CN111125756A - 一种零信任和保护数据隐私的数据确权系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种零信任和保护数据隐私的数据确权系统及其方法，所述系统包括用户层、服务层以及区块链；所述方法包括以下步骤：S1，数据版权拥有人生成原始DID，上链；S2，数据版权拥有人计算数据的确权属性；S3，将确权属性写入原始DID文档中，生成确权DID；S4，迭代至区块链。通过上述方式，本发明提供一种零信任和保护数据隐私的数据确权系统及其方法，利用区块链的不可篡改，可溯源等特性，利用时间戳来实现数据的确权，不再需要审计中心，从而消除了由于专家评审存在的主观安全因素。此方案确权步骤简单，能够吸引更多的中小企业发布及个人发布数据源，有利于各大交易所及其他购买方能够从更大的数据平台中筛选自己需要的数据。

Description

一种零信任和保护数据隐私的数据确权系统及其方法

技术领域

本发明涉及区块链领域，尤其涉及一种零信任和保护数据隐私的数据确权系统及其方法。

背景技术

数据正在产生越来越大的价值，人类数据市场每年估计价值150亿至200亿美元。而安全的大数据市场，具有安全保障的数据交易，对于大数据产业起着至关重要的作用。

由于电子数据的容易获取、高复制性、交换或散布成本低等特点，导致数据确权困难，无法实现对数据主权的可控，客观，而由于数据无法实现安全保证，导致很多数据不能，也不敢进行数据开放，这大大降低了数据的变现能力，更不利于大数据的有效利用，从而提升大数据产业的发展水平。如何在保证数据主权安全的情况下，实现数据确权，保证数据交易的安全性，让大数据发挥更大的价值，这是目前急需解决的问题。

传统的具有代表性的确权方案主要是“基于权属证明”和“专家评审模式”的大数据确权方案。在该确权方案中，首先,数据源提供方提交权属证明；然后,大数据交

易所组织专家进行评审；最后,大数据交易所公布结果。

在该方案中，一方面由于数据的确权，认定由专家评审决定，专家在评审过程中有可能存在主观情感，甚至偏见，包含不确定的主观因素，从而破坏数据确权的公平性。

另一方面，大数据交易所采用纸质和电子文档保存评审材料和评审结果，存在丢失和被篡改的风险，导致评审材料，评审结果存在不可溯源的风险。

现有的另一种方案为基于数字水印技术和区块链技术的大数据确权方案，在该方案中，将审计中心和水印中心分离，由审计中心进行数据源的审计工作，水印中心进行水印的生成工作。具体步骤如下：数据源供应商首先将大数据分块,并采用BLS短签名方对数据块取认证器,利用认证器的同态特性使数据源供应商不必发送原始数据；在确权请求、证据挑战和验证阶段,引入审计中心,数据源供应商和审计中心基于隐私保护数据持有性证明和抽样技术交互完成大数据的完整性审计,其中抽样技术确保了审计中心在挑战时抽取数据块的随机性；在水印生成和嵌入阶段,引入水印中心,由数据源供应商将能唯一标识自己身份信息的数据发送给水印中心,请求水印生成.水印中心将生成的水印发送给数据源供应商,由数据源供应商完成水印嵌入数据块的工作.在登记上链和查询阶段,基于区块链的内生优势(分布式、不可篡改、共享账本)实现确权结果和相关证据的链上高冗余保存,确保确权结果的完整性及不可篡改性。

该方案虽然利用了区块链和数字水印技术，将审计中心和水印中心分离，但本质上仍然是传统的利用提交权属证明，和专家评审的模式，尤其无法保证审计中心和水印中心之间的关系，并且也无法避免因为专家在主观评审中可能存在的主观情感，甚至偏见，破坏数据确权的公平性。另一方面，由于审核机制复杂，整体流程复杂，存在审核机制，数据确权周期长。

该方案一般适用于B2B集中销售模式。数据平台以中间代理人身份为数据提供方和数据购买方提供数据交易撮合服务，数据提供方、数据购买方都是经交易平台审核认证、自愿从事数据买卖的实体公司；数据提供方往往选择一种交易平台支持的交易方式对数据自行定价出售，并按特定交易方式设定数据售卖期限及使用和转让条件。无法吸引中小企业或拥有大数据的个人参与其中，导致大量的数据未进入交易市场。无法发挥价值，也导致交易所及购买方能够获取的数据源有限。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种零信任和保护数据隐私的数据确权系统及其方法，将数据特征值等信息存入DID文档，利用区块链的不可篡改，可溯源等特性，利用时间戳来实现数据的确权，不再需要审计中心，从而消除了由于专家评审存在的主观安全因素。此方案确权步骤简单，能够吸引更多的中小企业发布及个人发布数据源，使中小企业从中获益，也有利于各大交易所及其他购买方能够从更大的数据平台中筛选自己需要的数据。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种零信任和保护数据隐私的数据确权系统及其方法，

所述零信任和保护数据隐私的数据确权系统包括用户层、服务层以及区块链，

所述用户层包含数据卖方和数据买方，数据卖方通过在区块链存储DID和对应卖方数据版权证明的DID文档上链，可以将数据信息发布到去中心数据交易所中，在发布时，添加数据的描述信息及DID，实现数据确权与信息发布；数据买方可通过去中心数据交易所，查找是否拥有自己所需要的信息；

所述服务层包含各去中心数据交易所及监管机构，去中心化数据交易所供数据卖方发布数据信息，从区块链上获取数据信息进行版权确认并展示，数据买方通过去中心数据交易所查找数据信息；并且去中心化交易所与监管机构均部署与同一个区块链上，共享账本，监管机构起监督作用；

底层采用所述区块链，任何机构和节点均可访问区块链，部署智能合约，为实现零信任和保护数据隐私的数据确权及确权后的数据交易提供安全支撑。

所述方法应用于包括用户层、服务层以及区块链的零信任和保护数据隐私的数据确权系统，包括以下步骤：

S1，数据版权拥有人生成原始DID，上链；

S2，数据版权拥有人计算数据的确权属性；

S3，数据版权拥有人更新原始DID，将确权属性写入原始DID文档中，生成确权DID；

S4，数据版权拥有人将确权DID迭代至区块链中。

在本发明一个较佳实施例中，所述确权属性包含数据的哈希值，用于数据的完整性验证。

在本发明一个较佳实施例中，所述确权属性包含数据版权拥有人对哈希值的签名，用于证明数据版权拥有人对数据的所有权。

在本发明一个较佳实施例中，所述确权属性包含数据的特征提取值以及所述特征提取值的哈希值，用于保证区块链中保存的数据的唯一性。

在本发明一个较佳实施例中，所述确权属性包含数据的特征描述信息，用于数据购买方初步了解数据的信息，初步确定对数据的购买意向。

在本发明一个较佳实施例中，所述原始DID包含DID公钥和值为空的数据的确权属性。

本发明的有益效果是：本发明提供的一种零信任和保护数据隐私的数据确权系统及其方法，将数据特征值等信息存入DID文档，利用区块链的不可篡改，可溯源等特性，利用时间戳来实现数据的确权，不再需要审计中心，从而消除了由于专家评审存在的主观安全因素。此方案确权步骤简单，能够吸引更多的中小企业发布及个人发布数据源，使中小企业从中获益，也有利于各大交易所及其他购买方能够从更大的数据平台中筛选自己需要的数据。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明一种零信任和保护数据隐私的数据确权系统的架构图；

图2是本发明一种零信任和保护数据隐私的数据确权方法的流程图；

图中，S1创建原始DID，S2计算确权属性，S3更新DID文档，S4上链迭代。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、2所示，本发明实施例包括：

一种零信任和保护数据隐私的数据确权系统，包括用户层、服务层以及区块链，

所述用户层包含数据卖方和数据买方，数据卖方通过在区块链存储DID和对应卖方数据版权证明的DID文档上链，可以将数据信息发布到去中心数据交易所中，在发布时，添加数据的描述信息及DID，实现数据确权与信息发布；数据买方可通过去中心数据交易所，查找是否拥有自己所需要的信息；

所述服务层包含各去中心数据交易所及监管机构，去中心化数据交易所供数据卖方发布数据信息，从区块链上获取数据信息进行版权确认并展示，数据买方通过去中心数据交易所查找数据信息；并且去中心化交易所与监管机构均部署与同一个区块链上，共享账本，监管机构起监督作用；

底层采用所述区块链，任何机构和节点均可访问区块链，部署智能合约，为实现零信任和保护数据隐私的数据确权及确权后的数据交易提供安全支撑。

所述方法应用于包括用户层、服务层以及区块链的零信任和保护数据隐私的数据确权系统，结合实际使用场景举例，包括以下步骤：

S1，数据版权拥有人生成原始DID，上链；

假设Alice为数据版权拥有人，首先Alice生成自己的DID(DID_Alice)作为自己的身份，DID文档中包含DID_Alice的公钥PK_Alice以及数据源的属性(以下简称为确权属性)。

S2，数据版权拥有人计算数据的确权属性；

假设m为Alice想要发布在链上进行出售的数据源，在前述的DID文档中，所述确权属性包括：

数据源m的Hash值，

Alice对Hash(m)的签名，

对数据源m提取特征值，特征值feature＝FeatureExtraction(m)以及

m的m特征描述信息sg＝Describe(m)。

S3，数据版权拥有人更新原始DID，将确权属性写入原始DID文档中，生成确权DID；

S4，数据版权拥有人将确权DID迭代至区块链中。

在前述具体实施方式中，Alice将DID_Alice及其文档保存在区块链中以完成确权过程。

通过上述方式，Alice对数据Hash(m)的签名证明Alice对数据m的所有权，同时区块链上的时间戳表示数据源确权的时间。假设某一匿名买家Bob出现并在区块链上成功完成了对m数据的购买。那么，若Bob上传相同数据，或具有相同特征值的数据进行上链交易，则由于Alice先进行了登记确权，即Alice可保留对Bob的追究法律责任(该追究权可以成立联盟或基金会，对链上数据进行监管)。

即上述具体实施方式可简单概述为以下实施过程：

(1)Alice生成DID_Alice，其DID文档中包含DID_Alice的公钥PK_Alice.

(2)Alice对于数据m，计算其属性，包括：

A.数据m的哈希值Hash(m),用于数据m的完整性验证。

B.Alice对数据Hash(m)的签名sig＝Sign(SK_Alice,Hash(m)),用于证明Alice对数据m的所有权。

C.数据m的特征提取值feature＝FeatureExtraction(m)及其Hash值Hash(feature),保证区块链中保存的数据m的唯一性。

D.数据m的特征描述信息msg＝Describe(m)，用于用户初步了解数据的信息，初步确定数据m是否是自己需要的。

(3)Alice更新DID_Alice，将m的属性写入其DID文档中.

(4)Alice将DID_Alice上传到区块链中。完成Alice对于数据的确权工作。

其中，所述确权属性包含数据的哈希值，用于数据的完整性验证。

进一步的，所述确权属性包含数据版权拥有人对哈希值的签名，用于证明数据版权拥有人对数据的所有权。

进一步的，所述确权属性包含数据的特征提取值以及所述特征提取值的哈希值，用于保证区块链中保存的数据的唯一性。

进一步的，所述确权属性包含数据的特征描述信息，用于数据购买方初步了解数据的信息，初步确定对数据的购买意向。

进一步的，所述原始DID包含DID公钥和值为空的数据的确权属性。

结合上述实施例，本发明的关键创新点在于：

本方案创造性地提出一种去除审计中心的，基于DID(decentralized identity)，区块链和加密技术实现的一种零信任和数据保护隐私的数据确权方案，在该方案中，不存在审计中心，数据拥有者自行将数据信息发布在区块链上。数据源拥有者拥有唯一的身份-DID(去中心化标识符)，首先数据源拥有者将数据的描述，特征值，基于特征值的hash存入DID对应的DID文档(每个DID都对应一个DID文档，每一个DID都拥有一对公私钥，DID文档中还包含DID的公钥，可便于数据源提供商与购买者之间的加密传输)。而此过程是基于区块链完成的，数据源提供者存入DID文档中记录会记录在区块链上，从区块链中可以获取存入的信息，及存入的时间戳。通过时间戳和存入信息来保证数据的所有权。

本方案一方面解决由于存在审计中心而存在的主观安全因素。第二方面解决数据确权复杂，周期长，无法让更多中小企业及个人参与到数据交易中来，无法让更多的数据发挥价值并从数据中获益。最后基于此平台便于将目前数据平台的B2B集中销售模式，转向B2B2C的分销集销混合模式。实现数据的最大化利用。

综上所述，本发明提供了一种零信任和保护数据隐私的数据确权系统及其方法，将数据特征值等信息存入DID文档，利用区块链的不可篡改，可溯源等特性，利用时间戳来实现数据的确权，不再需要审计中心，从而消除了由于专家评审存在的主观安全因素。此方案确权步骤简单，能够吸引更多的中小企业发布及个人发布数据源，使中小企业从中获益，也有利于各大交易所及其他购买方能够从更大的数据平台中筛选自己需要的数据。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种零信任和保护数据隐私的数据确权系统，其特征在于，包括用户层、服务层以及区块链，

所述用户层包含数据卖方和数据买方，数据卖方通过在区块链存储DID和对应卖方数据版权证明的DID文档上链，可以将数据信息发布到去中心数据交易所中，在发布时，添加数据的描述信息及DID，实现数据确权与信息发布；数据买方可通过去中心数据交易所，查找是否拥有自己所需要的信息；

所述服务层包含各去中心数据交易所及监管机构，去中心化数据交易所供数据卖方发布数据信息，从区块链上获取数据信息进行版权确认并展示，数据买方通过去中心数据交易所查找数据信息；并且去中心化交易所与监管机构均部署与同一个区块链上，共享账本，监管机构起监督作用；

底层采用所述区块链，任何机构和节点均可访问区块链，部署智能合约，为实现零信任和保护数据隐私的数据确权及确权后的数据交易提供安全支撑。

2.一种零信任和保护数据隐私的数据确权方法，其特征在于，所述方法应用于包括用户层、服务层以及区块链的零信任和保护数据隐私的数据确权系统，步骤为：

S1，数据版权拥有人生成原始DID，上链；

S2，数据版权拥有人计算数据的确权属性；

S3，数据版权拥有人更新原始DID，将确权属性写入原始DID文档中，生成确权DID；

S4，数据版权拥有人将确权DID迭代至区块链中。

3.根据权利要求2所述的零信任和保护数据隐私的数据确权方法，其特征在于，所述确权属性包含数据的哈希值，用于数据的完整性验证。

4.根据权利要求3所述的零信任和保护数据隐私的数据确权方法，其特征在于，所述确权属性包含数据版权拥有人对哈希值的签名，用于证明数据版权拥有人对数据的所有权。

5.根据权利要求2所述的零信任和保护数据隐私的数据确权方法，其特征在于，所述确权属性包含数据的特征提取值以及所述特征提取值的哈希值，用于保证区块链中保存的数据的唯一性。

6.根据权利要求2所述的零信任和保护数据隐私的数据确权方法，其特征在于，所述确权属性包含数据的特征描述信息，用于数据购买方初步了解数据的信息，初步确定对数据的购买意向。

7.根据权利要求2所述的零信任和保护数据隐私的数据确权方法，其特征在于，所述原始DID包含DID公钥和值为空的数据的确权属性。

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