CN111640023A - 一种抗混杂的区块链数据管理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种抗混杂的区块链数据管理方法及系统，所述方法包括：将原始的用户信息数据存储在存储器中；在原始的所述用户信息数据发生变化时，记录用户信息数据的信息变化规则，分别通过第一节点和第二节点记录所述用户信息数据的变化前后的变化信息数据，并将所述变化信息数据和信息变化规则存储在所述存储器中；调用所述存储器中的所述原始用户信息数据、所述变化信息数据和所述信息变化规则，并追溯得到所述第二节点中的用户数据信息在所述第一节点中对应的信息数据的来源，所述系统包括数据记录模块、数据变化模块和追溯模块，本发明的区块链数据不易混杂，可清晰的追溯每份数据来源，可有效解决背景技术中的问题。

Description

一种抗混杂的区块链数据管理方法及系统

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，尤其涉及一种抗混杂的区块链数据管理方法及系统。

背景技术

区块链一般可理解成分布式账本，从实质上说就是一个可以在多个站点、不同地理位置或者多个机构组成的网络里的分布式数据库，网络中每个站点都对数据库所有内容进行验证，保证数据库的正确性和一致性。

在当前区块链应用中，最主流应用为资产管理类，即对区块链上用户所拥有的不同通证的管理。通证分为同质(fungible)通证和半同质(semi-fungible)通证。其中，同质是完全相同的，可置换的资产，比如证券，同类股票间是完全等价的；非同质是唯一的，不可置换(可交易)的资产，比如纸币，每一张纸币都有独立编号；半同质是基于同质与非同质之间的，比如卡牌，同类卡牌可置换，不同类不可以。

区块链的诞生极大地提升了资产转移的可信度，这种资产转移以交易为单位，一旦被确认就不可逆，并且公开可查，由于区块链的安全性，区块链的资产管理使用广泛。

现有技术中，例如申请号为201810651828.1，专利名称为区块链资产管理方法及装置的发明申请专利，其公开了“一种区块链资产管理方法及装置，该方法包括：接收资产管理请求；所述资产管理请求包含资产账户和管理指令，或者还包含资产种类；按照智能合约中的资产标识生成规则，根据所述资产账户或所述资产账户与所述资产种类生成资产标识；所述资产标识生成规则是针对预定资产账户与预定资产种类在所述智能合约中预先声明的；根据所述资产标识在资产标识与资产数额相关信息的一一对应关系中查找相应的资产数额相关信息；所述一一对应关系中的资产标识是根据所述资产标识生成规则生成的；根据所述管理指令对查找到的资产数额相关信息进行相应的处理。本发明能够降低合约资产管理的成本和风险”。

但是依托于区块链的资产转移往往有较大的缺陷，例如难以追踪资产来源，虽然当前区块链技术提供的追溯功能主要是通过区块中的交易回放，使当前账本记录结果的可验证。但是对于区块链典型应用中的资产管理，无法实际对每份资产进行追溯，尤其是经过混杂之后的资产转移，溯源起来极其困难，上述的两个模型也无法对在资产混杂的时候进行追溯。

因此，有必要提供一种新型的抗混杂的区块链数据管理方法及系统以解决现有技术中存在的上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗混杂的区块链数据管理方法及系统，区块链数据不易混杂，可清晰的追溯每份数据来源，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明的所述一种抗混杂的区块链数据管理方法，包括：

提供第一节点、第二节点和存储器；

将原始的用户信息数据存储在存储器中；

在原始的所述用户信息数据发生变化时，记录用户信息数据的信息变化规则，分别通过第一节点和第二节点记录所述用户信息数据的变化前后的变化信息数据，并将所述变化信息数据和信息变化规则存储在所述存储器中；

调用所述存储器中的所述原始用户信息数据、所述变化信息数据和所述信息变化规则，并追溯得到所述第二节点中的用户数据信息在所述第一节点中对应的信息数据的来源。

其有益效果在于：在区块链内的用户信息数据发生变化的时候，通过记录信息变化规则和变化前后的第一节点和第二节点信息数据，实现用户数据的直接追溯，从而清楚的掌握每一份数据变化后的来源，避免在数据管理的过程中出现数据混杂的情况，同时极大地减少了计算量，降低了追溯难度。

优选的是，所述原始用户数据信息包括用户的账户名和所述账户名对应的信息数据。

优选的是，所述原始用户数据信息发生变化时包括信息数据转移和信息数据添加。

优选的是，所述第一节点和所述第二节点至少包括一个所述用户信息数据。

优选的是，所述信息数据转移包括一个用户信息数据转移到另一个用户信息数据、一个用户信息数据转移到多个用户信息数据、多个用户信息数据转移到一个用户信息数据和多个用户信息数据转移到多个用户信息数据中的至少一种。

优选的是，所述信息变化规则通过转移矩阵记录表示。

优选的是，所述原始用户数据信息在记录时提供一个可变化的数据标识，所述数据标识在每次原始用户数据信息发生变化时对应增大。

优选的是，所述数据标识的初始数值为0。

优选的是，所述转移矩阵至少记录一个用户的用户信息数据变化。

本发明还提供了一种抗混杂的区块链数据管理系统，包括数据记录模块、数据变化模块和追溯模块，其中：

所述数据记录模块用于将原始的用户信息数据存储在存储器中；

所述数据变化模块用于在原始的所述用户信息数据发生变化时，记录用户信息数据的信息变化规则，分别通过第一节点和第二节点记录所述用户信息数据的变化前后的变化信息数据，并将所述变化信息数据和信息变化规则存储在所述数据记录模块的存储器中；

所述追溯模块用于调用所述存储器中的所述原始用户信息数据、所述变化信息数据和所述信息变化规则，并追溯得到所述第二节点中的用户数据信息在所述第一节点中的对应信息数据的来源。

附图说明

图1为本发明的混杂的区块链资产管理方法工作流程示意图；

图2为本发明的实施例1的直接发行资产的状态示意图；

图3为本发明的实施例2的一个账户对一个账户资产转移的状态示意图；

图4为本发明的实施例3的一个账户对多个账户资产转移的状态示意图；

图5为本发明的实施例4的多个账户对一个账户资产转移的状态示意图；

图6为本发明的实施例5的多个账户对多个账户资产转移的第一种情况的状态示意图；

图7为本发明的实施例5的多个账户对多个账户资产转移的第二种情况的状态示意图；

图8为本发明的实施例6的对账户A进行资产整理的第一种情况的状态示意图；

图9为本发明的实施例6的对账户A进行资产整理的第二种情况的状态示意图；

图10为本发明的实施例7对账户B进行资产整理的第二种情况的状态示意图；

图11为本发明的抗混杂的区块链资产管理系统的模块组成示意图。

图中标号：

1-数据记录模块；2-数据变化模块；3-追溯模块；11-存储器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的附图，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

针对现有技术存在的问题，如图1所示，本发明的实施例提供了一种抗混杂的区块链数据管理方法，包括如下步骤：

步骤S000、提供第一节点、第二节点和存储器；

步骤S100、将原始的用户信息数据存储在存储器中，其中记录的原始用户数据信息包括用户的账户名和所述账户名对应的信息数据，保证用户的账户名和账户信息数据一一对应。

步骤S200、在原始的所述用户信息数据发生变化时，记录用户信息数据的信息变化规则，分别通过第一节点和第二节点记录所述用户信息数据的变化前后的变化信息数据，并将所述变化信息数据和信息变化规则存储在所述存储器中；

步骤S300、调用所述存储器中的所述原始用户信息数据、所述变化信息数据和所述信息变化规则，并追溯得到所述第二节点中的用户数据信息在所述第一节点中对应的信息数据的来源。

在一种可能的实施方式中，所述原始用户数据信息发生变化时包括信息数据转移和信息数据添加，而所述信息数据转移包括一个用户信息数据转移到另一个用户信息数据、一个用户信息数据转移到多个用户信息数据、多个用户信息数据转移到一个用户信息数据和多个用户信息数据转移到多个用户信息数据中的至少一种。

在一种可能的实施方式中，所述第一节点和所述第二节点至少包括一个所述用户信息数据。

在一种可能的实施方式中，所述信息变化规则通过转移矩阵记录表示，所述转移矩阵至少记录一个用户的用户信息数据变化，即转移矩阵至少包括一个用户的变化情况。

在一种可能的实施方式中，所述原始用户数据信息在记录时提供一个可变化的数据标识，所述数据标识在每次原始用户数据信息发生变化时对应增大。

如图11所示，本发明还提供了一种抗混杂的区块链数据管理系统，包括数据记录模块1、数据变化模块2和追溯模块3，其中：

所述数据记录模块1用于将原始的用户信息数据存储在存储器11中；

所述数据变化模块2用于在原始的所述用户信息数据发生变化时，记录用户信息数据的信息变化规则，分别通过第一节点和第二节点记录所述用户信息数据的变化前后的变化信息数据，并将所述变化信息数据和信息变化规则存储在所述数据记录模块的存储器11中；

所述追溯模块3用于调用所述存储器中的所述原始用户信息数据、所述变化信息数据和所述信息变化规则，并追溯得到所述第二节点中的用户数据信息在所述第一节点中的对应信息数据的来源。

由于区块链中的常用数据包括用户的资产数据，现以用户资产数据为例具体说明。

在本实施例中，数据标识为全局资产标识，将全局资产标识定义为一个非负整数，具体通过OFFSET表示，全局资产标识的数值标识当前的所述资产数据已经用过的数量，所述全局资产标识在每此发生资产数据转移的时候数值增大，在没有发生用户信息数据变化的时候，所述数据标识的初始数值为0。

其中，在表示用户的资产信息数据时，以账户名和资产数据的形式表示，例如A有50个数量的某资产可以表示为A:[0,49]，其中[0,49]表示用户的资产域，其中资产域为一个闭区间，即闭区间包括区间两端的数值，比如形如[0,149]，表示50个资产，分别是{0,1,2,3…48,49}。

在一种可能的实现方式中，所述资产为所述闭区间内的每一个非负整数，每一个非负整数代表一个资产，从而形成资产的唯一标识，其中所述资产为可拆分的。

而所述信息变化规则通过转移矩阵记录表示，所述转移矩阵至少记录一个用户的用户信息数据变化，即转移矩阵至少包括一个用户的变化情况，所述转移矩阵由多个资产域二元组组成，形如：{[0,9]:[50,59]}，代表资产数据[0,9]变成了资产数据[50,59]，这代表一次账户数据转账行为；形如{[]:[50,69]}代表直接发行了20个资产数据。

为了更好地表示，在发生资产数据转移的时候，采用形如A(20)+B(10)->C(5)+D(25)的表达式定义，表示将A的20个资产数据和B的10个资产数据共同转移给C 5个和D 25个。

而所述信息数据转移包括一个用户信息数据转移到另一个用户信息数据、一个用户信息数据转移到多个用户信息数据、多个用户信息数据转移到一个用户信息数据和多个用户信息数据转移到多个用户信息数据的具体情况表示如下：

一对一转移：A(10)->B(10)，表示账户A的10个资产数据转移给了账户B；

一对多转移：A(10)->B(5)+C(5)，表示账户A的10个资产数据分别转移5个资产数据给账户B、转移5个资产数据给账户C；

多对一转移：A(10)+B(5)->C(15)，表示账户A的10个资产数据和账户B的5个资产数据分别转移给账户C，账户C增加15个资产数据；

多对多转移：A(20)+B(10)->C(5)+D(25)，表示账户A的20个资产数据和账户B的5个资产数据转移给账户C和账户D，账户C增加了5个资产数据，账户D增加了25个资产数据。

其中，一对多、多对一以及多对多都可以视为由多个一对一转移叠加而成。

在本实施例中，数据标识定义为一个大于256bit的非负整数，即全局资产标识为一个大于256bit的非负整数。

现以具体的实施例来说明，具体如下：

实施例1

如图2所示，初始资产发行：最初时，没有账户拥有资产，全局资产标识OFFSET的数值为0；

向账户A中发行50个资产，则系统内合约状态变更为：全局资产标识OFFSET＝49，资产域表示为：A：[0,49]；

形成的资产转移矩阵位：{[]:[0,49]}；

再向账户B中发行50个资产，合约状态变更为：全局资产标识OFFSET＝99，A:[0,49]，B:[50,99]；

新的资产转移矩阵为：{[]:[50,99]}。

实施例2

如图3所示，表示一个账户对一个账户转账，在实施例1的基础上，账户A的10个资产转移到了账户B，即A(10)->B(10)；则合约状态变更为：全局资产标识OFFSET＝109，A:[10,49]，B:[50,109]；资产转移矩阵为：{[0,9]:[100,109]}。

实施例3

如图4所示，表示一个账户对多个账户转账，在实施例2的基础上，账户A的20个资产分别转移10个资产给账户B，转移10个资产给账户C，即A(20)->B(10)+C(10)，具体为A(10)->B(10),A(10)->C(10)，则其合约状态变更为：OFFSET＝129，A:[30,49]，B:[50,119]，C:[120,129]；资产转移矩阵为{[10,19]:[110,119],[20,29]:[120,129]}。

实施例4

如图5所示，表示多个账户对一个账户转账，在实施例3的基础上，账户A的10个资产和账户B的10个资产转移到了账户C，账户C增加了20个资产，具体表示为：A(10)+B(10)->C(20)；更具体的为：A(10)->C(10),B(10)->C(10)；则合约的状态变更为：OFFSET＝149，A:[40,49]，B:[60,119]，C:[120,149]；资产转移矩阵：{[30,39]:[130,139],[50,59]:[140,149]}。

实施例5

多个账户对多个账户转账，在实施例4的基础上，如账户B的10个资产和账户C的10个资产，分别给账户A转移10个资产，给账户D转移10个资产，表示为B(10)+C(10)->A(10)+D(10)；更具体的：

1、还可以表示为：

B(10)->A(10),C(10)->D(10)，其对应的合约状态变更为：OFFSET＝169，A:{[40,49],[150,159]}，B:[70,119]，C:[130,149]，D:[160,169]；对应的资产转移矩阵表示为：{[60,69]:[150,159],[120,129]:[160,169]}，具体表示如图6所示。

2、也转移关系可以表示为：

B(5)->A(5),B(5)->D(5),C(5)->A(5),C(5)->D(5)；其对应的合约状态变更为：OFFSET＝169，A:{[40,49],[150,154],[160,164]}，B:[70,119],C:[130,149]，D:{[155,159],[165,169]}；其对应的资产转移矩阵表示为：{[60,64]:[150,154],[65,69]:[155,159],[120,124]:[160,164],[125,129]:[165,169]}，具体表示如图7所示。

实施例6

对账户A进行资产整理，在实施例5的基础上，将资产A进行整理，表示为A(20)->A(20)；

针对实施例4的情况1，如图8所示，在本实施例中；

合约状态变更为：

OFFSET＝189，A:[170,189]，B:[70,119]，C:[130,149]，D:[160,169]；

资产转移矩阵表示为：

{[40,49]:[170,179],[150,159]:[180,189]}；

针对实施例4的情况2，如图9所示，在本实施例中；

合约状态变更为：

OFFSET＝189，A:[170,189]，B:[70,119]，C:[130,149]，D:{[155,159],[165,169]}；

资产转移矩阵表示为：

{[40,49]:[170,179],[150,154]:[180,184],[160,164]:[185,189]}。

实施例7

对账户D进行资产整理，在实施例6的基础上，表示为D(10)->D(10)；

针对实施例6的第一种情况，由于D的资产具有连续性，无需更新，所以合约状态保持不变，即合约状态为：OFFSET＝189，A:[170,189]，B:[70,119]，C:[130,149]，D:[160,169]；

而由于没有发生资产变化，所以不生成资产转移矩阵，资产转移矩阵不发生变化。

针对实施例6的第二种情况，如图10所示，合约状态变更为：OFFSET＝199，A:[170,189]，B:[70,119]，C:[130,149]，D:[190,199]；

对应的资产转移矩阵表示为：{[155,159]:[190,194],[165,169]:[195,199]}。

实施例8

在上述实施例的基础上，以账户D的资产为例进行追溯，具体过程如下：

首先确定账户D的资产域，即账户D的资产为[190,199]；

则账户D的资产来源于实施例6中第二种情况的资产转移矩阵：{[155,159]:[190,194],[165,169]:[195,199]}，通过上述资产转移矩阵发现其资产来源于{[155,159],[165,169]}；

进一步的，往上追溯，发行上述来源资产进一步来源于实施例5中的第二种情况的资产转移矩阵：{[60,64]:[150,154],[65,69]:[155,159],[120,124]:[160,164],[125,129]:[165,169]}，并通过上述资产转移矩阵，进一步发现其资产来源于{[65,69],[125,129]}；

更进一步的，在实施例1中账户B的资产转移矩阵：{[]:[50,99]}表明了资产[65,69]已经追溯到了根源账户B；实施例3中的资产转移矩阵：{[10,19]:[110,119],[20,29]:[120,129]}，则实施例1中的账户A的资产转移矩阵{[]:[0,49]}表明了资产[125,129]已经追溯到了根源账户A。

上述溯源过程表明了：

i.账户D的资产由两部分组成：[65,69],[125,129]，这清楚地表明该资产具有的抗混杂性；

ii.D的资产来源于账户A和账户B，并且是账户A、账户B各转了5个资产至账户D。

本发明采用定义的方式使得每份资产数据都有全局唯一的标识，无法混杂，可以清晰地分辨出账户资产数据的来源；用非负整数域上的每个数来标识每份资产数据；使用OFFSET来标识当前已用的资产域；每次资产转移都会分配新的资产空间，更新账户的资产域；其中账户的资产域记录包括：产生此资产数据的交易序号；资产数据对应标识的集合。

通过使用资产转移矩阵记录资产转移，使得每次资产数据转移都会生成对应的资产转移矩阵，而且根据这些矩阵可以方便的追溯出资产数据转移路径，直至源头，便于对每一份资产数据进行追溯，避免资产混杂。

与现有技术中的UTXO模型相比，资产数据无法混杂，可以清晰的分辨出每份资产数据的来源；

而与Balance模型相比，根据资产转移矩阵进行追溯，极大地减少了计算量，降低了追溯难度。

虽然在上文中详细说明了本发明的实施方式，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是，应理解，这种修改和变化都属于权利要求书中所述的本发明的范围和精神之内。而且，在此说明的本发明可有其它的实施方式，并且可通过多种方式实施或实现。

Claims (10)

1.一种抗混杂的区块链数据管理方法，其特征在于，包括：

提供第一节点、第二节点和存储器；

将原始的用户信息数据存储在存储器中；

在原始的所述用户信息数据发生变化时，记录用户信息数据的信息变化规则，分别通过所述第一节点和所述第二节点记录所述用户信息数据的变化前后的变化信息数据，并将所述变化信息数据和信息变化规则存储在所述存储器中；

调用所述存储器中的所述原始用户信息数据、所述变化信息数据和所述信息变化规则，并追溯得到所述第二节点中的用户数据信息在所述第一节点中对应的信息数据的来源。

2.根据权利要求1所述的抗混杂的区块链数据管理方法，其特征在于，所述原始用户数据信息包括用户的账户名和所述账户名对应的信息数据。

3.根据权利要求1所述的抗混杂的区块链数据管理方法，其特征在于，所述原始用户数据信息发生变化时包括信息数据转移和信息数据添加。

4.根据权利要求1所述的抗混杂的区块链数据管理方法，其特征在于，所述第一节点和所述第二节点至少包括一个所述用户信息数据。

5.根据权利要求3所述的抗混杂的区块链数据管理方法，其特征在于，所述信息数据转移包括一个用户信息数据转移到另一个用户信息数据、一个用户信息数据转移到多个用户信息数据、多个用户信息数据转移到一个用户信息数据和多个用户信息数据转移到多个用户信息数据中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的抗混杂的区块链数据管理方法，其特征在于，所述信息变化规则通过转移矩阵记录表示。

7.根据权利要求1所述的抗混杂的区块链数据管理方法，其特征在于，所述原始用户数据信息在记录时提供一个可变化的数据标识，所述数据标识在每次原始用户数据信息发生变化时对应增大。

8.根据权利要求7所述的抗混杂的区块链数据管理方法，其特征在于，所述数据标识的初始数值为0。

9.根据权利要求6所述的抗混杂的区块链数据管理方法，其特征在于，所述转移矩阵至少记录一个用户的用户信息数据变化。

10.一种抗混杂的区块链数据管理系统，其特征在于，包括数据记录模块、数据变化模块和追溯模块，其中：

所述数据记录模块用于将原始的用户信息数据存储在存储器中；

所述数据变化模块用于在原始的所述用户信息数据发生变化时，记录用户信息数据的信息变化规则，分别通过第一节点和第二节点记录所述用户信息数据的变化前后的变化信息数据，并将所述变化信息数据和信息变化规则存储在所述数据记录模块的存储器中；

所述追溯模块用于调用所述存储器中的所述原始用户信息数据、所述变化信息数据和所述信息变化规则，并追溯得到所述第二节点中的用户数据信息在所述第一节点中的对应信息数据的来源。

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