CN111523151A - 一种基于区块链技术来保存电子数据的方法及其系统 - Google Patents

一种基于区块链技术来保存电子数据的方法及其系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于区块链技术来保存电子数据的方法,包括保存过程、读取过程和还原过程;在保存过程中,对电子数据计算得到哈希值,根据哈希值进行无钥签名得到签名文件,将电子数据和签名文件分别保存于不同的服务器;在读取过程中,用签名文件对电子数据进行验证以确保数据的正确性。本发明还提供一种基于区块链技术来保存电子数据的系统。本发明便于利用区块链技术、同步备份服务、文件监控技术来确保电子数据出现被篡改、损坏之类的情况后,能够迅速恢复到原来的状态。

Description

一种基于区块链技术来保存电子数据的方法及其系统
技术领域
本发明涉及一种基于区块链技术来保存电子数据的方法及其系统。
背景技术
随着电子化办公在政府部门办公流程中的普及,以及政府政务信息公开的要求,政府部门中之前大量的纸质文档都加速了电子化,许多公共的政府文档也可以在各政府网站中被下载访问。然而就目前的实践情况而言,政府网站上公开的电子数据容易被篡改,且容易出现电子数据损坏的情况。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供了一种基于区块链技术来保存电子数据的方法,该基于区块链技术来保存电子数据的方法便于利用区块链技术、同步备份服务、文件监控技术来确保电子数据出现被篡改、损坏之类的情况后,能够迅速恢复到原来的状态。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种基于区块链技术来保存电子数据的方法,包括保存过程、读取过程和还原过程;在保存过程中,对电子数据计算得到哈希值,根据哈希值进行无钥签名得到签名文件,将电子数据和签名文件分别保存于不同的服务器;在读取过程中,用签名文件对电子数据进行验证以确保数据的正确性。
所述电子数据保存于文件存储服务器中,签名文件保存在数据库服务器中,数据库服务器中对应每一签名文件还保存电子数据在文件存储服务器中的存储路径。
在保存过程中,客户端对电子数据计算哈希值,将哈希值随电子数据一并上传至服务端,服务端根据哈希值进行无钥签名。
所述电子数据包括多媒体数据和定位位置数据。
所述客户端中有监控服务后台程序,该监控服务后台程序监控电子数据是否发生改变,当电子数据发生改变时,基于用户选择,启动保存过程或将服务端保存的数据还原至客户端。
所述签名文件包含客户端上传的哈希值,及进行无钥签名过程中得到的聚合哈希链、哈希根植和签名时间;聚合哈希链包括聚合路径和聚合坐标,聚合路径是哈希值的传递路径,聚合坐标是哈希值每次聚合时的结合顺序,聚合坐标由区域结合坐标和日历结合坐标组成。
所述进行无钥签名过程是指,服务端将哈希值发送至网关服务器,网关服务器将收到的哈希值作为聚合计算的底层节点,对设定周期内的底层节点哈希值两两聚合得到底层节点的父节点哈希值;再对父节点哈希值逐层进行两两聚合,最终得到该网关服务器的网关哈希根值并将其发送给聚合服务器;
聚合服务器将收到的网关哈希根值逐层两两聚合,最终得到聚合服务器哈希根值并将其发送给与该聚合服务器连接的核心服务器;
核心服务器对聚合服务器哈希根值进行数据完整性验证,验证通过后核心服务器根据聚合服务器哈希根值定期生成核心服务器的哈希根值并对该哈希根值及其生成时间进行签名。
所述用签名文件对电子数据进行验证,是基于保存的哈希值再一次进行无钥签名,然后对比保存的签名文件中的核心服务器的哈希根值和再一次无钥签名得到的核心服务器的哈希根值。
本发明还提供一种基于区块链技术来保存电子数据的系统,包括客户端和服务端,客户端包含文件传输服务后台程序、监控服务后台程序、网络请求服务后台程序、应用服务后台程序,服务端包含文件存储服务器、数据库服务器、管理系统模块、网络请求服务模块、文件备份传输服务模块和API模块。
所述文件传输服务后台程序和文件备份传输服务模块对接实现文件的传输;所述网络请求服务后台程序和API模块对接实现控制指令交互;所述网络请求服务模块通信于外部的无钥签名区块链服务商,完成无钥签名过程。
本发明的有益效果在于:便于备份,提供数据的异地备份服务和本地数据改变丢失后的还原服务;便于监控,监控目标网站上的电子文档和网站网页状态,及时发现文件的变动状态,调用验证服务,便于网络请求,提供电子数据保存接口,调用备份服务,调用无钥签名区块链签名服务,分别保存电子数据和文件信息数据(包含签名文件);便于数据更新和还原,验证文件状态,调用同步备份服务,更新数据或还原数据。
附图说明
图1是本发明的系统模块连接示意图。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案,但要求保护的范围并不局限于所述。
本发明提供一种基于区块链技术来保存电子数据的方法,包括保存过程、读取过程和还原过程;在保存过程中,对电子数据计算得到哈希值,根据哈希值进行无钥签名得到签名文件,将电子数据和签名文件分别保存于不同的服务器;在读取过程中,用签名文件对电子数据进行验证以确保数据的正确性。
具体的,主要应用于图1所示的电子数据保存系统,电子数据保存于文件存储服务器中,签名文件保存在数据库服务器中,数据库服务器中对应每一签名文件还保存电子数据在文件存储服务器中的存储路径。
在保存过程中,客户端对电子数据计算哈希值,将哈希值随电子数据一并上传至服务端,服务端根据哈希值进行无钥签名。
电子数据包括多媒体数据和定位位置数据。
客户端中有监控服务后台程序,该监控服务后台程序监控电子数据是否发生改变,当电子数据发生改变时,基于用户选择,启动保存过程或将服务端保存的数据还原至客户端。
签名文件包含客户端上传的哈希值,及进行无钥签名过程中得到的聚合哈希链、哈希根植和签名时间;聚合哈希链包括聚合路径和聚合坐标,聚合路径是哈希值的传递路径,聚合坐标是哈希值每次聚合时的结合顺序,聚合坐标由区域结合坐标和日历结合坐标组成。
进行无钥签名过程是指,服务端将哈希值发送至网关服务器,网关服务器将收到的哈希值作为聚合计算的底层节点,对设定周期内的底层节点哈希值两两聚合得到底层节点的父节点哈希值;再对父节点哈希值逐层进行两两聚合,最终得到该网关服务器的网关哈希根值并将其发送给聚合服务器;
聚合服务器将收到的网关哈希根值逐层两两聚合,最终得到聚合服务器哈希根值并将其发送给与该聚合服务器连接的核心服务器;
核心服务器对聚合服务器哈希根值进行数据完整性验证,验证通过后核心服务器根据聚合服务器哈希根值定期生成核心服务器的哈希根值并对该哈希根值及其生成时间进行签名。
用签名文件对电子数据进行验证,是基于保存的哈希值再一次进行无钥签名,然后对比保存的签名文件中的核心服务器的哈希根值和再一次无钥签名得到的核心服务器的哈希根值。
本发明中无钥签名过程基于专利CN105187218A公开的一种多核心基础设施的数字化记录签名、验证方法,具体为:
1)客户端生成多媒体数据和定位位置数据后分别计算两者的哈希值,将该哈希值和签名请求发送给网关服务器;
2)网关服务器将收到的签名请求中的哈希值作为聚合计算的底层节点,对设定周期内的底层节点哈希值两两聚合得到底层节点的父节点哈希值;再对父节点哈希值逐层进行两两聚合,最终得到该网关服务器的网关哈希根值并将其发送给聚合服务器;
3)聚合服务器将收到的网关哈希根值逐层两两聚合,最终得到聚合服务器哈希根值并将其发送给与该聚合服务器连接的核心服务器;
4)核心服务器对聚合服务器哈希根值进行数据完整性验证,验证通过后核心服务器根据聚合服务器哈希根值定期生成该核心服务器的哈希根值并对该哈希根值及其生成时间进行签名;
5)核心服务器将签名数据、核心服务器的哈希值聚合路径以及自己的服务标识返回给聚合服务器;
6)聚合服务器在该哈希值聚合路径中加入该聚合服务器哈希值聚合路径,然后将该签名数据、更新后的哈希值聚合路径和服务标识返回给网关服务器;
7)网关服务器在步骤6)更新后的哈希值聚合路径中加入该网关的哈希值聚合路径,然后将该签名数据、更新后的哈希值聚合路径和服务标识返回给该存储服务端;该服务端保存与签名时选择的核心服务的服务标识相对应的签名结果。
本发明还提供如图1所示的一种基于区块链技术来保存电子数据的系统,按系统层级分为:客户端、服务端、无钥签名区块链系统。主要流程分为文件监控,数据保存,数据更新和数据还原流程。
一、文件监控流程:
1、客户配置需监控的文件夹目录。
2、客户端启动文件监控服务,监控目标文件夹中的状态改变,通知网络请求服务,调用服务端验证功能。
3、服务端接收请求后,用文件最新的信息向无钥签名区块链发起验证请求。
4、服务端返回的区块链结果,配用用户的设置和手动操作,转入数据保存、数据更新和数据还原流程。
二、数据保存流程:
1、客户端调用应用服务计算需要保存数据的哈希值,调用网络请求服务向服务端提交保存数据的请求,该请求中附带数据在客户端中的路径以及计算得到的哈希值。
2、服务端API接收到保存数据的请求,然后将请求移交给管理系统,管理系统调用文件备份传输服务,与客户端的文件传输服务通信,获取数据内容,备份到文件服务器中。
3、备份成功后,管理系统调用网络请求服务,向无钥签名区块链系统请求签名服务。
4、得到签名文件后,管理系统将得到的签名文件和数据路径的信息保存到数据库中,完成整个数据保存流程。
三、数据更新流程:
1、客户端调用应用服务计算数据的哈希值,调用网络请求服务向服务端发出验证请求,该请求中附带哈希值和数据路径参数。
2、服务端API接收到数据验证的请求,然后将请求移交给管理系统,管理系统查询数据库和调用网络请求服务,使用新的文件信息向无钥签名区块链发起签名请求。
3、管理系统得到签名结果,用户进行更新操作,执行类似数据保存的操作步骤。更新数据库中的信息和文件服务器中的已备份数据。
四、数据还原流程:
1、管理系统根据文件路径和其他信息查询数据库和调用网络请求服务,使用数据中保存的数据路径信息找到原始的签名文件,用签名文件和新的哈希值向无钥签名区块链发起验证请求。
2、管理系统得到验证结果,获得验证通过的结果执行还原操作。
3、管理系统调用文件备份传输服务,与客户端的文件传输服务通信,从文件服务器中获取备份的数据,将客户端中已变动的数据还原。

Claims (10)

1.一种基于区块链技术来保存电子数据的方法,包括保存过程、读取过程和还原过程,其特征在于:在保存过程中,对电子数据计算得到哈希值,根据哈希值进行无钥签名得到签名文件,将电子数据和签名文件分别保存于不同的服务器;在读取过程中,用签名文件对电子数据进行验证以确保数据的正确性。
2.如权利要求1所述的基于区块链技术来保存电子数据的方法,其特征在于:所述电子数据保存于文件存储服务器中,签名文件保存在数据库服务器中,数据库服务器中对应每一签名文件还保存电子数据在文件存储服务器中的存储路径。
3.如权利要求1所述的基于区块链技术来保存电子数据的方法,其特征在于:在保存过程中,客户端对电子数据计算哈希值,将哈希值随电子数据一并上传至服务端,服务端根据哈希值进行无钥签名。
4.如权利要求1所述的基于区块链技术来保存电子数据的方法,其特征在于:所述电子数据包括多媒体数据和定位位置数据。
5.如权利要求3所述的基于区块链技术来保存电子数据的方法,其特征在于:所述客户端中有监控服务后台程序,该监控服务后台程序监控电子数据是否发生改变,当电子数据发生改变时,基于用户选择,启动保存过程或将服务端保存的数据还原至客户端。
6.如权利要求2所述的基于区块链技术来保存电子数据的方法,其特征在于:所述签名文件包含客户端上传的哈希值,及进行无钥签名过程中得到的聚合哈希链、哈希根植和签名时间;聚合哈希链包括聚合路径和聚合坐标,聚合路径是哈希值的传递路径,聚合坐标是哈希值每次聚合时的结合顺序,聚合坐标由区域结合坐标和日历结合坐标组成。
7.如权利要求6所述的基于区块链技术来保存电子数据的方法,其特征在于:所述进行无钥签名过程是指,服务端将哈希值发送至网关服务器,网关服务器将收到的哈希值作为聚合计算的底层节点,对设定周期内的底层节点哈希值两两聚合得到底层节点的父节点哈希值;再对父节点哈希值逐层进行两两聚合,最终得到该网关服务器的网关哈希根值并将其发送给聚合服务器;
聚合服务器将收到的网关哈希根值逐层两两聚合,最终得到聚合服务器哈希根值并将其发送给与该聚合服务器连接的核心服务器;
核心服务器对聚合服务器哈希根值进行数据完整性验证,验证通过后核心服务器根据聚合服务器哈希根值定期生成核心服务器的哈希根值并对该哈希根值及其生成时间进行签名。
8.如权利要求1所述的基于区块链技术来保存电子数据的方法,其特征在于:所述用签名文件对电子数据进行验证,是基于保存的哈希值再一次进行无钥签名,然后对比保存的签名文件中的核心服务器的哈希根值和再一次无钥签名得到的核心服务器的哈希根值。
9.一种基于区块链技术来保存电子数据的系统,包括客户端和服务端,其特征在于:客户端包含文件传输服务后台程序、监控服务后台程序、网络请求服务后台程序、应用服务后台程序,服务端包含文件存储服务器、数据库服务器、管理系统模块、网络请求服务模块、文件备份传输服务模块和API模块。
10.如权利要求1所述的基于区块链技术来保存电子数据的系统,其特征在于:所述文件传输服务后台程序和文件备份传输服务模块对接实现文件的传输;所述网络请求服务后台程序和API模块对接实现控制指令交互;所述网络请求服务模块通信于外部的无钥签名区块链服务商,完成无钥签名过程。
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