CN111950020B - 基于区块链的数据共享系统、方法、计算设备和存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于区块链的数据共享系统、方法、计算设备和存储介质，数据共享方法包括：区块链的数据信息群组在接收到数据访问请求时，调用数据访问授权智能合约判断数据使用者的访问权限；在符合访问权限要求时，向数据使用者返回数据文件的数据URL地址；数据管理群组调用授权记录存证合约对数据使用者的数据访问情况进行存证记录；云存储在接收到数据使用者提交的数据URL地址时，返回对应的数据文件；数据管理群组调用区块链数据访问存证合约对数据访问记录进行存证记录。通过本发明的技术方案，对整个数据共享过程进行记录和存证，对数据访问进行充分、精细的授权管理，从而避免数据被滥用，避免敏感信息泄露。

Description

基于区块链的数据共享系统、方法、计算设备和存储介质
技术领域
本发明涉及数据共享技术领域，尤其涉及一种基于区块链的数据共享系统、一种基于区块链的数据共享方法、一种计算设备和一种存储介质。
背景技术
电信运营商或互联网企业目前已经积累了大量的数据，并不断完善其拥有的数据的数量、质量、新鲜性，通过提供内容、开展服务等诸多手段从用户侧、合作伙伴侧等多个维度收集数据；传统企业在IT化转型、互联网化战略的驱动下，也逐步积累了大量的数据资产。这些数据对于企业的产品规划、用户维系、经营决策、对外合作方面都产生了重大价值。当前，这些数据收集和分享的行为都是以企业或企业联合体的方式自发进行的，这些企业主体都希望能够从其它主体处收集到更多的跨行业、跨领域的数据，以便解决自身数据覆盖度不足的问题。数据在主动受控、安全可管、利益分享的前提下提供共享，将产生“1+1>2”的效果，有效推动数字经济的发展和社会治理体系的进步。
传统数据共享系统供中心化的数据共享服务，由专门的数据共享服务提供者建立，数据使用者和数据提供者都是平台的用户。数据提供者和数据使用者使用数据共享系统的服务接口，使用数据文件的提交和下载服务。数据文件由共享系统集中存储和管理。数据共享系统是专用于数据共享的系统，为多个数据源提供数据发布服务，使得数据使用者通过一个系统能够查询和使用多个数据源的数据共享服务。该方式满足了对数据共享的基本功能需求，但缺乏对安全性的考虑，面临如下的问题：
易复制：数字资产天然的易复制特点，决定了数据所有者在分享过程中难于持续保持控制权、通过数据共享获得商业利益，这在一定程度上挫伤了数据所有者的积极性；
难追溯：原始数据一旦被分享后，可能被数据使用者复制并再次分享，而原数据拥有者并不知情；
难控制：数据所有者在数据分享时，无法设定分享有效期、分享对象、限制复制次数；也无法在特殊情况或分享合同结束时从数据使用者处撤回、清除该数据；
难评价：没有公正的数据分享信誉体系：数据使用者对被分享的数据的质量没有评价和反馈体系，若遇到数据拥有者对原数据修改、造假，或者对查询结果造假，均无法反馈或投诉。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种基于区块链的数据共享系统、方法、计算设备和存储介质，利用区块链技术具有分布式、多方协同、去中心化信任的特点，参与数据共享的数据拥有者和数据使用者分别加入区块链，通过区块链上预先设置的各种智能合约对整个数据共享过程进行记录和存证，通过数字签名对数据访问进行充分、精细的授权管理，从而避免数据被滥用，避免敏感信息泄露，在此基础上，有利于更多数据提供者加入数据共享服务，扩大数据来源，解决了数据共享中易复制、难控制、难追溯和难评价的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于区块链的数据共享系统，包括：云存储和区块链节点，参与数据共享的数据拥有者和数据使用者通过所述区块链节点连接至区块链，所述区块链包括数据信息群组和数据管理群组；所述云存储用于存储数据文件，所述数据文件的元数据信息上链至所述数据信息群组中，形成公开的共享数据目录信息；所述数据信息群组用于在所述数据使用者发起数据访问请求时，根据所述数据访问请求对应的元数据信息，调用预设的数据访问授权智能合约判断所述数据使用者的访问权限，并在所述数据使用者符合权限要求时返回对应数据文件在所述云存储中的数据URL地址；所述云存储根据所述数据使用者提交的所述数据URL地址，将对应的数据文件返回至所述数据使用者；所述数据管理群组用于在所述数据使用者向所述数据信息群组发起数据访问请求时，调用授权记录存证合约对数据访问情况进行存证记录，以及在所述数据使用者向所述云存储访问数据文件时，调用区块链数据访问存证合约对数据访问记录进行存证记录。
在上述技术方案中，优选地，所述区块链节点设置有统一的上链接口，所述数据拥有者通过存储智能合约将所述数据文件的元数据信息由所述上链接口存储至所述数据信息群组中。
在上述技术方案中，优选地，所述数据使用者调用统一接口以查询所述共享数据目录信息，所述数据信息群组根据所述数据使用者所选择的元数据信息将对应的区块链访问URL地址发送至所述数据使用者，所述数据使用者根据所述区块链访问URL地址向所述数据信息群组发起数据访问请求。
在上述技术方案中，优选地，所述数据信息群组向所述数据使用者返回数据文件的数据URL地址时，采用所述云存储的公钥对所述数据URL地址进行加密，所述云存储在接收到所述数据使用者提交的数据URL地址时，通过私钥对所述数据URL地址进行解密，若支持解密则判定所述数据URL地址正确，向所述数据使用者返回对应的数据文件，若不支持解密则判定所述数据URL地址错误，不返回对应的数据文件。
本发明还提出一种基于区块链的数据共享方法，应用于如上述技术方案中任一项所述的基于区块链的数据共享系统上，包括：区块链的数据信息群组在接收到数据使用者发送的数据访问请求时，调用预设的数据访问授权智能合约判断所述数据使用者针对所述数据访问请求对应的数据文件的访问权限；在所述数据使用者符合所述数据文件的访问权限要求时，向所述数据使用者返回所述数据文件在云存储中的数据URL地址，不符合权限要求时拒绝访问并返回；所述数据管理群组调用授权记录存证合约对所述数据使用者向所述数据信息群组发起数据访问请求的数据访问情况进行存证记录；所述云存储在接收到所述数据使用者提交的所述数据URL地址时，向所述数据使用者返回对应的数据文件；所述数据管理群组调用区块链数据访问存证合约对所述数据使用者向所述云存储访问数据文件的数据访问记录进行存证记录。
在上述技术方案中，优选地，所述数据信息群组中存储有数据拥有者通过存储智能合约上传的数据文件的元数据信息，所述元数据信息通过区块链节点设置的上链接口上传至所述数据信息群组，并形成公开的共享数据目录信息；所述数据使用者根据所述共享数据目录信息，选择所要访问的数据文件的元数据信息，所述数据使用者根据所述元数据信息向所述数据信息群组发送数据访问请求；所述数据访问授权智能合约根据所述数据使用者的数字签名以及预设的访问授权策略，判断所述数据使用者是否符合所要访问的所述数据文件的访问权限。
在上述技术方案中，优选地，所述数据信息群组向所述数据使用者返回数据文件的数据URL地址时，采用所述云存储的公钥对所述数据URL地址进行加密，所述云存储在接收到所述数据使用者提交的数据URL地址时，通过私钥对所述数据URL地址进行解密，若支持解密则判定所述数据URL地址正确，向所述数据使用者返回对应的数据文件，若不支持解密则判定所述数据URL地址错误，不返回对应的数据文件。
在上述技术方案中，优选地，基于区块链的数据共享方法还包括：在所述数据使用者获取到数据文件后，通过所述数据管理群组中与所述数据文件对应的数据访问记录，发表针对所述数据文件的评价。
本发明还提出一种计算设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机指令，所述处理器执行所述指令时实现上述技术方案中任一项所述的基于区块链的数据共享方法。
本发明还提出一种存储介质，存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现上述技术方案中任一项所述的基于区块链的数据共享方法。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：利用区块链技术具有分布式、多方协同、去中心化信任的特点，参与数据共享的数据拥有者和数据使用者分别加入区块链，通过区块链上预先设置的各种智能合约对整个数据共享过程进行记录和存证，通过数字签名对数据访问进行充分、精细的授权管理，从而避免数据被滥用，避免敏感信息泄露，在此基础上，有利于更多数据提供者加入数据共享服务，扩大数据来源，解决了数据共享中易复制、难控制、难追溯和难评价的问题。此外，使用者可以对获取的数据质量进行评价，有利于提升共享数据的质量，优化数据共享的使用体验。
附图说明
图1为本发明一种实施例公开的基于区块链的数据共享流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，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做出创造性劳动的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。
下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：
如图1所示，根据本发明提供的一种基于区块链的数据共享系统，包括：云存储和区块链节点，参与数据共享的数据拥有者和数据使用者通过区块链节点连接至区块链，区块链包括数据信息群组和数据管理群组；云存储用于存储数据文件，数据文件的元数据信息上链至数据信息群组中，形成公开的共享数据目录信息；数据信息群组用于在数据使用者发起数据访问请求时，根据数据访问请求对应的元数据信息，调用预设的数据访问授权智能合约判断数据使用者的访问权限，并在数据使用者符合权限要求时返回对应数据文件在云存储中的数据URL地址；云存储根据数据使用者提交的数据URL地址，将对应的数据文件返回至数据使用者；数据管理群组用于在数据使用者向数据信息群组发起数据访问请求时，调用授权记录存证合约对数据访问情况进行存证记录，以及在数据使用者向云存储访问数据文件时，调用区块链数据访问存证合约对数据访问记录进行存证记录。
在该实施例中，利用区块链技术具有分布式、多方协同、去中心化信任的特点，存储的数据具有不可篡改和可回溯能力，参与数据共享的数据拥有者和数据使用者分别加入区块链，通过区块链上预先设置的各种智能合约对整个数据共享过程进行记录和存证，通过数字签名对数据访问进行充分、精细的授权管理，从而避免数据被滥用，避免敏感信息泄露，在此基础上，有利于更多数据提供者加入数据共享服务，扩大数据来源，解决了数据共享中易复制、难控制、难追溯和难评价的问题。
其中，优选地，区块链节点设置有统一的上链接口，数据拥有者通过存储智能合约将数据文件的元数据信息由上链接口存储至数据信息群组中。
具体地，数据提供者的数据发布过程包括：
(1)数据文件上传：数据提供者首先将数据文件上传至云存储(云存储)中，数据文件可选加密存储，可选存储前脱敏处理；
(2)元数据信息上传：数据提供者同时将数据文件相关的元数据信息，如数据文件ID、访问URL地址、元数据(包含标题、结构、记录数量、数据密级、有效期等)、数据授权属性(加密)、脱敏要求(可选)、发布状态上链至区块链的数据信息群组中；
其中，
(3)数据授权属性配置：数据提供者可以对已发布数据对应的授权属性进行及时更新。
在上述实施例中，优选地，数据使用者调用统一接口以查询共享数据目录信息，数据信息群组根据数据使用者所选择的元数据信息将对应的区块链访问URL地址发送至数据使用者，数据使用者根据区块链访问URL地址向数据信息群组发起数据访问请求。
优选地，数据信息群组向数据使用者返回数据文件的数据URL地址时，采用云存储的公钥对数据URL地址进行加密，云存储在接收到数据使用者提交的数据URL地址时，通过私钥对数据URL地址进行解密，若支持解密则判定数据URL地址正确，向数据使用者返回对应的数据文件，若不支持解密则判定数据URL地址错误，不返回对应的数据文件。
具体地，数据使用者的数据访问及处理过程包括：
(1)查询共享数据目录信息：数据使用者通过调用统一接口，访问区块链上数据信息群组中公开的共享数据目录信息，查询自己想要访问的元数据信息；
(2)返回数据文件的元数据信息：由链向数据使用者返回所查询数据文件的相关元数据信息，如数据ID、访问URL地址等；
(3)共享数据访问申请：提交想要访问数据的ID、数据使用者属性等元数据信息；
(4)数据访问授权：数据信息群组中的数据访问授权智能合约，依据访问授权策略，判定数据使用者是否有权限访问该数据文件，如无权限，则拒绝其访问该数据；
(5)返回共享数据访问URL信息：若步骤(4)中授权通过，则向数据使用者返回所访问数据的数据URL地址，优选地，数据URL地址使用云存储的公钥进行加密；
(6)数据访问授权记录存证：在区块链的数据管理群组中对数据访问情况进行存证，数据访问情况包括授权通过、未通过的授权记录；
(7)访问原始数据文件：数据使用者向云存储提交所要访问的数据URL地址信息，云存储通过其私钥对加密的数据URL地址信息进行判定，若支持解密，则数据URL地址正确；
(8)数据处理：云存储根据数据URL地址中携带的信息，确定所要访问的数据文件是否脱敏、是否需要添加数字水印等安全措施；
(9)获取数据文件：云存储根据数据URL地址的相关信息，返回制定的数据文件至数据使用者；
(10)数据访问记录存证：数据管理群组调用区块链数据访问存证合约对数据访问记录进行存证。
本发明还提出一种基于区块链的数据共享方法，应用于如上述实施例中任一项的基于区块链的数据共享系统上，包括：区块链的数据信息群组在接收到数据使用者发送的数据访问请求时，调用预设的数据访问授权智能合约判断数据使用者针对数据访问请求对应的数据文件的访问权限；在数据使用者符合数据文件的访问权限要求时，向数据使用者返回数据文件在云存储中的数据URL地址，不符合权限要求时拒绝访问并返回；数据管理群组调用授权记录存证合约对数据使用者向数据信息群组发起数据访问请求的数据访问情况进行存证记录；云存储在接收到数据使用者提交的数据URL地址时，向数据使用者返回对应的数据文件；数据管理群组调用区块链数据访问存证合约对使用者向云存储访问数据文件的数据访问记录进行存证记录。
在上述实施例中，优选地，数据信息群组中存储有数据拥有者通过存储智能合约上传的数据文件的元数据信息，元数据信息通过区块链节点设置的上链接口上传至数据信息群组，并形成公开的共享数据目录信息；数据使用者根据共享数据目录信息，选择所要访问的数据文件的元数据信息，数据使用者根据元数据信息向数据信息群组发送数据访问请求；数据访问授权智能合约根据数据使用者的数字签名以及预设的访问授权策略，判断数据使用者是否符合所要访问的数据文件的访问权限。
具体地，整个基于区块链的数据共享方法的过程包括：
1、数据提供者将数据文件上传至云存储中；
2、整理上传数据文件相关的元数据信息；
3、数据提供者调用统一上链接口，通过存储智能合约将元数据信息存放在区块链上的数据信息群组中；
4、将共享数据目录信息公开展示给数据使用者；
5、数据使用者调用统一接口，查询链上的共享数据目录信息；
6、数据使用者选择所需数据，链返回给数据使用者所选数据文件的元数据信息；
7、数据使用者依据接收到的元数据信息，发起访问请求，数据信息群组调用数据访问授权智能合约，依据数据访问策略，判断数据使用者是否有权限访问该数据文件，若有权限，返回给数据使用者该数据文件的数据URL地址，并调用数据管理群组中的授权记录存证合约，来记录本次数据访问情况，若无权限，拒绝访问并返回；
8、数据使用者依据数据URL地址，访问云存储中对应的数据文件；
9、云存储调用区块链数据访问存证合约，将本次数据使用者的数据访问记录存证到数据管理群组中。
其中，优选地，数据信息群组向数据使用者返回数据文件的数据URL地址时，采用云存储的公钥对数据URL地址进行加密，云存储在接收到数据使用者提交的数据URL地址时，通过私钥对数据URL地址进行解密，若支持解密则判定数据URL地址正确，向数据使用者返回对应的数据文件，若不支持解密则判定数据URL地址错误，不返回对应的数据文件。
在上述实施例中，优选地，基于区块链的数据共享方法还包括：在数据使用者获取到数据文件后，通过数据管理群组中与数据文件对应的数据访问记录，发表针对数据文件的评价，有利于提升共享数据的质量，优化数据共享的使用体验。
本发明还提出一种计算设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机指令，处理器执行指令时实现上述实施例中任一项的基于区块链的数据共享方法。
本发明还提出一种存储介质，存储有计算机指令，计算机指令被处理器执行时实现上述实施例中任一项的基于区块链的数据共享方法。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于区块链的数据共享系统，其特征在于，包括：云存储和区块链节点，参与数据共享的数据拥有者和数据使用者通过所述区块链节点连接至区块链，所述区块链包括数据信息群组和数据管理群组；
所述云存储用于存储数据文件，所述数据文件的元数据信息上链至所述数据信息群组中，形成公开的共享数据目录信息；
所述数据使用者调用统一接口以查询所述共享数据目录信息，所述数据信息群组用于在所述数据使用者发起数据访问请求时，根据所述数据访问请求对应的元数据信息，调用预设的数据访问授权智能合约判断所述数据使用者的访问权限，并在所述数据使用者符合权限要求时，将对应数据文件在所述云存储中区块链访问的数据URL地址发送至所述数据使用者，所述数据使用者根据所述数据URL地址向所述数据信息群组发起数据访问请求；
所述数据信息群组向所述数据使用者返回数据文件的数据URL地址时，采用所述云存储的公钥对所述数据URL地址进行加密，所述云存储在接收到所述数据使用者提交的数据URL地址时，通过私钥对所述数据URL地址进行解密，若支持解密则判定所述数据URL地址正确，向所述数据使用者返回对应的数据文件，若不支持解密则判定所述数据URL地址错误，不返回对应的数据文件；
所述云存储根据所述数据使用者提交的所述数据URL地址，将对应的数据文件返回至所述数据使用者；
所述数据管理群组用于在所述数据使用者向所述数据信息群组发起数据访问请求时，调用授权记录存证合约对数据访问情况进行存证记录，以及在所述数据使用者向所述云存储访问数据文件时，调用区块链数据访问存证合约对数据访问记录进行存证记录。
2.根据权利要求1所述的基于区块链的数据共享系统，其特征在于，所述区块链节点设置有统一的上链接口，所述数据拥有者通过存储智能合约将所述数据文件的元数据信息由所述上链接口存储至所述数据信息群组中。
3.一种基于区块链的数据共享方法，其特征在于，应用于如权利要求1或2所述的基于区块链的数据共享系统上，包括：
区块链的数据信息群组在接收到数据使用者发送的数据访问请求时，调用预设的数据访问授权智能合约判断所述数据使用者针对所述数据访问请求对应的数据文件的访问权限；
在所述数据使用者符合所述数据文件的访问权限要求时，向所述数据使用者返回所述数据文件在云存储中的数据URL地址，不符合权限要求时拒绝访问并返回；
所述数据管理群组调用授权记录存证合约对所述数据使用者向所述数据信息群组发起数据访问请求的数据访问情况进行存证记录；
所述云存储在接收到所述数据使用者提交的所述数据URL地址时，向所述数据使用者返回对应的数据文件；
所述数据管理群组调用区块链数据访问存证合约对所述数据使用者向所述云存储访问数据文件的数据访问记录进行存证记录；
所述数据信息群组向所述数据使用者返回数据文件的数据URL地址时，采用所述云存储的公钥对所述数据URL地址进行加密，所述云存储在接收到所述数据使用者提交的数据URL地址时，通过私钥对所述数据URL地址进行解密，若支持解密则判定所述数据URL地址正确，向所述数据使用者返回对应的数据文件，若不支持解密则判定所述数据URL地址错误，不返回对应的数据文件。
4.根据权利要求3所述的基于区块链的数据共享方法，其特征在于，所述数据信息群组中存储有数据拥有者通过存储智能合约上传的所述数据文件的元数据信息，所述元数据信息通过区块链节点设置的上链接口上传至所述数据信息群组，并形成公开的共享数据目录信息；
所述数据使用者根据所述共享数据目录信息，选择所要访问的数据文件的元数据信息，所述数据使用者根据所述元数据信息向所述数据信息群组发送数据访问请求；
所述数据访问授权智能合约根据所述数据使用者的数字签名以及预设的访问授权策略，判断所述数据使用者是否符合所要访问的所述数据文件的访问权限。
5.根据权利要求3所述的基于区块链的数据共享方法，其特征在于，还包括：
在所述数据使用者获取到数据文件后，通过所述数据管理群组中与所述数据文件对应的数据访问记录，发表针对所述数据文件的评价。
6.一种计算设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机指令，其特征在于，所述处理器执行所述指令时实现权利要求3至5中任一项所述的基于区块链的数据共享方法。
7.一种存储介质，存储有计算机指令，其特征在于，所述计算机指令被处理器执行时实现权利要求3至5中任一项所述的基于区块链的数据共享方法。
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