CN111478776B - 一种具有数字身份的可信混合云系统及其构建方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及云计算、区块链领域，公开了一种具有数字身份的可信混合云系统及其构建方法，解决了传统云系统难以满足用户多方面需求的问题，其技术方案要点是建立基于区块链的可信身份认证链接系统；将可信混合云管理系统和私有云节点系统构建为混合云系统中的独立云节点，并为每个云节点引入唯一身份签名机制，各个云节点之间的通讯链接和数据传输都必须在身份签名认证通过之后进行，能够同时满足用户的个性化需求和共性技术需求；同时满足开放连接上下游协作伙伴的需求和数据所有权安全保护的需求；同时满足独立部署的需求和系统不断升级扩展的需求；能够更适应于现有客户对于云系统的多方位需求的服务要求。

Description

一种具有数字身份的可信混合云系统及其构建方法
技术领域
本发明涉及云计算、区块链领域，更具体地说，它涉及一种具有数字身份的可信混合云系统及其构建方法。
背景技术
随着云计算技术不断发展，各行各业都涌现出了很多专业的云服务产品，大部分的云服务产品主要采取公共的SaaS云系统或者独立部署的私有云系统。
SaaS云系统面向用户提供公共的云应用服务和公共的云数据存储服务，采取云应用和云数据集中统一管理的方式。SaaS云系统可在线更新升级云应用组件，云应用功能扩展升级十分便利，云用户可以快速使用到最新的云应用功能。SaaS云系统一般采用多租户数据管理模式，有些SaaS系统按照租户索引，对租户数据进行分类共享存储；有些SaaS系统，为每个租户建立数据库实例，对租户数据进行逻辑隔离存储。SaaS云用户的数据和应用独立性差，尤其是SaaS用户的数据很难确定数据所有权的归属，对云用户数据权的保护十分薄弱。
私有云系统面向用户提供独立部署的云系统，基于用户的个性化需求，定制云业务系统，并根据用户的要求独立部署云系统。私有云系统虽然可以让用户数据独立存储，提高了用户数据的安全性；但是私有云系统与云平台不相连，一方面功能扩展升级比较难，另一方面私有云系统也无法快速连接开放的云生态。为了解决私有云能力扩展的问题，出现了中台云服务模式，基于中台云服务，解决私有云系统组件能力扩展的问题。但私有云系统如何安全连接到云生态的体系内，仍然没有很好的解决方案。
随着云计算、互联网技术不断渗透到经济的各个领域，越来越多企业用户开始使用云服务，企业用户既有个性化业务需求，又有共性技术需求；即有开放连接上下游协作伙伴的需求，又有数据所有权安全保护的需求；既有独立部署的需求，又有系统不断升级扩展的需求，等等。企业对云系统的需求比较复杂，单纯的SaaS公共云服务、私有云服务模式都无法满足企业对云系统的需求。因此，急需一种新型的云系统构建方法，能够满足企业用户对云系统的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有数字身份的可信混合云系统及其构建方法，能够同时满足用户的个性化需求和共性技术需求；同时满足开放连接上下游协作伙伴的需求和数据所有权安全保护的需求；同时满足独立部署的需求和系统不断升级扩展的需求；能够更适应于现有客户对于云系统的多方位需求的服务要求。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种具有数字身份的可信混合云系统的构建方法，包括以下步骤：
建立基于区块链的可信身份认证链接系统；
将可信混合云管理系统和私有云节点系统构建为混合云系统中的独立云节点，并为每个云节点引入唯一身份签名机制，各个云节点之间的通讯链接和数据传输都必须在身份签名认证通过之后进行。
一种具有数字身份的可信混合云系统，包括：
可信混合云管理系统，引入唯一身份签名机制，用于向用户提供公共云应用服务和公共云中台服务；
私有云节点系统，引入唯一身份签名机制，用于提供能够独立部署的私有云系统服务，根据用户需求定制业务模块；
可信身份认证链接系统，基于区块链技术构建云节点数据交换机制、云节点身份确权机制、云节点可信链接通讯机制以及云中台连接服务；将所述可信混合云管理系统和所述私有云节点系统构建为混合云系统中的独立云节点。
作为本发明的一种优选技术方案，可信混合云管理系统包括公共云应用系统和公共云中台系统。
作为本发明的一种优选技术方案，所述公共云应用系统包括用户云容器和公共云存储系统，所述用户云容器包含数字身份签名模块，用于为用户生成唯一数字身份密钥，并通过唯一的数字身份密钥进行云应用签名管理、云数据签名管理；公共云存储系统，为用户提供公共的数据存储服务，按照用户身份标识划分独立的数据存储空间。
作为本发明的一种优选技术方案，所述公共云中台系统用于为公有云用户、私有云用户提供公共的技术中台服务、业务中台服务、数据中台服务，为公有云用户、私有云用户提供云系统功能模块组建动态扩展的能力。
作为本发明的一种优选技术方案，所述私有云节点系统包括：业务模块，为用户提供个性化的业务系统功能；中台应用连接模块，根据私有云用户的需求，连接公共云中台系统，使用公共云中台系统不断更新升级的云中台功能，提升私有云节点系统的扩展功能；节点数据存储模块，为私有云用户提供本地数据存储服务，保证私有云用户数据存储独立性；数字身份签名模块，为用户生成唯一的数字身份密钥，并通过唯一数字身份密钥与可信身份认证链接系统进行对接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述可信身份认证链接系统包括云节点可信身份认证区块链管理系统和云中台可信链接系统。
作为本发明的一种优选技术方案，所述云节点可信身份认证区块链管理系统，基于区块链技术构建云节点数据交换机制、云节点身份确权机制、云节点可信链接通讯等机制，为混合云系统提供分布式账本服务、身份数据区块登记服务、数据共识认证服务、身份交叉验证服务，为所有组成系统提供云节点身份认证与数据链路支持。
作为本发明的一种优选技术方案，所述云中台可信链接系统，基于区块链技术构建云中台连接服务，包括云中台连接身份登记、云中台服务智能合约执行、云中台服务共享账簿登记，提供多方共识认证的云中台连接机制。
综上所述，本发明具有以下有益效果：引入了区块链去中心化的构建模式，将混合云系统中公有云、私有云等其他组成系统，建立为混合云系统中的独立节点，并为每个云节点引入唯一数字身份签名机制，基于公开共识数据交换和服务连接规则，建立可信的云节点通讯链接与数据交换机制，并基于区块链分布式账本的共识管理机制，让云节点参与所有组成系统为混合云系统内的数据、身份进行交叉验证，从而确保云系统内的数据、身份的真实性；并通过区块链不可篡改的特性，确保云节点数据的所有权归属。
能够同时满足用户的个性化需求和共性技术需求；同时满足开放连接上下游协作伙伴的需求和数据所有权安全保护的需求；同时满足独立部署的需求和系统不断升级扩展的需求；能够更适应于现有客户对于云系统的多方位需求的服务要求。
附图说明
图1为本发明中混合云系统的框图；
图2为本发明中私有云节点与公有云节点可信数据交换的实施流程图；
图3为本发明中私有云节点使用公共云中台服务的的实施流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明提供一种具有数字身份的可信混合云系统的构建方法，如图1所示，包括如下步骤：建立基于区块链的可信身份认证链接系统；将可信混合云管理系统和私有云节点系统构建为混合云系统中的独立云节点，并为每个云节点引入唯一身份签名机制，各个云节点之间的通讯链接和数据传输都必须在身份签名认证通过之后进行。
本发明还提供一种具有数字身份的可信混合云系统，包括：可信混合云管理系统、私有云节点系统以及可信身份认证链接系统；
其中，可信混合云管理系统引入唯一身份签名机制，用于向用户提供公共云应用服务和公共云中台服务；
私有云节点系统引入唯一身份签名机制，用于提供能够独立部署的私有云系统服务，根据用户需求定制业务模块；
可信身份认证链接系统，基于区块链技术构建云节点数据交换机制、云节点身份确权机制、云节点可信链接通讯机制以及云中台连接服务；将可信混合云管理系统和私有云节点系统构建为混合云系统中的独立云节点。
具体的，可信混合云管理系统包括公共云应用系统和公共云中台系统，公共云应用系统面向用户提供公共的云应用服务，为用户建立独立的云容器空间，让用户的云应用具有独立的云运行空间，保证云应用的独立性，公共云应用系统包括用户云容器和公共云存储系统，用户云容器包含数字身份签名模块，用于为用户生成唯一数字身份密钥，并通过唯一的数字身份密钥进行云应用签名管理、云数据签名管理；公共云存储系统，为用户提供公共的数据存储服务，按照用户身份标识划分独立的数据存储空间；这样既可以保护云用户的应用和数据的安全性，又可以通过唯一数字身份确认云应用和云数据的所有权归属问题。
公共云中台系统用于为公有云用户、私有云用户提供公共的技术中台服务、业务中台服务、数据中台服务，为公有云用户、私有云用户提供云系统功能模块组建动态扩展的能力，解决了私有云系统功能无法动态升级的难点。
具体的，私有云节点系统包括：业务模块，主要是用户端的本地业务运行模块，为用户提供个性化的业务系统功能；中台应用连接模块，根据私有云用户的需求，连接公共云中台系统，使用公共云中台系统不断更新升级的云中台功能，提升私有云节点系统的扩展功能；节点数据存储模块，为私有云用户提供本地数据存储服务，保证私有云用户数据存储独立性；数字身份签名模块，为用户生成唯一的数字身份密钥，并通过唯一数字身份密钥与可信身份认证链接系统进行对接，确保私有云节点系统与其他云节点通讯的安全性，也确保私有云节点系统与公共云中台系统链接的安全性，并且在通讯过程中，可以保证数据所有权归属。
具体的，可信身份认证链接系统包括云节点可信身份认证区块链管理系统和云中台可信链接系统；
云节点可信身份认证区块链管理系统，基于区块链技术构建安全可信的云节点数据交换机制、云节点身份确权机制、云节点可信链接通讯等机制，为混合云系统提供分布式账本服务、身份数据区块登记服务、数据共识认证服务、身份交叉验证服务，为所有组成系统提供安全可信的云节点身份认证与数据链路支持；
云中台可信链接系统，基于区块链技术构建安全可信的云中台连接服务，包括云中台连接身份登记、云中台服务智能合约执行、云中台服务共享账簿登记，提供多方共识认证的云中台连接机制。
本发明的优势在于：引入了区块链去中心化的构建模式，将混合云系统中公有云、私有云等其他组成系统，建立为混合云系统中的独立节点，并为每个云节点引入唯一数字身份签名机制，基于公开共识数据交换和服务连接规则，建立可信的云节点通讯链接与数据交换机制，并基于区块链分布式账本的共识管理机制，让云节点参与所有组成系统为混合云系统内的数据、身份进行交叉验证，从而确保云系统内的数据、身份的真实性；并通过区块链不可篡改的特性，确保云节点数据的所有权归属。
能够同时满足用户的个性化需求和共性技术需求；同时满足开放连接上下游协作伙伴的需求和数据所有权安全保护的需求；同时满足独立部署的需求和系统不断升级扩展的需求；能够更适应于现有客户对于云系统的多方位需求的服务要求。
作为本发明的一个具体实施例，如图2所示，是本发明中私有云节点与公有云节点可信数据交换的流程实施流程图。在本实施流程中，以一个私有云节点申请与一个公有云用户节点进行数据通信交换的流程为示范，具体如下：
步骤1：某私有云节点发起与公共云节点某用户云容器进行数据通信，私有云节点首先向云节点可信身份认证区块链系统提交身份认证请求。
步骤2：云节点可信身份认证区块链系统收到私有云节点的请求后，验证私有云节点的数字身份，并向公共云节点某用户云容器申请验证其数字身份。
步骤3：云节点可信身份认证区块链系统确认双方身份确认后，申请与私有云节点建立可信数据交换信道，私有云节点收到申请后，以私有云节点的数字身份为密钥对信道进行签名加密。
步骤4：云节点可信身份认证区块链系统收到私有云节点的信道签名加密确认后，并申请与公共云节点用户云容器建立可信数据交换信道。公共云节点用户云容器收到申请后，以公共云节点用户云容器的数字身份为密钥对信道进行双重签名加密。此时，云节点可信身份认证区块链系统便建立由双方数字身份双重签名加密的可信数据交换信道，确保双方数据传输不被其他云节点所截获，保证云节点数据传输的安全性。
步骤5：可信数据交换信道建立好后，私有云节点通过可信数据交换信道向公共云节点用户云容器传输数据，并在云节点可信身份认证区块链系统里登记数据交换区块。
步骤6：公共云节点用户云容器通过可信数据交换信道接收私有云节点传输过来的数据，并通过建立可信数据交换信道向私有云节点传数据，并在云节点可信身份认证区块链系统里登记数据交换区块。
从以上流程中，能够看出在私有云节点和公有云节点之间只有通过了数字身份的认证之后，才能够进行数据交换，并且在数据传输过程中也必须由双方数字身份双重签名加密的可信数据交换信道来进行，充分保证云节点数据传输安全性，且在数据传输过程中都会在云节点可信身份认证区块链系统内登记，能够确保云节点数据的所有权归属。
作为本发明的一个具体实施例，如图3所示，是本发明中私有云节点使用公共云中台服务的流程实施流程图，具体如下：
步骤1：某私有云节点向可信云中台链接系统发起使用公共云中台服务的请求；
步骤2：可信云中台链接系统收到私有云节点的请求后，并通知公共云中台系统；
步骤3：公共云中台系统向云节点可信身份认证区块链系统申请确认私有云节点的数字身份；
步骤4：私有云节点向可信身份认证区块链系统确认云节点身份，并对身份进行数字身份签名确认；
步骤5：公共云中台以中台的数字身份签名确认，申请建立可信云中台服务链接通路；
步骤6：私有云节点收到公共云中台的可信云中台服务链路建立的通知后，以私有云节点的数字身份为密钥对可信云中台服务链路进行双重签名加密。至此，可信云中台链接系统便建立由双方数字身份双重签名加密的可信云中台服务链路，确保云中台服务使用的安全性；
步骤7：可信云中台链接系统与云节点可信身份认证区块链系统进行双重数字身份、云中台服务使用的交叉验证，并登记云中台服务使用的记录区块。
有上述流程可以看出：私有云节点使用公共云中台服务时，首先要进行数字身份签名确认，认证通过后，建立双重签名加密的服务链路，确保了私有节点连接公共云中台系统的安全性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种具有数字身份的可信混合云系统，其特征是：包括：
可信混合云管理系统，用于向用户提供公共云应用服务和公共云中台服务，引入唯一身份签名机制，包含数字身份签名模块，用于为用户生成唯一数字身份密钥，并通过唯一的数字身份密钥进行云应用签名管理、云数据签名管理；
私有云节点系统，用于提供能够独立部署的私有云系统服务，根据用户需求定制业务模块，引入唯一身份签名机制，也包括数字身份签名模块，为用户生成唯一的数字身份密钥，并通过唯一数字身份密钥与可信身份认证链接系统进行对接；
可信身份认证链接系统，基于区块链技术构建包括云节点数据交换机制、云节点身份确权机制、云节点可信链接通讯机制以及云中台连接服务；将可信混合云管理系统和私有云节点系统构建为混合云系统中的独立云节点，为混合云系统提供包括分布式账本服务、身份数据区块登记服务、数据共识认证服务、身份交叉验证服务，为可信混合云管理系统和私有云节点系统提供云节点身份认证与数据链路支持。
2.根据权利要求1所述的一种具有数字身份的可信混合云系统，其特征是：所述可信混合云管理系统包括公共云应用系统和公共云中台系统。
3.根据权利要求2所述的一种具有数字身份的可信混合云系统，其特征是：所述公共云应用系统包括用户云容器和公共云存储系统，所述用户云容器包含数字身份签名模块，用于为用户生成唯一数字身份密钥，并通过唯一的数字身份密钥进行云应用签名管理、云数据签名管理；所述公共云存储系统，为用户提供公共的数据存储服务，按照用户身份标识划分独立的数据存储空间。
4.根据权利要求3所述的一种具有数字身份的可信混合云系统，其特征是：所述公共云中台系统用于为公有云用户、私有云用户提供包括公共的技术中台服务、业务中台服务、数据中台服务，为公有云用户、私有云用户提供云系统功能模块组建动态扩展的能力。
5.根据权利要求4所述的一种具有数字身份的可信混合云系统，其特征是：所述私有云节点系统包括：业务模块，为用户提供个性化的业务系统功能；中台应用连接模块，根据私有云用户的需求，连接公共云中台系统，使用公共云中台系统不断更新升级的云中台功能，提升私有云节点系统的扩展功能；节点数据存储模块，为私有云用户提供本地数据存储服务，保证私有云用户数据存储独立性；数字身份签名模块，为用户生成唯一的数字身份密钥，并通过唯一数字身份密钥与所述可信身份认证链接系统进行对接。
6.根据权利要求5所述的一种具有数字身份的可信混合云系统，其特征是：所述可信身份认证链接系统包括云节点可信身份认证区块链管理系统和云中台可信链接系统。
7.根据权利要求6所述的一种具有数字身份的可信混合云系统，其特征是：所述云节点可信身份认证区块链管理系统，基于区块链技术构建云节点数据交换机制、云节点身份确权机制以及云节点可信链接通讯机制，为所述混合云系统提供包括分布式账本服务、身份数据区块登记服务、数据共识认证服务、身份交叉验证服务，为所有组成系统提供云节点身份认证与数据链路支持。
8.根据权利要求7所述的一种具有数字身份的可信混合云系统，其特征是：所述云中台可信链接系统，基于区块链技术构建云中台连接服务，包括云中台连接身份登记、云中台服务智能合约执行、云中台服务共享账簿登记，提供多方共识认证的云中台连接机制。
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