CN111127042A - 一种基于区块链的数据溯源系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于区块链的数据溯源系统，包括数据模块，采集数据并将采集的数据储存至区块链，同时发出区块链标识请求和智能合约请求；客户端模块，接收区块链标识请求，对区块链进行标识并输出标识结果；服务端模块，执行读写储存至区块链的数据，并通过智能合约请求对数据进行数据校验和数据读写；数据溯源查询系统，向客户端模块发出数据查询请求，并从客户端模块获取所需查询的数据；接口服务模块，实现数据模块与客户端模块之间的数据传输，以及数据溯源查询系统与客户端模块之间的数据传输。采用上述技术方案，实现业务系统指定字段数据的上链存储；实现自动化采集，支持通过数据库日志方式实现指定数据库指定表指定字段的自动上链。
Description
技术领域
本发明涉及数据处理技术领域，具体指一种基于区块链的数据溯源系统及其方法。
背景技术
产品溯源系统广泛应用于食品、药品、服饰、电子、渔船等各行各业。一旦产品质量在消费者端出现问题，即可通过产品标签上的溯源码进行联网查询，查出该产品的生产企业、产品的产地、具体操作人等全部流通信息，从而使产品的整个生产经营活动始终处于有效监控之中。
目前，市场上对产品进行溯源的方式有很多，但大多溯源方式是通过扫描二维码直接从数据库中抽取部分数据作为溯源数据，这种方式主要存在两个缺点：一是溯源流程不规范，无法覆盖到溯源产品整个生命周期；二是溯源数据存储在数据库中，因而数据容易被人为修改，无法保证数据的不可篡改性。
发明内容
本发明根据现有技术的不足，提出一种基于区块链的数据溯源系统及其方法，以解决现有的数据溯源方式是从数据库中提取溯源对象的溯源数据，存在溯源流程不规范且数据安全性的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种基于区块链的数据溯源系统，包括
数据模块，用于采集数据并将采集的数据储存至区块链，同时发出区块链标识请求和智能合约请求；
客户端模块，用于接收区块链标识请求，对区块链进行标识并输出标识结果；
服务端模块，用于执行读写储存至区块链的数据，并通过智能合约请求对数据进行数据校验和数据读写；
数据溯源查询系统，用于向客户端模块发出数据查询请求，并从客户端模块获取所需查询的数据；
接口服务模块，用于实现数据模块与客户端模块之间的数据传输，以及数据溯源查询系统与客户端模块之间的数据传输
作为优选，所述数据模块包括数据库日志采集系统和若干业务系统。
作为优选，所述接口服务模块为API接口和SDK接口中任意一种。
作为优选，所述客户端模块包括若干客户端节点，所述客户端节点之间通过Gossip协议进行相互的数据交互和数据同步；所述客户端节点通过合约接口与外界的接口服务模块进行数据交互；所述客户端节点通过分布式记账模块对储存至区块链的数据进行分布式记账。
作为优选，所述服务端模块包括服务端节点组、溯源服务器组和分布式系统的可靠协调系统单元，所述服务端节点组通过gRPC接口与客户端模块进行交互；所述服务端节点组与溯源服务器组进行数据交互；所述溯源服务器组更新ISR集合至分布式系统的可靠协调系统单元。
作为优选，所述服务端节点组包括若干服务端节点。
作为优选，所述溯源服务器组包括若干溯源服务器，其中一个所述溯源服务器为主溯源服务器，其他溯源服务器复制主溯源服务器的所有执行。
作为优选，所述分布式系统的可靠协调系统单元包括若干分布式系统的可靠协调系统，其中一个所述分布式系统的可靠协调系统为主系统，其他分布式系统的可靠协调系统作为备份使用。
本发明还提供了一种基于区块链的数据溯源方法，步骤包括
数据溯源模型搭建
数据采集；
数据查询，
所述数据存储的步骤包括
数据模块采集数据并将所采集的数据储存至区块链，形成初级区块链；
向客户端发送标识请求，同时向服务端发送智能合约请求；
客户端接收标识请求对初级区块链进行标识，并进行分布式记账；
客户端将标识结果发送至数据模块；
服务端接收智能合约请求，从而对数据进行数据校验，并将数据存储至溯源服务器；
溯源服务器更新ISR集合至分布式系统的可靠协调系统；
所述数据查询的步骤包括
数据溯源查询系统发送数据查询请求至客户端；
读取溯源服务器内的数据；
将读取的数据同步至客户端；
客户端将同步的数据返回至数据溯源查询系统。
本发明具有以下的特点和有益效果：
采用上述技术方案，实现业务系统指定字段数据的上链存储；实现自动化采集，支持通过数据库日志方式实现指定数据库指定表指定字段的自动上链；实现上链数据的全生命周期管控，实现关键数据的监控，支持关键数据异常变动触发报警；提供图形化操作界面，支持关键数据的新增、修改、删除。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明基于区块链的数据溯源系统实施例的架构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明提供了一种基于区块链的数据溯源系统，包括
数据模块，用于采集数据并将采集的数据储存至区块链，同时发出区块链标识请求和智能合约请求；
客户端模块，用于接收区块链标识请求，对区块链进行标识并输出标识结果；
服务端模块，用于执行读写储存至区块链的数据，并通过智能合约请求对数据进行数据校验和数据读写；
数据溯源查询系统，用于向客户端模块发出数据查询请求，并从客户端模块获取所需查询的数据；
接口服务模块，用于实现数据模块与客户端模块之间的数据传输，以及数据溯源查询系统与客户端模块之间的数据传输
作为优选，所述数据模块包括数据库日志采集系统和若干业务系统。
作为优选，所述接口服务模块为API接口和SDK接口中任意一种。
作为优选，所述客户端模块包括若干客户端节点，所述客户端节点之间通过Gossip协议进行相互的数据交互和数据同步；所述客户端节点通过合约接口与外界的接口服务模块进行数据交互；所述客户端节点通过分布式记账模块对储存至区块链的数据进行分布式记账。
其中，客户端节点为Peer节点，合约接口为Chaincode，分布式记账模块为Ledger。
作为优选，所述服务端模块包括服务端节点组、溯源服务器组和分布式系统的可靠协调系统单元，所述服务端节点组通过gRPC接口与客户端模块进行交互；所述服务端节点组与溯源服务器组进行数据交互；所述溯源服务器组更新ISR集合至分布式系统的可靠协调系统单元。
作为优选，所述服务端节点组包括若干服务端节点。其中，服务器节点为Order节点。
作为优选，所述溯源服务器组包括若干溯源服务器，其中一个所述溯源服务器为主溯源服务器，其他溯源服务器复制主溯源服务器的所有执行。
其中溯源服务器为Kafka。
作为优选，所述分布式系统的可靠协调系统单元包括若干分布式系统的可靠协调系统，其中一个所述分布式系统的可靠协调系统为主系统，其他分布式系统的可靠协调系统作为备份使用。
其中，分布式系统的可靠协调系统Zookeeper。
上述技术方案中，API接口，基于http+json，要进行上链的业务系统需要先在在管理平台进行业务注册，平台审核通过后进行接口的注册，提交数据。
业务系统将需要储存至区块链的数据提交到消息队列，区块链服务提取上报数据实现数据上链。
由于某些业务历史遗漏问题导致通过ftp上传数据的，通过解析ftp上传数据实现解析上链。
数据库日志数据储存至区块链，支持目前主流的数据库日志文件的解析，提取指定字段的变化数据上链。
可以理解的，所储存的区块链为联盟链，联盟链是指有若干个组织或者机构共同参与管理的区块链，每个机构都运行着一个或多个节点，其中的数据只允许系统内不同的机构进行读写和发送交易，并且共同来记录交易数据。其具备以下技术特点：交易速度非常快，联盟链本质上还是私有链，由于其节点不多，就算少量的节点也都具有很高的信任度，并不需要每个节点来验证一个交易，达成共识容易，交易速度自然也就快很多。部分去中心，与公有链不一样，联盟链在某种程度上只属于联盟内部的成员所有，且很容易达成共识，因为毕竟联盟链的节点数是非常有限的，所以只是部分去中心化。可控性较强，公有链是一旦区块链形成，将不可篡改，这主要源于公有链的节点一般是海量的，比如比特币节点太多，想要篡改区块数据，几乎不可能，而联盟链，只要所有机构中的大部分达成共识，即可将区块数据进行更改；数据不会默认公开；不同于公有链，联盟链的数据只限于联盟里的机构及其用户才有权限进行访问，其他人即使能连接上网络，也无法获得数据。交易成本很低，与私有链一样，可以进行完全免费或者至少说是非常廉价的交易。如果一个实体机构控制和处理所有的交易，就省掉了区块链网络中常见的“矿工费”，这就不需要花费额外的费用。
本发明还公开了一种基于区块链的数据溯源方法，步骤包括
数据溯源模型搭建；
数据采集；
数据查询，
所述数据存储的步骤包括
数据模块采集数据并将所采集的数据储存至区块链，形成初级区块链；
向客户端发送标识请求，同时向服务端发送智能合约请求；
客户端接收标识请求对初级区块链进行标识，并进行分布式记账；
客户端将标识结果发送至数据模块；
服务端接收智能合约请求，从而对数据进行数据校验，并将数据存储至溯源服务器；
溯源服务器更新ISR集合至分布式系统的可靠协调系统；
所述数据查询的步骤包括
数据溯源查询系统发送数据查询请求至客户端；
读取溯源服务器内的数据；
将读取的数据同步至客户端；
客户端将同步的数据返回至数据溯源查询系统。
可以理解的，数据溯源模型搭建，对上链的数据实现动态跟踪，在满足基本溯源的情况下，对数据的变化能够做到预测，其方法包括
模型工作流分析：分析Hadoop平台上的模型构成的模型工作流的输入节点、输出节点和动作节点，并获取各节点的唯一标识；
设计溯源信息元数据模型：根据每个模型工作流对应描述一个溯源文件；
溯源信息存储：对所述溯源文件构建索引，将索引信息存放在缓存数据库，索引文件存放在HDFS上；
数据溯源追踪：判断是否追踪数据产生过程，若不追踪数据产生过程，则通过查询所述索引信息获取所述溯源文件的地址。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式包括部件进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种基于区块链的数据溯源系统，其特征在于，包括
数据模块，用于采集数据并将采集的数据储存至区块链，同时发出区块链标识请求和智能合约请求；
客户端模块，用于接收区块链标识请求，对区块链进行标识并输出标识结果；
服务端模块，用于执行读写储存至区块链的数据，并通过智能合约请求对数据进行数据校验和数据读写；
数据溯源查询系统，用于向客户端模块发出数据查询请求，并从客户端模块获取所需查询的数据；
接口服务模块，用于实现数据模块与客户端模块之间的数据传输，以及数据溯源查询系统与客户端模块之间的数据传输
所述数据模块包括数据库日志采集系统和若干业务系统。
2.根据权利要求1所述的基于区块链的数据溯源系统，其特征在于，所述接口服务模块为API接口和SDK接口中任意一种。
3.根据权利要求1所述的基于区块链的数据溯源系统，其特征在于，所述客户端模块包括若干客户端节点，所述客户端节点之间通过Gossip协议进行相互的数据交互和数据同步；所述客户端节点通过合约接口与外界的接口服务模块进行数据交互；所述客户端节点通过分布式记账模块对储存至区块链的数据进行分布式记账。
4.根据权利要求3所述的基于区块链的数据溯源系统，其特征在于，所述服务端模块包括服务端节点组、溯源服务器组和分布式系统的可靠协调系统单元，所述服务端节点组通过gRPC接口与客户端模块进行交互；所述服务端节点组与溯源服务器组进行数据交互；所述溯源服务器组更新ISR集合至分布式系统的可靠协调系统单元。
5.根据权利要求4所述的基于区块链的数据溯源系统，其特征在于，所述服务端节点组包括若干服务端节点。
6.根据权利要求4所述的基于区块链的数据溯源系统，其特征在于，所述溯源服务器组包括若干溯源服务器，其中一个所述溯源服务器为主溯源服务器，其他溯源服务器复制主溯源服务器的所有执行。
7.根据权利要求4所述的基于区块链的数据溯源系统，其特征在于，所述分布式系统的可靠协调系统单元包括若干分布式系统的可靠协调系统，其中一个所述分布式系统的可靠协调系统为主系统，其他分布式系统的可靠协调系统作为备份使用。
8.一种基于区块链的数据溯源方法，其特征在于，步骤包括
数据溯源模型搭建
数据采集；
数据查询，
所述数据存储的步骤包括
数据模块采集数据并将所采集的数据储存至区块链，形成初级区块链；
向客户端发送标识请求，同时向服务端发送智能合约请求；
客户端接收标识请求对初级区块链进行标识，并进行分布式记账；
客户端将标识结果发送至数据模块；
服务端接收智能合约请求，从而对数据进行数据校验，并将数据存储至溯源服务器；
溯源服务器更新ISR集合至分布式系统的可靠协调系统；
所述数据查询的步骤包括
数据溯源查询系统发送数据查询请求至客户端；
读取溯源服务器内的数据；
将读取的数据同步至客户端；
客户端将同步的数据返回至数据溯源查询系统。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20200508 |