CN112199729A - 一种锥体区块链的验证方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于区块链技术领域，具体涉及一种锥体区块链的验证方法及系统，锥体区块链中的验证系统包括，区块内容的验证、标准广播单元的验证、标准传输单元的验证，其中主要包括：终端向人证机合一区块、个人身份认证区块、法人认证区块做相关个人和法人的身份验证。通过锥体区块链的验证系统对锥体区块链中的数据进行验证存储。使得数据存储安全可靠，通过人证机合一区块、个人身份认证区块、法人认证区块的对个人或法人的相关认证，使的使用者身份真实可靠，基于共识关系形成的锥体区块链进一步保证了信息可追溯不可篡改。

Description

一种锥体区块链的验证方法及系统

技术领域

本发明属于区块链技术领域，具体涉及一种锥体区块链的验证方法及系统。

背景技术

区块链是一个去中心化的分布式系统，具体包括数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层，其中网络层包含P2P网络，传播机制和验证机制。各个节点通过P2P网络连接共同对区块链进行信息维护。

区块链的P2P网络是个高度自治的网络，任何节点都是对等的，不需要中心环节或者中心服务器来操控这个系统，而去中心的区块链网络的稳定运行是基于共识机制和共识算法。

区块链技术也存在一些不足，区块链只是通过数据存储机制对信息进行存储，并没有验证身份等其他功能。

区块链无监管，认证过程只是节点对信息的认证，并没有对节点的使用者进行认证，虽然在一定程度上保护了使用者的隐私，但通用性差，使用者不经过认证传递的信息造成区块链信息的真实性差。

发明内容

针对上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种锥体区块链的验证方法，锥体区块验证的信息主要包括验证区块内容信息和管理员信息，通过区块信息和对应信息的哈希值完成验证，其中区块信息主要包含管理员的生成与变更信息和区块内容信息的生成；锥体区块链验证需要本区块信息和本区块信息对应的哈希值及共识区块对应的哈希值，通过区块信息和多个区块信息的哈希值比对来进行验证。

锥体区块可以划分为主区块和次区块，验证只验证主区块的内容及主区块对应的共识区块；而次区块内容不进行验证。

锥体区块信息验证过程：

S1、根据需要验证的信息类型，找到该信息在锥体区块链中所对应的列；

S2、通过信息的时间戳，找到记录该信息的区块；

S3、根据记录信息的主区块找到对应的共识区块，比对共识区块中该信息的哈希值；

S4、同列上级共识区块、同列下级共识区块和同列同层共识区块，通过计算得到通过率，若通过率大于50%，则区块验证成功，否则记录验证失败信息。

锥体区块链中区块发生区块内容信息或管理员信息变更时需要通过标准广播单元对共识区块发起广播，共识区块需要对接收的广播进行验证，首先要验证广播发送方的地址，用发送方的公钥解密信息，然后验证信息内容，对标准广播单元的内容哈希运算，比对标准广播单元的哈希值，比对一致完成标准广播单元的验证，否则记录标准广播单元验证失败信息。

锥体区块链中客户端验证相关信息时需要通过标准传输单元对相关区块进行验证，标准传输单元验证的信息主要包括人证机合一信息验证、个人身份信息验证和法人信息验证。

用户登录时，需要进行身份数据验证，其过程为：

S1、通过锥体区块链终端的客户端进行人证机合一留存的生物信息进行验证登录客户端，由客户端向注册的人证机合一节点区块发送人证机合一认证请求，同时向身份证号对应的个人身份认证节点区块发出身份认证请求；

S2、人证机合一节点区块比对留存信息是否与获取的请求发送终端信息一致，同时比对人证机节点区块同列上级节点区块留存的信息是否一致，两项比对成功后，向人证机合一身份证号对应的节点区块发送人证机合一验证信息；

S3、个人身份认证节点区块在限定时间内接收到锥体区块终端上客户端身份验证请求，和人证机合一认证，个人身份认证节点区块对身份证号对应的留存的身份信息和生物识别信息进行实时活体比对，同时与个人身份认证节点区块同列上级节点区块留存的信息比对，比对成功后，将信息反馈至请求终端客户端和人证机合一节点区块，完成验证。

法人用户登录时，需要进行身份数据认证，其过程为：

S1、通过锥体区块链终端的法人客户端人证机合一进行生物识别验证，验证通过后，向法人认证节点区块发出法人身份认证请求，同时向人证机合一节点区块传输个人身份认证节点编码哈希值和法人认证编码哈希值及人证机合一认证请求；

S2、人证机合一认证节点区块认证通过后，向个人身份认证节点区块发送人证机合一认证值和法人认证节点区块编码哈希值，法人认证节点区块对应的身份信息和生物识别信息与客户端采集的生物信息进行活体比对，同时与同列上级身份节点区块进行比对，通过后向法人认证节点区块发送身份认证值；

S3、法人身份认证区块收到锥体区块链终端客户端的请求认证和人证机合一认证节点区块认证值及法人代表或管理员个人身份认证值，对法人代表对应的法人身份信息进行比对，同时法人认证节点区块同列上级节点区块对应的法人信息比对，比对一致，向客户端发送认证值，完成验证。

一种锥体区块链的验证系统，包括区块、标准广播单元和标准传输单元，区块、标准广播单元和标准传输单元按照锥体区块链的验证机制进行验证存储数据；微区块内容验证以主微区块内容为标准进行比对验证；验证内容包含两个或两个以上微区块的验证内容，直接验证所包含验证内容的微区块，通过主区块和与它达成共识的区块进行内容比对，完成微区块的验证。

数据的共识存储通过哈希值进行存储；验证信息通过与该信息哈希值的比对，可以快速对数据进行验证。

本发明与现有技术相比，具有的有益效果是：

本发明主要提出一种锥体区块链的验证系统，各个区块基于共识关系相互连接形成锥体链式结构，通过锥体区块链的验证系统对锥体区块链中的数据进行验证存储。使得数据存储安全可靠，基于区块头和区块体结构的锥体区块链结构进一步提高了锥体区块连的验证速度，通过对比区块头的哈希值可以快速定位验证数据。

附图说明

图1是本发明锥体区块的验证系统示意图；

图2是本发明锥体区块的广播单元验证示意图；

图3是本发明锥体区块的传输单元验证示意图；

图4是本发明锥体区块链个人身份验证的流程图；

图5是本发明锥体区块链法人身份验证的流程图；

图6是锥体区块结构示意图；

图7是锥体区块链结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。

如图1所示，一种锥体区块链的验证方法，其特征在于：锥体区块验证主要包括验证区块内容信息和管理员信息。通过区块信息和对应区块信息的哈希值完成验证。其中区块信息主要包含管理员的生成与变更信息和区块内容信息的生成。

特别的，锥体区块链验证需要本区块信息和本区块信息对应的哈希值及共识区块对应的哈希值，通过区块信息和多个区块信息的哈希值比对来进行验证。

特别的，锥体区块可以划分为主区块和次区块，验证只验证主区块的内容及主区块对应的共识区块。而次区块内容不进行验证。

锥体区块信息验证过程：

S1、根据需要验证的信息类型，找到该信息在锥体区块链中所对应的列；

S2、通过信息的时间戳，找到记录该信息的区块；

S3、根据记录信息的主区块找到对应的共识区块，比对共识区块中该信息的哈希值；

S4、同列上级共识区块、同列下级共识区块和同列同层共识区块，通过计算得到通过率，若通过率大于50%，则区块验证成功，否则记录验证失败信息。

如图2所示，标准广播单元：区块之间信息传输的通道。传递与之共识的区块相关信息和对应的哈希值，对应的区块有节点区块、分项单元区块、用户区块或法人用户区块、二级单元区块、二级用户区块、微区块。

锥体区块链中区块发生区块内容信息或管理员信息变更时需要通过标准广播单元对共识区块发起广播，共识区块需要对接收的广播进行验证，首先要验证广播发送方的地址，用发送方的公钥解密信息，然后验证信息内容，对标准广播单元的内容哈希运算，比对标准广播单元的哈希值，比对一致完成标准广播单元的验证，否则记录标准广播单元验证失败信息。

如图3所示，标准传输单元为客户端之间信息传输区块认证的通道，传递登录锥体区块链，个人或法人认证信息，包括信息和对应的哈希值，对应的区块有人证机合一认证区块、个人身份认证区块、法人身份认证区块等认证区块。

进一步，标准传输单元传递的信息包括主区块编码、区块相关认证信息和信息的哈希值。

人证机合一认证区块和个人身份认证区块均与锥体区块链客户端连接，人证机合一认证区块与个人身份认证区块连接；通过人证机合一认证区块对锥体区块链客户端录入的用户身份信息进行核验；通过个人身份认证区块对用户的生物活体信息进行对比。

进一步，人证机合一认证区块核验的用户信息包括手机号、手机设备IMEI码和身份证号。

如图4所示，用户登录时，需要进行身份数据认证，其过程为：

S1、通过锥体区块链终端的客户端进行人证机合一留存的生物信息进行验证登录客户端，由客户端向注册的人证机合一节点区块发送人证机合一认证请求，同时向身份证号对应的个人身份认证节点区块发出身份认证请求；

S2、人证机合一节点区块比对留存信息是否与获取的请求发送终端信息一致，同时比对人证机节点区块同列上级节点区块留存的信息是否一致，两项比对成功后，向人证机合一身份证号对应的节点区块发送人证机合一验证信息；

S3、个人身份认证节点区块在限定时间内接收到锥体区块终端上客户端身份验证请求，和人证机合一认证，个人身份认证节点区块对身份证号对应的留存的身份信息和生物识别信息进行实时活体比对，同时与个人身份认证节点区块同列上级节点区块留存的信息比对，比对成功后，将信息反馈至请求终端客户端和人证机合一节点区块，完成验证。

如图5所示，法人用户登录时，需要进行身份数据认证，其过程为：

S1、通过锥体区块链终端的法人客户端人证机合一进行生物识别验证，验证通过后，向法人认证节点区块发出法人身份认证请求，同时向人证机合一节点区块传输个人身份认证节点编码哈希值和法人认证编码哈希值及人证机合一认证请求；

S2、人证机合一认证节点区块认证通过后，向个人身份认证节点区块发送人证机合一认证值和法人认证节点区块编码哈希值，法人认证节点区块对应的身份信息和生物识别信息与客户端采集的生物信息进行活体比对，同时与同列上级身份节点区块进行比对，通过后向法人认证节点区块发送身份认证值；

S3、法人身份认证区块收到锥体区块链终端客户端的请求认证和人证机合一认证节点区块认证值及法人代表或管理员个人身份认证值，对法人代表对应的法人身份信息进行比对，同时法人认证节点区块同列上级节点区块对应的法人信息比对，比对一致，向客户端发送认证值，完成验证。

微区块内容验证以主微区块内容为标准进行比对验证；验证内容包含若包含两个或两个以上微区块的验证内容，直接验证所包含所有验证内容的微区块，通过主区块和与它达成共识的区块进行内容比对，完成微区块的验证；

例如：某人只需要验证个人的出生年月，则需要验证医院出生证管理所对应的区块，但如果验证出生年月，名字，则直接验证公安局户口管理对应的区块，无需再验证医院出生证管理所对应的区块。

特别的，锥体区块链中的区块和标准单元按锥体区块链的验证机制进行验证存储数据。

特别的，数据的共识存储通过哈希值进行存储。验证信息通过与该信息哈希值的比对，可以快速对数据进行验证。

上述锥体区块以及锥体区块链在专利申请号为202010797084.1的一种锥体区块、锥体区块链结构和方法中记载了详细的说明，故在此进行简要说明：

如图6和7所示，节点区块为锥体区块的顶层区块；分项单元区块为锥体区块的中层区块，属于节点区块的分类区块，是节点区块的子区块；用户区块为锥体区块的底层区块。

锥体区块中的每个子区块是由区块头和区块体组成，其中区块头主要含有区块编码、关联区块哈希值、服务网络地址、服务器标识、时间戳、管理员信息哈希值、区块内容哈希值，区块体含有管理员信息，区块内容。其中管理员信息包括，管理员的注册、更改、注销；区块内容包括验证内容、关联验证内容、其他区块内容。

用户区块根据自身服务内容，如提供公共平台的，可申请二级单元区块及二级用户区块；用户区块、二级单元区块和二级用户区块之间也构成锥体区块。有些机构也存在没有用户区块，或者没有分项单元区块的情况。

锥体区块链结构，包括若干锥体区块，其中有一个锥体区块为总锥体区块，其它锥体区块按照所属类别或性质进行划分：同一类别或性质的锥体区块位于同一列，且同一列上各锥体区块中的节点区块连接形成线形链；根据所属类别或性质的不同，形成若干列的线形链；不同列的线形链之间相交于总锥体区块中的节点区块，整体构成锥体区块链结构。

同一条列上的锥体区块按照等级分层并按照关联共识关系形成一个私有链；不同列的线形链按照共识关系形成锥体联盟链；等级相同的锥形区块在同一层，即同一条列上的同一层上包括一个以上等级相同的锥形区块。

私有链：同一性质的机构，位于锥体区块链的同一列，各个锥体区块按照共识关系形成私有链；联盟链：不同性质的机构，位于锥体区块链的不同列，各个锥体区块按照共识关系形成联盟链；具体的：可按照权属等级（或从属等级）分为不同的层级3-6。

例如：山西省公安，朔州市公安，平鲁区公安之间连接是私有链；山西省公安，山西省民政局，山西省劳动局，等等之间连接是联盟链。

层级关系从上向下为：节点区块、分项单元区块、用户区块、二级单元区块、二级用户区块、微区块。

节点区块、分项单元区块和用户区块分别生成有各自对应的管理员及管理员哈希值，其中节点区块管理员哈希值包含下级分项单元区块管理员的哈希值，分项单元区块管理员哈希值包含下级用户区块管理员哈希值；各管理员中的信息变化可以形成哈希值并通过锥体区块链进行广播。

根据区块的关联关系可以把锥体区块链的锥体区块又分为主区块和次区块，其中内容管理主体区块为主区块，由同列上下级、同列同层、非列同层、不同列不同层等关联共识存储内容形成的区块为次区块；由主区块的认证生成验证区块；关联验证区块为相关联区块验证内容的组合，生成关联验证区块。

例如：某人的学历信息在教育部和某公司都需要存储。学历信息对于教育部相关区块而言是主区块，可以对学历信息修改，认证。但对某公司人事部的区块而言是次区块，无法对学历信息不可以进行修改，只做记录。

微区块与验证区块，关联验证区块的关系：

用户区块内容主要分为需要验证的内容和不需要验证的内容，需要验证的内容又分为验证内容和关联验证内容的分类，构成不同的微区块。微区块中属于本区块的信息验证，直接生成微区块，而有些信息需要从其他区块获取，则获取的只是其他区块的验证区块，这些区块构成本区块的微区块。

例如：具体某学生的学历信息在教育部存储，记录在学历相关部门（分项单元区块），生成该生学历信息的验证区块，当该生要进入一个机构或者企业工作需要提供学历信息，这个机构人事部（分项单元区块）需要记录认证该生的学历信息，该公司人事部（分项单元区块）获取学历部门验证区块的信息，具体信息记录在该公司关于该生用户区块的微区块中。而信息来源于教育部学历部门（分项单元区块）产生的验证区块。该生用户区块微区块信息有些来自于关联验证区块，比如姓名和性别，形成的微区块，姓名信息来源于公安机构，而性别信息来源于医院相关科室，形成的微区块是公安和医院相关部门的关联验证区块产生。

上面仅对本发明的较佳实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化，各种变化均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种锥体区块链的验证方法，其特征在于：锥体区块验证的信息主要包括验证区块内容信息和管理员信息，通过区块信息和对应信息的哈希值完成验证，其中区块信息主要包含管理员的生成与变更信息和区块内容信息的生成；锥体区块链验证需要本区块信息和本区块信息对应的哈希值及共识区块对应的哈希值，通过区块信息和多个区块信息的哈希值比对来进行验证。

2.根据权利要求1所述的一种锥体区块链的验证方法，其特征在于：锥体区块可以划分为主区块和次区块，只验证主区块的内容及主区块对应的共识区块；而次区块内容不进行验证。

3.根据权利要求1所述的一种锥体区块链的验证方法，其特征在于：锥体区块信息验证过程：

S1、根据需要验证的信息类型，找到该信息在锥体区块链中所对应的列；

S2、通过信息的时间戳，找到记录该信息的区块；

S3、根据记录信息的主区块找到对应的共识区块，比对共识区块中该信息的哈希值；

S4、同列上级共识区块、同列下级共识区块和同列同层共识区块，通过计算得到通过率，若通过率大于50%，则区块验证成功，否则记录验证失败信息。

4.根据权利要求1所述的一种锥体区块链的验证方法，其特征在于：锥体区块链中区块发生区块内容信息或管理员信息变更时需要通过标准广播单元对共识区块发起广播，共识区块需要对接收的广播进行验证，首先要验证广播发送方的地址，用发送方的公钥解密信息，然后验证信息内容，对标准广播单元的内容哈希运算，比对标准广播单元的哈希值，比对一致完成标准广播单元的验证，否则记录标准广播单元验证失败信息。

5.根据权利要求1所述的一种锥体区块链的验证方法，其特征在于：锥体区块链中客户端验证相关信息时需要通过标准传输单元对相关区块进行验证，标准传输单元验证的信息主要包括人证机合一信息验证、个人身份信息验证和法人信息验证。

6.根据权利要求5所述的一种锥体区块链的验证方法，其特征在于：用户登录时，需要进行身份数据验证，其过程为：

S1、通过锥体区块链终端的客户端进行人证机合一留存的生物信息进行验证登录客户端，由客户端向注册的人证机合一节点区块发送人证机合一认证请求，同时向身份证号对应的个人身份认证节点区块发出身份认证请求；

S2、人证机合一节点区块比对留存信息是否与获取的请求发送终端信息一致，同时比对人证机节点区块同列上级节点区块留存的信息是否一致，两项比对成功后，向人证机合一身份证号对应的节点区块发送人证机合一验证信息；

S3、个人身份认证节点区块在限定时间内接收到锥体区块终端上客户端身份验证请求，和人证机合一认证，个人身份认证节点区块对身份证号对应的留存的身份信息和生物识别信息进行实时活体比对，同时与个人身份认证节点区块同列上级节点区块留存的信息比对，比对成功后，将信息反馈至请求终端客户端和人证机合一节点区块，完成验证。

7.根据权利要求5所述的一种锥体区块链的验证方法，其特征在于：法人用户登录时，需要进行身份数据认证，其过程为：

S1、通过锥体区块链终端的法人客户端人证机合一进行生物识别验证，验证通过后，向法人认证节点区块发出法人身份认证请求，同时向人证机合一节点区块传输个人身份认证节点编码哈希值和法人认证编码哈希值及人证机合一认证请求；

S2、人证机合一认证节点区块认证通过后，向个人身份认证节点区块发送人证机合一认证值和法人认证节点区块编码哈希值，法人认证节点区块对应的身份信息和生物识别信息与客户端采集的生物信息进行活体比对，同时与同列上级身份节点区块进行比对，通过后向法人认证节点区块发送身份认证值；

S3、法人身份认证区块收到锥体区块链终端客户端的请求认证和人证机合一认证节点区块认证值及法人代表或管理员个人身份认证值，对法人代表对应的法人身份信息进行比对，同时法人认证节点区块同列上级节点区块对应的法人信息比对，比对一致，向客户端发送认证值，完成验证。

8.一种锥体区块链的验证系统，其特征在于：包括区块、标准广播单元和标准传输单元，区块、标准广播单元和标准传输单元按按锥体区块链的验证机制进行验证存储数据；微区块内容验证以主微区块内容为标准进行比对验证；验证内容包含若包含两个或两个以上微区块的验证内容，直接验证所包含所有验证内容的微区块，通过主区块和与它达成共识的区块进行内容比对，完成微区块的验证。

9.根据权利要求8所述的一种锥体区块链的验证系统，其特征在于：数据的共识存储通过哈希值进行存储；验证信息通过与该信息哈希值的比对，可以快速对数据进行验证。

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