CN111797161B - 基于区块链技术辅助数据跨网汇交方法及系统 - Google Patents

基于区块链技术辅助数据跨网汇交方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN111797161B
CN111797161B CN202010550335.6A CN202010550335A CN111797161B CN 111797161 B CN111797161 B CN 111797161B CN 202010550335 A CN202010550335 A CN 202010550335A CN 111797161 B CN111797161 B CN 111797161B
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
block chain
block
test area
synchronization
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010550335.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111797161A (zh
Inventor
孙寒涛
佟立飞
李�一
陈�峰
龚昕
刘继光
沈斌
雷博
徐博
卜宪政
宋东海
宁妍
张文磊
石莹
冯楠
桑耘
于铭华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Staff Of 92493 Pla
CETC 32 Research Institute
Original Assignee
Staff Of 92493 Pla
CETC 32 Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Staff Of 92493 Pla, CETC 32 Research Institute filed Critical Staff Of 92493 Pla
Priority to CN202010550335.6A priority Critical patent/CN111797161B/zh
Publication of CN111797161A publication Critical patent/CN111797161A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111797161B publication Critical patent/CN111797161B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/20Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
    • G06F16/27Replication, distribution or synchronisation of data between databases or within a distributed database system; Distributed database system architectures therefor
    • G06F16/275Synchronous replication
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/20Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
    • G06F16/25Integrating or interfacing systems involving database management systems
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/20Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
    • G06F16/27Replication, distribution or synchronisation of data between databases or within a distributed database system; Distributed database system architectures therefor
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F21/00Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F21/60Protecting data
    • G06F21/64Protecting data integrity, e.g. using checksums, certificates or signatures
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L63/00Network architectures or network communication protocols for network security
    • H04L63/04Network architectures or network communication protocols for network security for providing a confidential data exchange among entities communicating through data packet networks
    • H04L63/0428Network architectures or network communication protocols for network security for providing a confidential data exchange among entities communicating through data packet networks wherein the data content is protected, e.g. by encrypting or encapsulating the payload
    • H04L63/0442Network architectures or network communication protocols for network security for providing a confidential data exchange among entities communicating through data packet networks wherein the data content is protected, e.g. by encrypting or encapsulating the payload wherein the sending and receiving network entities apply asymmetric encryption, i.e. different keys for encryption and decryption
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L63/00Network architectures or network communication protocols for network security
    • H04L63/10Network architectures or network communication protocols for network security for controlling access to devices or network resources
    • H04L63/101Access control lists [ACL]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/06Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols the encryption apparatus using shift registers or memories for block-wise or stream coding, e.g. DES systems or RC4; Hash functions; Pseudorandom sequence generators
    • H04L9/0643Hash functions, e.g. MD5, SHA, HMAC or f9 MAC
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/50Reducing energy consumption in communication networks in wire-line communication networks, e.g. low power modes or reduced link rate

Abstract

本发明提供了一种基于区块链技术辅助数据跨网汇交方法及系统,包括:数据分布式存储调用步骤:根据HBase和HDFS组件进行分布式管理结构化数据和非结构化数据的读取和写入;数据安全汇交步骤:使用非对称加密算法对数据进行加密;区块链运行及同步步骤:使用区块链对数据进行跨网同步;跨网数据传输步骤:配置开放指定端口的路由,进行TCP/IP通信。本发明采用的方法数据传输不中断,数据不能被窃取,数据完整不丢失,跨网传输方便安全。

Description

基于区块链技术辅助数据跨网汇交方法及系统
技术领域
本发明涉及数据跨网汇交技术领域,具体地,涉及一种基于区块链技术辅助数据跨网汇交方法及系统。尤其地,涉及一种基于分布式远程跨网交换的抗打击军事数据汇交方法及系统。
背景技术
随着军事科技的发展,武器装备的试验数据越来越多,各试验区的数据交互日益频繁,而试验区中往往试验网与内网隔离,只能通过数据拷贝或连接交换机传输数据,在试验网与内网交互过程中,一旦出现数据被篡改、被泄露等安全性问题,轻的影响业务开展,重的泄露核心信息造成重大损失。
区块链是一个分布式的共享账本和数据库,具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集体维护、公开透明等特点。区块链的类型分为公有链、联盟链和私有链。公有链暴露在互联网中,不适合用在军事数据的交互。联盟链是面向机构的,各机构间或机构内部可使用多个区块链。私有链仅使用区块链的总账技术进行记账,与其他的分布式存储方案没有太大区别。部署联盟链符合试验区的使用场景,本发明提出的方案是利用区块链的去中心化、不可篡改和全程留痕的特性,在各试验区中部署区块链,使用区块链的安全性和可追溯性来辅助数据传输,以解决远程跨网络以及抗打击的军事数据汇交问题。
专利文献CN110704460A(申请号:201910822515.2)公开了一种时空大数据汇交系统及方法,该系统包括静态数据汇交子系统和动态数据汇交子系统;所述静态数据汇交子系统包括用于对不同类型的第一类触发事件进行检测的第一检测模块和用于在所述第一检测模块检测到当前的第一触发事件时执行与所述当前的第一触发事件对应的数据汇交服务的第一响应模块;所述动态数据汇交子系统包括用于实现所述动态数据汇交子系统与物联网平台对接的对接模块、用于对不同类型的第二类触发事件进行检测的第二检测模块和用于在所述第二检测模块检测到当前的第二触发事件时从所述物联网平台中订阅与所述当前的第二触发事件对应的物联网数据的第二响应模块。
针对技术背景中的问题,本发明给出一种安全跨网的数据汇交方式,要解决的技术问题体现在以下几点:
(1)数据分布式存储:原始数据采用分布式存储,以防某个节点宕机时无法数据汇交。
(2)数据安全汇交:数据能正确地、完整地、不被窃取地汇交是最终目的,本发明采用公钥加密、私钥解密的方式对数据进行安全传输;采用哈希验证码的方式对数据进行完整性验证,以防数据被篡改。
(3)区块链间数据同步:各试验区的区块链需实现“交易”数据同步,区块链所起的作用是让各节点迅速且安全地取得“交易”数据,“交易”数据包括各节点的加密公钥以及所传输数据的哈希验证码。汇交过程将被各试验区的区块链记录,便于生成各试验区的汇交日志。
(4)跨网数据传输:通过配置路由,使试验网和内网能通过指定的端口传输数据。传输的数据包括区块链的“交易”数据以及加密过的汇交数据。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种基于区块链技术辅助数据跨网汇交方法及系统。
根据本发明提供的基于区块链技术辅助数据跨网汇交方法,包括:
数据分布式存储调用步骤:根据HBase和HDFS组件进行分布式管理结构化数据和非结构化数据的读取和写入;
数据安全汇交步骤:使用非对称加密算法对数据进行加密;
区块链运行及同步步骤:使用区块链对数据进行跨网同步;
跨网数据传输步骤:配置开放指定端口的路由,进行TCP/IP通信。
优选的,所述数据分布式存储调用步骤包括:根据HBase和HDFS的接口进行数据的收发。
优选的,所述数据安全汇交步骤包括:
试验区A为加密者,试验区B为解密者,试验区A把数据发给试验区B;
试验区B随机生成一个私钥,私钥仅有试验区B知悉,使用非对称算法将私钥计算出另一个密钥,为公匙;所述公钥无法通过自身反推出生成私钥;
通过网络把公钥传给试验区A,试验区A根据公钥对数据加密,并把密文发送到试验区B,试验区B根据私钥对密文进行解码;
使用哈希码对收到的数据进行校验,哈希码验证的流程为:
试验区A把数据发给试验区B,试验区A将数据通过哈希函数求出哈希值H,试验区A将数据以及哈希值H传输给试验区B,试验区B得到数据后通过同样的哈希函数求出数据的哈希值H’,根据比较H和H’是否一致,判断数据是否被修改,若不一致,则表示被修改。
优选的,所述区块链运行及同步步骤包括:
所述区块链的交易数据经过区块链网络的共识后被记到区块链上时生效;
所述区块链的同步流程为:
区块链A把交易数据同步给区块链B,在区块链B上激活一个账户来同步交易,在区块链A上运行同步程序来向区块链B发送区块链A上产生的交易数据;
公钥数据同步,发生在区块链节点启动时,共识机制采用白名单的方式,每个区块链节点通过心跳机制感知对方的存在,形成一份IP地址和MAC地址结合的白名单,在产生新的区块时节点在白名单中的区块链中取得最长链,将自身公钥作为交易数据的区块添加到链上,同时同步程序将区块发送到其他区块链,此时节点的公钥被安全地传递到各个区块链中;
哈希码的同步,发生在数据汇交时,区块链A的发起节点新建一个区块记录数据发起者、接收者、数据的哈希码以及状态位,将区块发送给区块链B,区块链B收到区块时,状态位置为未校验,添加到区块链B中;待校验结束后,状态位可置为校验失败/或校验成功;所述区块链不能回滚,将区块追加在区块链B后,同时同步程序将区块发回给区块链A,完成一次汇交;
在区块链A和区块链B的汇交的过程中进行记录。
优选的,所述跨网数据传输步骤包括:
分别在试验区A和试验区B部署区块同步程序,区块同步程序创建账户,将区块共识到区块链中;建立区块传输队列,负责区块的跨网收发;
在区块链节点间部署收发程序,进行数据汇交,在汇交前后负责区块数据的建立;创建多线程,在与对方收发程序通信的同时,将区块数据发送到同步程序,并发进行数据传输以及区块链同步。
根据本发明提供的基于区块链技术辅助数据跨网汇交系统,包括:
数据分布式存储调用模块:根据HBase和HDFS组件进行分布式管理结构化数据和非结构化数据的读取和写入;
数据安全汇交模块:使用非对称加密算法对数据进行加密;
区块链运行及同步模块:使用区块链对数据进行跨网同步;
跨网数据传输模块:配置开放指定端口的路由,进行TCP/IP通信。
优选的,所述数据分布式存储调用模块包括:根据HBase和HDFS的接口进行数据的收发。
优选的,所述数据安全汇交模块包括:
试验区A为加密者,试验区B为解密者,试验区A把数据发给试验区B;
试验区B随机生成一个私钥,私钥仅有试验区B知悉,使用非对称算法将私钥计算出另一个密钥,为公匙;所述公钥无法通过自身反推出生成私钥;
通过网络把公钥传给试验区A,试验区A根据公钥对数据加密,并把密文发送到试验区B,试验区B根据私钥对密文进行解码;
使用哈希码对收到的数据进行校验,哈希码验证的流程为:
试验区A把数据发给试验区B,试验区A将数据通过哈希函数求出哈希值H,试验区A将数据以及哈希值H传输给试验区B,试验区B得到数据后通过同样的哈希函数求出数据的哈希值H’,根据比较H和H’是否一致,判断数据是否被修改,若不一致,则表示被修改。
优选的,所述区块链运行及同步模块包括:
所述区块链的交易数据经过区块链网络的共识后被记到区块链上时生效;
所述区块链的同步流程为:
区块链A把交易数据同步给区块链B,在区块链B上激活一个账户来同步交易,在区块链A上运行同步程序来向区块链B发送区块链A上产生的交易数据;
公钥数据同步,发生在区块链节点启动时,共识机制采用白名单的方式,每个区块链节点通过心跳机制感知对方的存在,形成一份IP地址和MAC地址结合的白名单,在产生新的区块时节点在白名单中的区块链中取得最长链,将自身公钥作为交易数据的区块添加到链上,同时同步程序将区块发送到其他区块链,此时节点的公钥被安全地传递到各个区块链中;
哈希码的同步,发生在数据汇交时,区块链A的发起节点新建一个区块记录数据发起者、接收者、数据的哈希码以及状态位,将区块发送给区块链B,区块链B收到区块时,状态位置为未校验,添加到区块链B中;待校验结束后,状态位可置为校验失败/或校验成功;所述区块链不能回滚,将区块追加在区块链B后,同时同步程序将区块发回给区块链A,完成一次汇交;
在区块链A和区块链B的汇交的过程中进行记录。
优选的,所述跨网数据传输模块包括:
分别在试验区A和试验区B部署区块同步程序,区块同步程序创建账户,将区块共识到区块链中;建立区块传输队列,负责区块的跨网收发;
在区块链节点间部署收发程序,进行数据汇交,在汇交前后负责区块数据的建立;创建多线程,在与对方收发程序通信的同时,将区块数据发送到同步程序,并发进行数据传输以及区块链同步。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
1、数据传输不中断,采用分布式存取的数据,在数据汇交过程中,即使有部分节点宕机,也不影响数据的存取;
2、数据不能被窃取,传输的数据经非对称加密算法加密,即使在跨网传输过程中第三方截取到数据,由于没有私钥,数据无法被轻易破解,由于公钥存放在区块链中,公开透明,无法篡改,第三方无法伪造公钥,不能进行异常加密;
3、数据完整不丢失,采用哈希验证码的方式校验数据完整性,防止数据被非法修改。哈希验证码存放在区块链中,第三方无法伪造;
4、跨网传输方便安全,区块链技术辅助数据跨网传输,不再需要借助拷贝或单向网闸等方式确保数据安全,提高了数据汇交效率。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为本发明系统网络示意图;
图2为本发明数据流转示意图;
图3为本发明数据安全汇交流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明通过对各试验区建立区块链,在已有的分布式存储体系下跨网传输数据。方法利用区块同步程序实时同步区块的“交易”数据,“交易”数据包括各数据节点上的加密公钥以及汇交数据的哈希验证码;区块链技术并不同步汇交数据,仅在数据汇交过程中起到安全传输公钥和哈希验证码的作用,在数据传输结束并校验完成后,区块链上的交汇记录可作为数据传输记录进行日志追溯。
(1)数据分布式存储调用方法:
大数据框架在试验区已经成熟使用,利用HBase和HDFS组件可以分布式管理结构化数据和非结构化数据的读取和写入。使用分布式存储环境存取数据,即使出现部分节点宕机,也不会影响数据的汇交。本发明调用HBase和HDFS的接口来完成数据的收发。
(2)数据安全汇交方法:
数据从试验区A中读取出来后,为防止数据被第三方知悉,需经过加密传输到试验区B。本发明使用非对称加密算法对数据进行加密,非对称加密算法的流程为:
以试验区A要把数据发给试验区B为例,假设A为加密者,B为解密者。首先由B随机生成一个私钥,私钥仅有B知悉,然后使用非对称算法将这个私钥计算出另一个密钥,称之为公匙。这个公钥的特性是几乎不可能通过它自身反推出生成它的私钥。接下来通过网络把这个公钥传给A,A收到公钥后,利用公钥对数据加密,并把密文通过网络发送到B,最后B利用已知的私钥,就可以对密文进行解码。
为了防止数据在跨网过程中被非法修改,需要做完整性校验,本发明使用哈希验证码的方式,对收到的数据进行校验。哈希算法可将任意长度的二进制值映射为固定长度的较小二进制值,这个小的二进制值称为哈希值,一段明文而且哪怕只更改该段落的一个字母,随后的哈希都将产生不同的值。哈希验证的流程为:
以试验区A要把数据发给试验区B为例。首先由A将数据通过哈希函数求出哈希值H,A将数据以及哈希值H传输给B,B得到数据后通过同样的哈希函数求出该数据的哈希值H’,比较H和H’是否一致,即可判断数据是否被修改。
(3)区块链运行方式及同步方法:
对于(2)数据安全汇交方法中提到的公钥和哈希验证码都需要通过跨网传输,为了防止它们被篡改,本发明利用区块链的公开透明、不可篡改性对其进行跨网同步。
区块链是通过交易驱动,区块链网络之间的数据同步只需要将交易转移到另一个区块链上,区块链的交易数据必须经过区块链网络的共识后被记到区块链上才能生效。区块链的同步流程为:
以区块链A要把交易数据同步给区块链B为例,首先需要在区块链B上激活一个账户专门用来同步交易,在区块链A上运行同步程序来向区块链B发送区块链A上产生的交易数据。
对于公钥数据的同步,发生在区块链节点启动时,为了提高共识效率和防止公钥被伪造,共识机制采用白名单的方式,即每个区块链节点通过心跳机制感知对方的存在,形成一份IP地址和MAC地址结合的白名单,在产生新的区块时节点先在白名单中的区块链中取得最长链,将自身公钥作为交易数据的区块添加到链上,同时同步程序将该区块发送到其他区块链,此时该节点的公钥被安全地传递到各个区块链中。
对于哈希验证码的同步,发生在数据汇交时,区块链A的发起节点先新建一个区块记录数据发起者、接收者、数据的哈希验证码以及状态位,先将区块发送给区块链B,区块链B收到该区块时,状态位置为“未校验”,添加到区块链B中;待校验结束后,状态位可置为“校验失败”/“校验成功”,由于区块链不能回滚,因此将此区块追加在区块链B后,同时同步程序将该区块发回给区块链A,至此完成一次汇交。对于上层应用来说,区块链A和区块链B中均有此次汇交的过程记录。
(4)跨网数据传输方法:
由于区块链的建立,数据传输变得安全可靠,因此跨网传输变得简单了,不再需要借助拷贝或单向网闸等传统方式进行,只需配置好开放指定端口的路由后,进行TCP/IP通信即可。
分别在试验区A和试验区B部署区块同步程序,区块同步程序主要创建账户,将区块共识到区块链中;建立区块传输队列,负责区块的跨网收发。
在区块链节点间部署收发程序,用于数据汇交,在汇交前后负责区块数据的建立;创建多线程,在与对方收发程序通信的同时,将区块数据发送到同步程序,并发进行数据传输以及区块链同步,以提高汇交效率。
本发明采用区块链技术辅助数据安全跨网传输,系统网络示意图如图1所示。
数据流转如图2所示,节点A向节点B发送数据,首先利用节点B同步过来的公钥对数据进行加密,通过区块同步程序将哈希验证码同步到区块链B后将数据进行校验并解密。
数据安全汇交流程由数据收发程序、区块同步程序协同完成,经过公钥同步、数据发送、哈希验证码同步以及数据接收四大步骤完成数据的安全汇交,详细流程如图3所示。
区块同步程序的具体实施方式:
1)在区块链B上激活一个账户AccountB用来提交从区块链A发来的区块;
2)建立多线程,与区块链节点上的数据收发程序进行通信,发送和接收区块数据。
数据收发程序的具体实施方式:
1)调用HDFS/HBase的接口读写数据,能对数据进行二进制流转换。
2)在节点间建立起TCP/IP通信,创建多线程与区块同步程序进行通信。
3)调用非对称加密算法对数据进行公钥加密和私钥解密,调用哈希函数对加密后的数据生成哈希验证码。
区块内容的具体实施方式:
需要重新定义区块的内容,区块除了生成区块链必要的基本内容,如索引、时间戳、前一区块哈希值等,还需增加以下字段:
DataType:区块类型;
PublicKey:公钥值;
Sender:发送者;
Receiver:接收者;
HashCode:哈希验证码;
Status:状态位;
完整的实施流程如图3所示,分为四个阶段,步骤如下:
步骤1:公钥同步阶段。区块链B上的节点启动后,由数据收发程序利用非对称性加密算法(本发明使用RSA加密算法)生成公钥和私钥,私钥存在本地数据库中,然后数据收发程序再创建一个新区块,设置区块类型DataType为“公钥”类型,设置公钥值PublicKey和发送者Sender,其他字段为空;把区块发给区块同步程序,区块同步程序在所有区块链节点中取得最长链,将新建的区块标识到区块链B中,同时将区块数据同步到区块链A中,区块链A的同步程序判断区块的类型为“公钥”类型,直接共识到区块链A中,方便以后对该发送者进行通信。
步骤2:数据发送阶段。随着区块链节点陆续启动,包括区块链B的各节点的公钥都同步到区块链A上,在区块链A节点对区块链B节点进行数据传输时,在区块链A节点上的数据收发程序从区块链A上读取区块链B节点的公钥对数据进行加密后直接发送到区块链B节点。
步骤3:哈希验证码同步阶段。区块链A节点上的数据收发程序利用哈希函数(本发明使用MD5算法)对加密后的数据生成哈希验证码,并创建一个新区块,设置区块类型DataType为“收发”类型,设置发送者Sender、接收者Receiver以及哈希验证码HashCode,其他字段为空。数据收发程序直接把区块发给同步程序,区块同步程序将区块数据同步到区块链B中;区块链B的同步程序判断区块的区块类型为收发类型后,设置区块的状态位Status为“未校验”,将区块共识到区块链B中。
步骤4:数据接收阶段。区块链B节点上的数据收发程序将数据接收完成后,根据发送者Sender、接收者Receiver以及时间戳在区块链B上取得代表此次数据传输的区块,读取哈希验证码HashCode,对数据进行验证,将验证结果“校验成功”或“校验失败”设置到区块的状态位Status,更新区块其他值,包括索引、时间戳、前一区块哈希值等,然后把区块发送到区块同步程序,将区块重新共识到区块链中,同时将区块数据发送回区块链A中;区块链B节点上的数据收发程序从数据库中读取私钥,对校验通过的数据进行解密,完成收发流程。此时,收发两方的区块链中都有描述此次数据传输的区块,可以形成数据汇交日志。
根据本发明提供的基于区块链技术辅助数据跨网汇交系统,包括:
数据分布式存储调用模块:根据HBase和HDFS组件进行分布式管理结构化数据和非结构化数据的读取和写入;
数据安全汇交模块:使用非对称加密算法对数据进行加密;
区块链运行及同步模块:使用区块链对数据进行跨网同步;
跨网数据传输模块:配置开放指定端口的路由,进行TCP/IP通信。
本领域技术人员知道,除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统、装置及其各个模块以外,完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以,本发明提供的系统、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件,而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构;也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改,这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下,本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (6)

1.一种基于区块链技术辅助数据跨网汇交方法,其特征在于,包括:
数据分布式存储调用步骤:根据HBase和HDFS组件进行分布式管理结构化数据和非结构化数据的读取和写入;
数据安全汇交步骤:使用非对称加密算法对数据进行加密;
区块链运行及同步步骤:使用区块链对数据进行跨网同步;
跨网数据传输步骤:配置开放指定端口的路由,进行TCP/IP通信;
所述区块链运行及同步步骤包括:
所述区块链的交易数据经过区块链网络的共识后被记到区块链上时生效;
所述区块链的同步流程为:
区块链A把交易数据同步给区块链B,在区块链B上激活一个账户来同步交易,在区块链A上运行同步程序来向区块链B发送区块链A上产生的交易数据;
公钥数据同步,发生在区块链节点启动时,共识机制采用白名单的方式,每个区块链节点通过心跳机制感知对方的存在,形成一份IP地址和MAC地址结合的白名单,在产生新的区块时节点在白名单中的区块链中取得最长链,将自身公钥作为交易数据的区块添加到链上,同时同步程序将区块发送到其他区块链,此时节点的公钥被安全地传递到各个区块链中;
哈希码的同步,发生在数据汇交时,区块链A的发起节点新建一个区块记录数据发起者、接收者、数据的哈希码以及状态位,将区块发送给区块链B,区块链B收到区块时,状态位置为未校验,添加到区块链B中;待校验结束后,状态位可置为校验失败/或校验成功;所述区块链不能回滚,将区块追加在区块链B后,同时同步程序将区块发回给区块链A,完成一次汇交;
在区块链A和区块链B的汇交的过程中进行记录;
所述跨网数据传输步骤包括:
分别在试验区A和试验区B部署区块同步程序,区块同步程序创建账户,将区块共识到区块链中;建立区块传输队列,负责区块的跨网收发;
在区块链节点间部署收发程序,进行数据汇交,在汇交前后负责区块数据的建立;创建多线程,在与对方收发程序通信的同时,将区块数据发送到同步程序,并发进行数据传输以及区块链同步。
2.根据权利要求1所述的基于区块链技术辅助数据跨网汇交方法,其特征在于,所述数据分布式存储调用步骤包括:根据HBase和HDFS的接口进行数据的收发。
3.根据权利要求1所述的基于区块链技术辅助数据跨网汇交方法,其特征在于,所述数据安全汇交步骤包括:
试验区A为加密者,试验区B为解密者,试验区A把数据发给试验区B;
试验区B随机生成一个私钥,私钥仅有试验区B知悉,使用非对称算法将私钥计算出另一个密钥,为公匙;所述公钥无法通过自身反推出生成私钥;
通过网络把公钥传给试验区A,试验区A根据公钥对数据加密,并把密文发送到试验区B,试验区B根据私钥对密文进行解码;
使用哈希码对收到的数据进行校验,哈希码验证的流程为:
试验区A把数据发给试验区B,试验区A将数据通过哈希函数求出哈希值H,试验区A将数据以及哈希值H传输给试验区B,试验区B得到数据后通过同样的哈希函数求出数据的哈希值H’,根据比较H和H’是否一致,判断数据是否被修改,若不一致,则表示被修改。
4.一种基于区块链技术辅助数据跨网汇交系统,其特征在于,包括:
数据分布式存储调用模块:根据HBase和HDFS组件进行分布式管理结构化数据和非结构化数据的读取和写入;
数据安全汇交模块:使用非对称加密算法对数据进行加密;
区块链运行及同步模块:使用区块链对数据进行跨网同步;
跨网数据传输模块:配置开放指定端口的路由,进行TCP/IP通信;
所述区块链运行及同步模块包括:
所述区块链的交易数据经过区块链网络的共识后被记到区块链上时生效;
所述区块链的同步流程为:
区块链A把交易数据同步给区块链B,在区块链B上激活一个账户来同步交易,在区块链A上运行同步程序来向区块链B发送区块链A上产生的交易数据;
公钥数据同步,发生在区块链节点启动时,共识机制采用白名单的方式,每个区块链节点通过心跳机制感知对方的存在,形成一份IP地址和MAC地址结合的白名单,在产生新的区块时节点在白名单中的区块链中取得最长链,将自身公钥作为交易数据的区块添加到链上,同时同步程序将区块发送到其他区块链,此时节点的公钥被安全地传递到各个区块链中;
哈希码的同步,发生在数据汇交时,区块链A的发起节点新建一个区块记录数据发起者、接收者、数据的哈希码以及状态位,将区块发送给区块链B,区块链B收到区块时,状态位置为未校验,添加到区块链B中;待校验结束后,状态位可置为校验失败/或校验成功;所述区块链不能回滚,将区块追加在区块链B后,同时同步程序将区块发回给区块链A,完成一次汇交;
在区块链A和区块链B的汇交的过程中进行记录;
所述跨网数据传输模块包括:
分别在试验区A和试验区B部署区块同步程序,区块同步程序创建账户,将区块共识到区块链中;建立区块传输队列,负责区块的跨网收发;
在区块链节点间部署收发程序,进行数据汇交,在汇交前后负责区块数据的建立;创建多线程,在与对方收发程序通信的同时,将区块数据发送到同步程序,并发进行数据传输以及区块链同步。
5.根据权利要求4所述的基于区块链技术辅助数据跨网汇交系统,其特征在于,所述数据分布式存储调用模块包括:根据HBase和HDFS的接口进行数据的收发。
6.根据权利要求4所述的基于区块链技术辅助数据跨网汇交系统,其特征在于,所述数据安全汇交模块包括:
试验区A为加密者,试验区B为解密者,试验区A把数据发给试验区B;
试验区B随机生成一个私钥,私钥仅有试验区B知悉,使用非对称算法将私钥计算出另一个密钥,为公匙;所述公钥无法通过自身反推出生成私钥;
通过网络把公钥传给试验区A,试验区A根据公钥对数据加密,并把密文发送到试验区B,试验区B根据私钥对密文进行解码;
使用哈希码对收到的数据进行校验,哈希码验证的流程为:
试验区A把数据发给试验区B,试验区A将数据通过哈希函数求出哈希值H,试验区A将数据以及哈希值H传输给试验区B,试验区B得到数据后通过同样的哈希函数求出数据的哈希值H’,根据比较H和H’是否一致,判断数据是否被修改,若不一致,则表示被修改。
CN202010550335.6A 2020-06-16 2020-06-16 基于区块链技术辅助数据跨网汇交方法及系统 Active CN111797161B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010550335.6A CN111797161B (zh) 2020-06-16 2020-06-16 基于区块链技术辅助数据跨网汇交方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010550335.6A CN111797161B (zh) 2020-06-16 2020-06-16 基于区块链技术辅助数据跨网汇交方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111797161A CN111797161A (zh) 2020-10-20
CN111797161B true CN111797161B (zh) 2023-10-13

Family

ID=72803092

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010550335.6A Active CN111797161B (zh) 2020-06-16 2020-06-16 基于区块链技术辅助数据跨网汇交方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111797161B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107292181A (zh) * 2017-06-20 2017-10-24 无锡井通网络科技有限公司 基于区块链的数据库系统及使用该系统的使用方法
CN107528886A (zh) * 2017-07-25 2017-12-29 中国科学院计算技术研究所 区块链全网拆分方法与系统
CN109802993A (zh) * 2018-12-13 2019-05-24 深圳市链联科技有限公司 一种基于供应链生态的联盟链搭建方法
CN111078745A (zh) * 2019-12-20 2020-04-28 京东数字科技控股有限公司 基于区块链技术的数据上链方法和装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190279172A1 (en) * 2018-03-06 2019-09-12 Dash Core Group, Inc. Methods and Systems for Object Validated Blockchain Accounts

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107292181A (zh) * 2017-06-20 2017-10-24 无锡井通网络科技有限公司 基于区块链的数据库系统及使用该系统的使用方法
CN107528886A (zh) * 2017-07-25 2017-12-29 中国科学院计算技术研究所 区块链全网拆分方法与系统
CN109802993A (zh) * 2018-12-13 2019-05-24 深圳市链联科技有限公司 一种基于供应链生态的联盟链搭建方法
CN111078745A (zh) * 2019-12-20 2020-04-28 京东数字科技控股有限公司 基于区块链技术的数据上链方法和装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
区块链赋能6G;代玥玥 等;物联网学报;第4卷(第1期);111-120 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111797161A (zh) 2020-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110019235B (zh) 基于区块链的数据存储、恢复方法、装置、设备及介质
KR102586278B1 (ko) 블록체인을 디지털 트윈에 연결하기 위한 컴퓨터 구현 시스템 및 방법
KR102464299B1 (ko) 블록체인 구현 방법 및 시스템
WO2021197105A1 (zh) 基于区块链的信息发布
CN112686668B (zh) 联盟链跨链系统及方法
CN103853634B (zh) 一种容灾备份系统及方法
WO2010013092A1 (en) Systems and method for providing trusted system functionalities in a cluster based system
CN103118027A (zh) 基于国密算法建立tls通道的方法
CN112134956A (zh) 一种基于区块链的分布式物联网指令管理方法和系统
CN111726343A (zh) 一种基于ipfs和区块链的电子公文安全传输方法
CN109995530B (zh) 一种适用于移动定位系统的安全分布式数据库交互系统
CN105915338A (zh) 生成密钥的方法和系统
CN113609508A (zh) 一种基于区块链的联邦学习方法、装置、设备及存储介质
CN110740038A (zh) 区块链及其通信方法、网关、通信系统和存储介质
CN112134834A (zh) 一种基于区块链的数据湖系统架构
CN111371588A (zh) 基于区块链加密的sdn边缘计算网络系统、加密方法及介质
CN101118639A (zh) 安全电子人口普查系统
CN109960512B (zh) 一种软件部署方法及系统
CN113256470A (zh) 一种基于区块链的武器装备管理系统及方法
CN111797161B (zh) 基于区块链技术辅助数据跨网汇交方法及系统
CN110543526B (zh) 一种基于区块链的优化储存方法及系统
CN109474431A (zh) 客户端认证方法及计算机可读存储介质
CN115001707B (zh) 基于区块链的设备认证方法和相关设备
CN112953897B (zh) 一种基于云计算设备的列控系统边缘安全节点的实现方法
CN115129518A (zh) Tee内存储数据的备份和恢复方法、装置、设备及介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant