和∑Zi相加。所得到的T和∑11至∑TT作为数字被相互串连，从而得到数列，其形成区块相关组合校验值：PW＝∑11∑22…∑T-1T-1∑TT。根据替代实施方式，为了计算组合校验值，也可以形成矩阵结构160的行的和与矩阵结构170的列的和。
图5示出用于根据图4计算区块相关组合校验值的示例性方法。在步骤500中，对于第一区块的矩阵结构的每一列计算由相应列的所有元素构成的和。在步骤502中，对于应与第一区块双向链接的第二区块的矩阵结构的每一行，计算出相应行的所有元素之和。在步骤504中，第一区块的矩阵的每一列对应于第二区块的矩阵的一行。例如，第i列对应于第i行。对于由第一区块的矩阵结构的相应第i列与第二区块的矩阵结构的第i行所产生的每个配对，计算组合和。在步骤506中，在步骤504中计算的和按照数列接连排列，从而它们形成区块相关组合校验值。
图6示出示例性的双向链接的区块链结构100，其应该被缩短，从而出现缩短的区块链结构150。为此，在区块140、144之间的内链片段142被取出。所取出的内链片段142例如可以包含安全关键数据。例如内链片段142包含区块链结构100的若干前后相继的区块。在取出链片段142之后，余下的两个区块140、144形成缩短的区块链结构150的紧邻区块。两个区块140、144用组合双向链接函数143来链接，该组合双向链接函数包含所取出的内链片段142的区块的全部区块相关双向链接函数的组合。例如内链片段142的各自双向链接函数通过例如包括加、减、乘和/或除的算术关联相互关联。由此，在取出内链片段142之后首先形成区块链结构150的开放端的两个区块140、144双向相互链接。例如区块140、144的链接函数被如此扩充，即，它们完全包含组合双向链接函数143。
所出现的区块链结构150在此尤其与过去一样与所取出的内链片段142相关。如果所取出的内链片段142被提供用于补充缩短的区块链结构150，则可以通过使用区块140、144的包含组合双向链接函数143的扩充的双向链接函数来检查所提供的内链片段是否是真实的。如果所提供的内链片段是真实的、即与所取出的链片段142相同，则缩短的区块链结构可以被补足成初始的完整区块链结构100。通过这种方式，例如可以补充包含安全关键数据的区块，它们已在先被取出以保护安全关键数据。
图7示出呈计算机系统形式的示例性数据存储系统200的一个实施方式的示意性框图，该数据存储系统用于在采用双向链接的区块链结构100的情况下在电子存储器206中防篡改存储数据210。
计算机系统200包括配置用于执行程序指令204的处理器202。通过执行该程序指令204，处理器202控制该计算机系统200，使其执行用于防篡改存储数据的方法的前述实施方式之一。
计算机系统200还包括存储器206，在存储器内存储有用于计算区块相关校验值的密码函数208以及用于选择一个或多个函数以创建区块相关双向链接函数的一个或多个函数群209。存储器206还包括数据210，该数据在使用双向链接的区块链结构100的情况下应该被防篡改保护或防篡改存储。例如该计算机系统200执行根据图2和图3的方法之一并且产生用于区块链结构100的附加区块，附加区块包含待防篡改存储的数据210并且与区块链结构100的最后区块双向关联。为了附加区块的双向链接，在采用函数208的情况下计算例如校验值，所述函数不仅与数据210相关，也与区块链结构100的数据相关。在使用该校验值和函数群209的情况下创建区块相关双向链接函数。
最后，计算机系统200包括通信接口214。通信接口214例如可以是用于经由网络通信的网络接口或用于与可更换式数据载体通信的接口。通过通信接口214，例如可以提供数据210和/或区块链结构100。另外，通信接口214可以是用于由使用者输入指令和/或输出结果的用户接口。
根据实施方式，例如程序指令204可以包含数据库管理系统，该数据库管理系统管理存储在存储器206中的区块链结构比如像区块链结构100。
图8示出图7的示例性数据存储系统200，其被配置为电信系统，它借助通信接口214经由网络240可与其它计算机系统比如计算机系统220、250通信。例如数据210由计算机系统250通过网络240来提供。
计算机系统250例如包括用于存储数据210的存储器256，数据应该通过计算机系统200被防篡改保护。根据实施方式，数据210是表征数字编码文件的数据。例如数据210是数字编码文件内容的哈希值。根据其它实施方式，数据210是由计算机系统250促成的、记录的和/或执行的交易的交易数据。根据其它实施方式，数据210是传感器数据，其借助计算机系统250的传感器266来测知。另外，计算机系统250包括处理器252，其被配置用于执行程序指令254。根据实施方式，计算机系统250也可配置为电信系统，其借助通信接口264可经由网络240与计算机系统200通信。通过处理器252执行程序指令254促使计算机系统250例如发送数据210给计算机系统200。在此，数据210经由网络240的发送例如能响应于请求地由计算机系统200促成进行或自发地由计算机系统250促成进行。
图8还示出计算机系统220，其例如也被配置为电信系统并借助通信接口264经由网络240可与计算机系统200通信。计算机系统220例如包括具有程序指令224的处理器222。处理器222配置用于执行程序指令224，在这里，由处理器222执行程序指令224促使计算机系统220自计算机系统200经由网络请求被扩充数据210的区块链结构100。响应于相应请求地，计算机系统220例如接收区块链结构100。根据实施方式，计算机系统220可从区块链结构100读取存储在区块链结构100中的数据。计算机系统220例如可以在使用存储在存储器226中的密码函数208和一个或多个函数群209情况下检查读取数据的完整性。利用密码函数208和函数群209，区块链结构100的将区块链结构100的区块双向相互链接的区块相关双向链接函数可被复核并且被检查一致性或完整性。读取数据例如是用于证明数字编码文件真实性的数据。相应的文件例如从计算机系统250通过网络240被提供给计算机系统220。如果读取数据例如是文件内容的哈希值，则可以依据这些数据来检查所提供文件的真实性。例如针对该文件由计算机系统220计算哈希值。如果计算出的哈希值与读取数据一致，则所提供的文件被认为真实可靠。
由计算机系统220接收的区块链结构100尤其也可以被用于按离线模式(即当网络240暂时不可用时)的检查。因此，借助区块链结构100被检查其真实性的数据例如可以无需网络240地通过计算机系统220被直接接收或读入。于是，所述数据可以在采用区块链结构100的情况下被检查其真实性。
附图标记列表
100 区块链结构
102 第一区块
104 第二区块
106 倒数第三区块
108 倒数第二区块
110 最后区块
112 附加区块
120 函数
121 函数
122 双向链接函数
130 扩充的区块链结构
140 区块
142 内链片段
143 组合双向链接函数
144 区块
150 缩短的区块链结构
160 矩阵结构
162 列
170 矩阵结构
172 行
200 计算机系统
202 处理器
204 程序指令
206 存储器
208 密码函数
209 函数群
210 数据
214 通信接口
220 计算机系统
222 处理器
224 程序指令
226 存储器
234 通信接口
240 网络
250 计算机系统
252 处理器
254 程序指令
256 存储器
264 通信接口
266传感器

Claims (28)

1.一种在采用双向链接的区块链结构(100)的情况下在电子存储器内防篡改存储数据的方法，其中，该方法包括：
·提供该双向链接的区块链结构(100)，
·提供待存储数据(210)，
·提供包含若干函数的第一函数群(209)，其中，这些函数通过至少一个第一参数相区分并且在采用各自的第一参数情况下能被明确识别，
·产生用于扩充该区块链结构(100)的附加区块(112)，该附加区块包含所述待存储数据(210)并且设置用于与该区块链结构(100)的最后区块(110)双向链接，其中，该区块链结构(100)的最后区块(110)包含存储的数据，
·创建用于将所述最后区块(110)与附加区块(112)双向链接的第一区块相关双向链接函数(122)，其中，该第一区块相关双向链接函数(122)的创建包括：
在采用存储在该最后区块(110)内的所述数据和要存储在该附加区块(112)内的所述数据(210)的情况下，对于所述最后区块(110)和附加区块(112)计算至少一个第一校验值，
依据该第一校验值并根据所选第一函数(120)的第一参数与该第一校验值之间的第一明确对应配属条件，选择该第一函数群(209)的第一函数(120)，
使用所选的第一函数(120)来创建该第一区块相关双向链接函数(122)，
·双向链接所述最后区块(110)与附加区块(112)，其中，该双向链接包括：
添加该第一区块相关双向链接函数(122)至该最后区块(110)，
添加该第一区块相关双向链接函数(122)至该附加区块(112)，
·存储被扩充了该附加区块(112)的区块链结构(130)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，使用所选第一函数(120)来创建该第一区块相关双向链接函数(122)包括：使用所选函数(120)作为第一区块相关双向链接函数(122)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，该第一校验值是组合校验值，其不仅与存储在该最后区块(110)中的所述数据相关，也与待存储在该附加区块(112)中的所述数据(210)相关。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，在该区块链结构(100)的区块中的数据被分别存储在方形(TxT)矩阵结构(160,170)中，其中，T是大于等于2的自然数，其中，该第一校验值的计算包括：
计算第一矩阵结构(160)的每一列(162)的和，该第一矩阵结构由存储在该最后区块(110)中的所述数据和待存储在该附加区块(112)中的所述数据(210)的两个矩阵结构(160,170)提供，
计算第二矩阵结构(170)的每一行(172)的和，该第二矩阵结构由存储在该最后区块(110)中的所述数据和待存储在该附加区块(112)中的所述数据(210)的两个矩阵结构(160,170)提供，
计算由第i列之和与第i行之和构成的组合和，其中，i是自然数且从1到T，
通过所述组合和的相互关联形成第一区块相关校验值。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述组合和的相互关联包括：所述组合和的接连排列。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，该第一函数群(209)的函数通过若干n个参数相区分，并且在采用形成n元组参数的各自n个参数情况下能被明确识别，其中，所述n元组参数分别包含所述第一参数，其中，该第一区块相关双向链接函数(122)的创建还包括：
在采用存储在该最后区块(110)中的所述数据和待存储在该附加区块(112)中的所述数据(210)的情况下，针对所述最后区块(110)和附加区块(112)计算n元组校验值，其中，该n元组包含该第一校验值，
依据所述n元组校验值并根据所选第一函数(120)的n元组参数与所述n元组校验值之间的第一明确对应配属条件，选择该第一函数群(209)的第一函数(120)。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法还包括：
·提供包含若干函数的第二函数群(209)，其中，这些函数通过至少一个第二参数相区分并且在采用该第二参数情况下能分别被明确识别，
其中，该第一区块相关双向链接函数(122)的创建还包括：
在采用待存储在该附加区块(112)中的所述数据(210)情况下计算第二校验值，其中，该第一校验值的计算在采用存储在该最后区块(110)中的所述数据情况下进行，
依据该第二校验值并根据在所选第二函数(121)的第二参数和该第二校验值之间的第二明确对应配属条件，选择该第二函数群(209)的第二函数(121)，
使用所选的第二函数(121)来创建该第一区块相关双向链接函数(122)，其中，该第一区块相关双向链接函数(122)包括所选的第一函数和第二函数(120,121)的明确组合。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第一明确对应配属条件和/或第二明确对应配属条件分别包括线性函数。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一明确对应配属条件和/或第二明确对应配属条件包含同一性。
10.根据权利要求7所述的方法，其中，该第一函数群(209)的函数和/或该第二函数群(209)的函数分别包括多项式，其中，所述第一参数和/或第二参数是多项式的次数。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，由该第一函数群(209)的函数和/或该第二函数群(209)的函数包含的多项式是厄米特多项式、勒让德多项式、拉盖尔多项式、切比雪夫多项式或者离散傅里叶变换多项式。
12.根据权利要求7所述的方法，其中，该第一函数群(209)的函数和/或该第二函数群(209)的函数分别包含球谐函数，并且所述第一参数和/或第二参数是球谐函数的指数。
13.根据权利要求7所述的方法，其中，该第一函数群(209)的函数和/或该第二函数群(209)的函数分别包含高斯函数，并且所述第一参数和/或第二参数是高斯函数的宽度。
14.根据权利要求1或2所述的方法，其中，该区块链结构(100)的最后区块(110)还包括将该最后区块(110)与该区块链结构(100)的倒数第二区块(108)双向链接的第二区块相关双向链接函数，其中，将该第一区块相关双向链接函数(122)添加至该最后区块(110)包含：将该第一区块相关双向链接函数(122)与该第二区块相关双向链接函数相关联。
15.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第一校验值和/或第二校验值的计算包括：将哈希函数应用到存储在该最后区块(110)中的所述数据和/或待存储在该附加区块(112)中的所述数据(210)。
16.根据权利要求1或2所述的方法，其中，该双向链接的区块链结构(100)的前后相继的区块分别双向相互链接，其中，两个双向相互链接的区块均分别包含共用的区块相关双向链接函数(122)，其中，该共用的区块相关双向链接函数(122)分别与存储在两个双向相互链接的区块中的所述数据相关。
17.根据权利要求1或2所述的方法，其中，该方法还包括：创建该双向链接的区块链结构(100)的缩短副本(150)，其中，在缩短的区块链结构(150)内相比于该区块链结构(100)缩减了至少一个内链片段(142)，其中，该内链片段(142)包括至少一个区块，其中，所述缩短的区块链结构(150)的在其间取出该内链片段(142)后余下的两个紧邻区块(140,144)通过组合双向链接函数(143)来链接，该组合双向链接函数包含所取出的内链片段(142)的区块的全部区块相关双向链接函数的组合。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所取出的内链片段(142)包含该双向链接的区块链结构(100)的若干区块。
19.根据权利要求17所述的方法，其中，该方法还包括：
·提供所取出的内链片段(142)，
·检查所提供的内链片段(142)的真实性和/或完整性，其中，所述检查包括：将所述缩短的区块链结构(150)的余下两个紧邻区块(140,144)的组合双向链接函数与所提供的内链片段(142)的区块的所有区块相关双向链接函数的组合(143)相比较。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，鉴于已成功检查所提供的内链片段(142)的真实性和/或完整性，所述缩短的区块链结构(150)被补充所提供的内链片段(142)，并且在所述缩短的区块链结构(150)的余下两个紧邻区块(140,144)之间的组合双向链接函数(143)分别被相对于所取出的内链片段(142)的两个紧邻区块(140,144)的初始区块相关双向链接函数替代。
21.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述待存储数据(210)包含表征数字编码文件的内容的数据，其中，所述待存储数据(210)的提供包括：借助通信接口(214)经由网络(240)从创建该数字编码文件的计算机系统(250)接收所述数据，其中，该方法还包括：
·自请求的计算机系统(220)借助该通信接口(214)经由该网络(240)接收对该区块链结构(100)的当前版本的请求，
·响应于收到的请求，借助该通信接口(214)经由该网络(240)发送扩充的区块链结构(130)至请求的计算机系统(220)。
22.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述待存储数据(210)包含交易数据，其中，所述待存储数据(210)的提供包括：借助通信接口(214)经由网络(240)从参与交易实施的计算机系统(250)接收所述数据，其中，该方法还包括：
·自请求的计算机系统(220)借助该通信接口(214)经由该网络(240)接收对该区块链结构(100)的当前版本的请求，
·响应于收到的请求，借助该通信接口(214)经由该网络(240)发送扩充的区块链结构(130)至请求的计算机系统(220)。
23.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述待存储数据(210)包括装置的状态数据，其中，所述待存储数据(210)的提供包括：借助通信接口(214)经由网络(240)从借助传感器(266)采集状态数据的计算机系统(250)接收数据，其中，该方法还包括：
·自请求的计算机系统(250)借助该通信接口(214)经由该网络(240)接收对该区块链结构(100)的当前版本的请求，
·响应于收到的请求，借助该通信接口(214)经由该网络(240)发送扩充的区块链结构(130)至请求的计算机系统(250)。
24.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述待存储数据(210)包含表征数字编码文件的处理过程的数据，其中，该区块链结构(100)的提供包括：接收包含该区块链结构(100)的待处理文件和从接收文件中读取该区块链结构(100)，其中，所述待存储数据(210)的提供包括：接收文件的处理和所述数据的产生，其中，扩充的区块链结构(130)的存储包括：将所述扩充的区块链结构(130)添加至经处理文件和存储具有所述扩充的区块链结构(130)的经处理文件。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，该方法还包括：
·自请求的计算机系统(220)借助通信接口(214)经由网络(240)接收对经处理文件的请求，
·响应于收到的请求，借助该通信接口(214)经由该网络(240)发送具有所述扩充的区块链结构(130)的经处理文件至请求的计算机系统(220)。
26.一种在双向链接的区块链结构(100)中防篡改存储数据(210)的电子数据存储系统(200)，其中，该数据存储系统包括处理器(202)和具有机读指令(204)的电子存储器(206)，其中，由该处理器(202)执行该机读指令(204)促使该数据存储系统(200)执行以下方法，该方法包括：
·提供该双向链接的区块链结构(100)，
·提供待存储数据(210)，
·提供包含若干函数的第一函数群(209)，其中，这些函数通过至少一个第一参数相区分并且在采用各自第一参数情况下能被明确识别，
·产生用于扩充该区块链结构(100)的附加区块(112)，该附加区块包含所述待存储数据(210)且设置用于与该区块链结构(100)的最后区块(110)双向链接，其中，该区块链结构(100)的最后区块(110)包含存储的数据，
·创建用于将所述最后区块(110)和附加区块(112)双向链接的第一区块相关双向链接函数(122)，其中，该第一区块相关双向链接函数(122)的创建包括：
在采用存储在该最后区块(110)中的所述数据和待存储在该附加区块(112)中的所述数据(210)情况下，针对所述最后区块(110)和附加区块(112)计算至少一个第一校验值，
依据该第一校验值并根据所选第一函数(120)的第一参数和该第一校验值之间的第一明确对应配属条件，选择该第一函数群(209)的第一函数(120)，
采用所选的第一函数(120)来创建该第一区块相关双向链接函数(122)，
·将所述最后区块(110)与附加区块(112)双向链接，其中，该双向链接包括：
添加该第一区块相关双向链接函数(122)至该最后区块(110)，
添加该第一区块相关双向链接函数(122)至该附加区块(112)，
·存储被扩充了该附加区块(112)的区块链结构(130)。
27.一种电信系统，其包括根据权利要求26所述的电子数据存储系统(200)和用于经由网络(240)通信的通信接口(214)，其中，所述待存储数据(210)的提供包括：借助通信接口(214)经由网络(240)接收所述数据，其中，所执行的方法还包括：
·自请求的电信系统(220)借助该通信接口(214)经由该网络(240)接收对该区块链结构(100)的当前版本的请求，
·响应于收到的请求，借助该通信接口(214)经由该网络(240)发送所述的区块链结构(130)至请求的电信系统(220)。
28.一种电信系统，其包括根据权利要求26所述的电子数据存储系统(200)和用于经由网络(240)通信的通信接口(214)，其中，所述待存储数据(210)包含表征数字编码文件的处理过程的数据，其中，该区块链结构(100)的提供包括：接收包含该区块链结构(100)的待处理文件和从接收文件中读取该区块链结构(100)，其中，所述待存储数据(210)的提供包括：接收文件的处理和所述数据的产生，其中，扩充的区块链结构(130)的存储包括：添加所述扩充的区块链结构(130)至经处理文件和存储具有所述扩充的区块链结构(130)的经处理文件，其中，所执行的方法还包括：
·自请求的电信系统(220)借助该通信接口(214)经由该网络(240)接收对经处理文件的请求，
·响应于收到的请求，借助该通信接口(214)经由该网络(240)发送具有所述扩充的区块链结构(130)的经处理文件至请求的电信系统(220)。
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