CN112256800A - 一种基于向量承诺的联盟链数据处理方法、装置以及设备 - Google Patents
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Abstract
本说明书实施例公开了一种基于向量承诺的联盟链数据处理方法、装置以及设备。该联盟链包括预设有TEE的证明服务节点和共识节点,TEE用于在该处理的过程中提供隐私保护,处理方法包括:证明服务节点对待上链数据的用户端进行验证,在验证通过后向用户端返回基于向量承诺的证明信息;共识节点从用户端获取待上链数据和证明信息,并对证明信息进行验证;若共识节点对证明信息验证通过,且根据相应的承诺信息对待上链数据共识通过,则对待上链数据执行上链操作,证明服务节点根据上链操作,对证明信息进行更新。
Description
技术领域
本说明书涉及区块链技术领域,尤其涉及一种基于向量承诺的联盟链数据处理方法、装置以及设备。
背景技术
区块链系统构建在点对点网络上,利用链式数据结构来存储数据,利用分布式节点共识算法来生成和更新数据,其去中心化和不可篡改的特点得到了很多业务领域的青睐。
联盟链是区块链的一种类型,其相比于公有链效率较高,适合特定群体的成员和有限的第三方共同维护和使用,特定群体目前一般包括银行、保险、证券、商业协会等集团企业及上下游企业等,这些企业普遍己经互联网化,联盟链对于优化它们的产业链条中诸如公证、结算清算等业务很有帮助,而且效率上也能够符合其需求。
在实际应用中,上述企业的业务与用户隐私紧密相关,基于此,需要能够提供隐私保护的联盟链应用方案。
发明内容
本说明书一个或多个实施例提供一种基于向量承诺的联盟链数据处理方法、装置、设备以及存储介质,用以解决如下技术问题:需要能够提供隐私保护的联盟链应用方案。
为解决上述技术问题,本说明书一个或多个实施例是这样实现的:
本说明书一个或多个实施例提供的一种基于向量承诺的联盟链数据处理方法,所述联盟链包括预设有可信执行环境(Trusted Execution Environment,TEE)的证明服务节点和共识节点,所述TEE用于在所述处理的过程中提供隐私保护,所述方法包括:
所述证明服务节点对待上链数据的用户端进行验证,在验证通过后向所述用户端返回基于向量承诺的证明信息;
所述共识节点从所述用户端获取所述待上链数据和证明信息,并对所述证明信息进行验证;
若所述共识节点对所述证明信息验证通过,且根据相应的承诺信息对所述待上链数据共识通过,则对所述待上链数据执行上链操作;
所述证明服务节点根据所述上链操作,对所述证明信息进行更新。
本说明书一个或多个实施例提供的一种基于向量承诺的联盟链数据处理装置,所述联盟链包括预设有TEE的证明服务节点和共识节点,所述TEE用于在所述处理的过程中提供隐私保护,所述装置包括:
证明信息提供模块,对待上链数据的用户端进行验证,在验证通过后向所述用户端返回基于向量承诺的证明信息;
证明信息验证模块,从所述用户端获取所述待上链数据和证明信息,并对所述证明信息进行验证;
数据上链操作模块,若对所述证明信息验证通过,且根据相应的承诺信息对所述待上链数据共识通过,则对所述待上链数据执行上链操作;
证明信息更新模块,根据所述上链操作,对所述证明信息进行更新。
本说明书一个或多个实施例提供的一种基于向量承诺的联盟链数据处理设备,所述联盟链包括预设有TEE的证明服务节点和共识节点,所述TEE用于在所述处理的过程中提供隐私保护,所述设备包括:
至少一个处理器;以及,
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够:
对待上链数据的用户端进行验证,在验证通过后向所述用户端返回基于向量承诺的证明信息;
从所述用户端获取所述待上链数据和证明信息,并对所述证明信息进行验证;
若对所述证明信息验证通过,且根据相应的承诺信息对所述待上链数据共识通过,则对所述待上链数据执行上链操作;
根据所述上链操作,对所述证明信息进行更新。
本说明书一个或多个实施例提供的一种非易失性计算机存储介质,用于进行基于向量承诺的联盟链数据处理,所述存储介质存储有计算机可执行指令,所述联盟链包括预设有TEE的证明服务节点和共识节点,所述TEE用于在所述处理的过程中提供隐私保护,所述计算机可执行指令设置为:
对待上链数据的用户端进行验证,在验证通过后向所述用户端返回基于向量承诺的证明信息;
从所述用户端获取所述待上链数据和证明信息,并对所述证明信息进行验证;
若对所述证明信息验证通过,且根据相应的承诺信息对所述待上链数据共识通过,则对所述待上链数据执行上链操作;
根据所述上链操作,对所述证明信息进行更新。
本说明书一个或多个实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果:基于向量承诺的证明服务节点能够为数据上链提供证明服务,从而无需依赖于相应的状态数据,有助于减少存储状态数据所需的存储空间,也有助于避免暴露用户隐私,不仅如此,还在证明服务节点和共识节点上部署了TEE,处理过程中的一些重要步骤在TEE中进行,从而进一步加强了联盟链中的隐私保护。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种应用场景下,现有技术基于区块链的交易执行流程示意图;
图2为本说明书一个或多个实施例提供的一种基于向量承诺的联盟链数据处理方法的流程示意图;
图3为本说明书一个或多个实施例提供的一种应用场景下,图2的方法的一种详细流程示意图;
图4为本说明书一个或多个实施例提供的一种基于向量承诺的联盟链数据处理装置的结构示意图;
图5为本说明书一个或多个实施例提供的一种基于向量承诺的联盟链数据处理设备的结构示意图。
具体实施方式
本说明书实施例提供一种基于向量承诺的联盟链数据处理方法、装置、设备以及存储介质。
为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案,下面将结合本说明书实施例中的附图,对本说明书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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本说明书实施例,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,都应当属于本申请保护的范围。
在本说明书一个或多个实施例中,提供了向量承诺与TEE相结合的提供隐私保护的联盟链设计,使得执行效率更高,验证速率更快,状态数据(比如,以太坊中的世界状态)的存储量更少。向量承诺比如采用可聚合子向量承诺(aggregatable SubVectorCommitments,aSVC)算法实现,如此,有助于减少证明信息的存储量。需要说明的是,本说明书提供的方案同样可应用于公有链,相比之下,方案应用于联盟链的优点还在于:增加的证明服务节点的数量少得多,证明服务效率高,实施成本更容易接受,而且能够更可信可靠地设置证明服务节点,更容易获得区块链成员的认可。
下面基于这样的思路,具体进行说明。
为了便于比较以理解本说明书的改进,先针对一种现有技术进行说明,参见图1。图1为一种应用场景下,现有技术基于区块链的交易执行流程示意图。
S102:共识节点中的主节点接收待上链交易。
以超级账本Fabric为例,通常还会设置背书节点,由背书节点对待上链交易模拟执行,生成相应的读写集,用于后续实际执行待上链交易。
S104:主节点将待上链交易同步给其他共识节点,对待上链交易进行共识,确定交易顺序。
S106:若共识通过,则执行该待上链交易,生成唯一的根哈希(Root Hash)。
S108:对该Root Hash进行共识,若共识通过,则生成最新区块并进行下一轮共识。
S110:将该区块以明文进行记录。
在该现有技术中,若对待上链交易模拟执行,则生成读写集的操作效率较低,存储相应的状态数据需要使用大量的存储空间,共识过程也需要依赖于状态数据,不仅如此,区块本身也是明文记录,没有隐私保护。本说明书提供的方案能够解决这些问题。
图2为本说明书一个或多个实施例提供的一种基于向量承诺的联盟链数据处理方法的流程示意图。该方法的执行主体为联盟链中的计算设备,联盟链的成员包括但不限于背景技术中提到的特定群体及其相关的第三方。在联盟链中除了设置有多个共识节点以外,还设置有一个或者多个证明服务节点,证明服务节点基于向量承诺,为想要将数据上链的用户(一般即为联盟链的成员,其通过预先安装的用户端进行操作)提供证明服务,而无需将用户的全部状态数据进行记录。隐私保护至少部分通过TEE技术提供,TEE有硬件安全区,能够安全地生成和存储关键的隐私数据,至少会在证明服务节点中设置TEE,用于在处理的过程中提供隐私保护,将一些预定的重要步骤在TEE中执行,可选地在共识节点中也设置TEE,证明服务节点与共识节点之间可以预先交换相应的证书,彼此之间进行身份认证,以及通过证书支持过程中涉及的密码操作,以增强隐私保护功能。
在TEE中封装一些重要的功能模块,比如智能合约引擎、密码学组件等,从而,使得智能合约的运行过程和密码运算过程在TEE内更安全地执行。对于证明服务节点,还可以将诸如维护证明信息等重要的功能模块封装在TEE中,对于共识节点,还可以将诸如共识、验证证明信息等交易处理相关的功能模块封装在TEE中。
证明服务节点可以由某个或者某些共识节点兼任,有助于降低方案实施成本。比如,预选举出的比较可信或者重要的共识节点,假定有若干个省市级的共识节点以及一个国家级的共识节点,则可以选举出该国家级的共识节点,假定有若干个贷出款项的共识节点,则可以选举出贷出额度最高的共识节点,等等。
图2中的流程可以包括以下步骤:
S202:所述证明服务节点对待上链数据的用户端进行验证,在验证通过后向所述用户端返回基于向量承诺的证明信息。
在本说明书一个或多个实施例中,基于向量承诺,无需依靠状态数据,而是通过证明信息和承诺信息,来验证数据以及上链数据。
以在交易场景下,基于aSVC生成的证明信息和承诺信息为例,联盟链的成员分别具有其对应的账户,账户具有对应的证明信息,用于证明其属于联盟链的成员,还可以用于证明其拥有相应的账户余额。证明信息还具有对应的承诺信息,承诺信息表示包括该账户在内的联盟链的一个或者多个的成员账户及账户内的余额,其一般是用于验证的摘要(比如,采用Merkle树根实现),而不是账户和余额具体的状态数据,随着账户和余额的变化,需要对证明信息和承诺信息也进行相应的更新,以使其保持正确。
在本说明书一个或多个实施例中,用户端想要将待上链数据上链,先向证明服务节点请求相应的证明信息,证明服务节点则对用户端的身份进行验证。根据预定的策略,证明服务节点还可以对用户端进行其他方面的验证,比如,验证一定时间内用户端请求证明信息的次数是否超过阈值,用户端当前的位置是否异常等。
在实际应用中,若有需要,证明服务节点还可以对待上链数据的内容进行验证,当然,也可以后续由共识节点对待上链数据的内容进行验证。比如,验证待上链数据中是否包含违法的内容。证明服务节点为联盟链的多个成员提供证明服务,其可以预先保存这多个成员对应的证明信息,通过对身份的验证,防止证明信息被不法分子冒用。证明信息可以保存于TEE中,若证明信息是证明服务节点实时生成或者从第三方获取的,则该生成过程与获取过程通过TEE中的计算实现,以保护隐私。
S204:所述共识节点从所述用户端获取所述待上链数据和证明信息,并对所述证明信息进行验证。
在本说明书一个或多个实施例中,用户端为待上链数据提供了相应的证明信息,因此,共识节点无需依赖于用户端的状态数据,通过与证明服务节点进行交互来验证证明信息,或者依据本地已有的承诺信息验证证明信息,从而,共识节点甚至无需存储状态数据,减少了存储空间的使用,有助于降低成本。
在本说明书一个或多个实施例中,由用户端提供待上链的源数据,为了提高数据使用便利性或者安全性,由用户端与联盟链节点之间的中间系统,或者其他第三方系统对源数据进行预处理,之后再作为待上链数据提交至该指定的联盟链节点。预处理比如包括:按照预定的上链数据格式进行格式转换、以用于快速索引的数据头进行再封装、关联其他业务系统的数据,等等。在这类情况下,共识节点可以通过该中间系统或者该其他第三方系统间接地从用户端获取待上链数据和/或证明信息。
S206:若所述共识节点对所述证明信息验证通过,且根据相应的承诺信息对所述待上链数据共识通过,则对所述待上链数据执行上链操作。
在本说明书一个或多个实施例中,在待上链数据共识的过程中,共识节点也可以根据业务需求,对待上链数据进行验证,验证时可以依据相应的承诺信息进行。验证的具体内容是多样的,比如,在TEE中针对待上链数据验证请求上链的时间是否合法、待上链数据本身是否合法等。
以待上链数据是资管业务系统的放款明细为例,比如:验证当前是否已经到预定的数据汇总时间(如月底),若否,则认为存请求上链的时间不合法;验证放款明细中是否缺少贷款方的某些经营信用数据,或者验证对这些经营信用数据的计算方式是否有误,或者验证放款明细中的放款金额是否超过风控金额,若否,则认为待上链数据本身不合法;等等。
在本说明书一个或多个实施例中,共识节点对证明信息验证通过后,会生成相应的承诺信息,之后根据承诺信息进行共识。生成承诺信息的动作也可以由另外的共识节点或者共识节点以外的主体来执行,在这种情况下,当前的共识节点可以去同步得到相应的承诺信息然后使用即可,而无需自己生成承诺信息,从而,有助于降低共识节点的负担。
S208:所述证明服务节点根据所述上链操作,对所述证明信息进行更新。
在本说明书一个或多个实施例中,通过生成并记录新的区块,将待上链数据上链,根据该区块对证明信息进行更新。
通过图2的方法,基于向量承诺的证明服务节点能够为数据上链提供证明服务,从而无需依赖于相应的状态数据,有助于减少存储状态数据所需的存储空间,也有助于避免暴露用户隐私,不仅如此,还在证明服务节点和共识节点上部署了TEE,处理过程中的一些重要步骤在TEE中进行,从而进一步加强了联盟链中的隐私保护。
基于图2的方法,本说明书还提供了该方法的一些具体实施方案和扩展方案,下面继续进行说明。
在本说明书一个或多个实施例中,除了更新证明信息以外,还需要相应地更新承诺信息。比如,若共识节点对证明信息验证通过,则根据待上链数据,对已有的承诺信息进行更新,以用于共识过程,可以在待上链数据作为交易执行后共识前即更新承诺信息,而未必要等到上链完成后再更新,如此,有助于在连续请求上链数据时,使得承诺信息保持最新状态,以防止证明信息验证过程或者共识过程滞后影响用户体验。而若后续上链过程出现异常(这种情况通常出现不多),可以将承诺信息更新回原来的状态。
在本说明书一个或多个实施例中,若对证明信息验证通过,则至少表示请求上链的用户端的身份是合法的,可以执行后续的准备上链的流程。由于后续共识可以依赖于承诺信息而无需依赖于状态数据,因此,可以直接对待上链数据执行而无需模拟执行,从而减少了处理资源的消耗。通过执行生成相应的执行数据后,共识节点则根据相应的承诺信息对执行数据进行共识,在对所述执行数据共识通过后,为所述待上链数据生成相应的区块,进而完成区块上链。
在本说明书一个或多个实施例中,基于aSVC,能够实现对多个证明信息进行聚合,以减少存储证明信息所占用的空间,同时又不妨碍对这多个证明信息的验证。基于此,对执行数据共识通过之后,比如可以采用预定的聚合算法,将属于区块的多个待上链数据对应的证明信息进行聚合,以减少证明信息的有效数据量,得到聚合证明信息并存储。比如,通过计算Merkle树根的算法实现聚合。
在本说明书一个或多个实施例中,通过密码信封等技术实现隐私保护。比如,在要生成区块时,不进行明文记录。由证明服务节点确定以及管理和授予加密密钥及其对应的解密密钥,通过TEE生成随机数(比如,通过硬件TEE的可信根生成随机数),根据从证明服务节点获取的加密密钥,加密随机数,得到加密随机数,根据随机数加密待上链数据,得到加密待上链数据,生成包含加密随机数和加密待上链数据的区块,作为待上链数据相应的区块,区块不包含待上链数据的明文,以保护用户隐私。
在这种情况下,区块是密文记录待上链数据,只有证明服务节点拥有解密密钥,证明服务节点作为可信的节点,其可以不将解密密钥向其他节点授权使用,而是限于自己来使用,则能够比较容易地防止用户隐私泄露。上述的加密密钥比如是证明服务节点的证书公钥,上述的解密密钥比如是证明服务节点的证书私钥。
在本说明书一个或多个实施例中,证明服务节点从共识节点同步得到已上链的区块,根据已上链的区块,对证明信息进行更新。从而,能够保证证明信息的可靠性,在实际应用中,为了防止证明信息可能发生的更新滞后影响到数据上链,可以在证明信息未验证通过时,证明服务节点实时再同步一次区块,再对该证明信息重新验证一次。
在本说明书一个或多个实施例中,除了证明服务以外,证明服务节点还能够提供更多的服务,比如,其维护在证明服务节点维护一部分状态数据,用于为用户端提供预订的增值服务,比如,查询余额、授权查询交易明细等服务,这种方式即为用户端提供了便利,也减少了共识节点的压力,并且能够根据用户需求,解耦地扩展更多的附加业务,比如,进行商品交换、财产继承、抵押质押、资产证券化等。
在本说明书一个或多个实施例中,证明服务节点按照一定的策略(比如,随机选择、按照业务权重选择、按照信用度选择等),选择一个共识节点并对其授权,并预先选择部分用户端对应的证明信息发送给该共识节点(比如,若某用户端的请求频度超过设定阈值,则选择该用户端对应的证明信息进行发送),一些用户端可以先尝试向共识节点直接发起请求,得到授权的共识节点先判断自身是否有该用户端的证明信息,若有,则可以通过与其他共识节点交互,加快共识进度,否则,可以通知该用户端再从证明服务节点获取证明信息。如此,有助于提高数据上链效率,以及减轻证明服务节点的负担。为了提高安全性和可靠性,证明服务节点可以定期更换授权的共识节点,还可以用其他用户端对应的证明信息替换已发送的证明信息,使得授权和证明信息的所在处于一种相对安全的动态状态。
在本说明书一个或多个实施例中,共识节点可以不依赖于证明信息,向对待上链数据执行第一次上链操作,之后,再去验证证明信息,若验证不通过,则新发起反向的第二次上链操作,对链上的相应数据再次进行操作,以便恢复到第一次上链操作之前的数据状态。如此,有助于提高数据上链效率,为了降低风险,在执行第一次上链操作后,可以暂时锁定对应的用户端的一些操作(比如,消费链上的资源、请求再上链等)或者数据,在后续证明信息验证通过后再解锁。
根据上面的说明,为了便于理解,本说明书还提供了更具体完整的实施方案,参见图3。
图3为本说明书一个或多个实施例提供的一种应用场景下,图2的方法的一种详细流程示意图。
该应用场景是参照图1中交易的场景进行设定的。在该应用场景下,联盟链包括共识网络和证明服务节点,共识网络包括多个共识节点,示例性地示出了T1、T2、T3、T4这4个共识节点,共识节点与证明服务节点上分别设置有TEE,共识节点与证明服务节点之间交换证书,以便彼此之间可以进行身份认证,针对联盟链还部署了aSVC技术,联盟链的成员可以通过相应的用户端向节点请求服务。基于这样的结构实现该详细流程。
图3中的详细流程可以包括以下步骤:
1.用户端准备发起交易(假定为转账交易),在发起交易前向证明服务节点请求获取交易对应的证明信息,证明信息比如用于证明交易涉及用户的合法身份、账户信息等。
2.证明服务节点验证用户端的身份,若验证通过认定为请求是合法的,则向用户端返回其所请求的证明信息。
3.用户端发送交易到共识网络中,具体方式比如包括发送以下用于表示交易的数据:[SPEND,t,FPKi,j,upkj,v,proof,v']。
其中,SPEND 表示当前交易的交易类型是转账交易,其他的交易类型也可以以相应的值表示;t表示时间,可以用区块数量表示时间,将第 t 个区块用block t表示;FPKi中的FPK表示完全公钥(Full Public Key),FPKi= (i, upki, tpki),i表示第i个用户,其为发起转账的用户,upki 表示i的更新密钥的公钥,tpki表示用于数字签名的公钥,tpki对应的私钥用tski表示;j表示表示第j个用户,其为转账针对的对象用户;upkj表示j的更新密钥的公钥;v表示转账金额;proof表示证明信息,这里具体指在 block t 时i的账户余额的证明信息;v' 表示i的账户余额。
4. 共识网络中的共识节点收到交易后,执行:
验证交易的合法性,包括验证用户端提供的proof是否有效;
若验证通过,则执行交易并生成相应的Commitment(表示承诺信息),在该过程中可以不读取状态数据;
对交易的执行结果进行共识,共识成功后,则生成相应的区块(即出块),实现区块上链,之后准备下一轮共识;
生成该相应的区块(用于记录包含多个交易的交易集合)时,先使用预定的聚合算法,将对应的交易集合的 proof集合聚合到一个proof,从而能够有效地节省存储空间。还使用密码信封技术,加密交易集合,比如,先根据TEE的可信根生成一个随机数,用预先从证明服务节点交换得到的证书,加密随机数,用随机数使用对称密码算法(比如,AES128等)加密交易集合,将加密后的交易集合和加密后的随机数写入区块,从而实现用户隐私保护。
5. 证明服务节点从共识网络同步得到该相应的区块。
6. 证明服务节点根据该相应的区块更新 proof,如果有增值服务,还可以根据该相应的区块更新增值服务需要的状态数据。
图3的方案相比于图1提到的现有技术,在系统结构上进行了改进,也在方法流程上进行了改进。系统结构的改进包括设置了可信的证明服务节点和TEE,方法流程上的改进包括部署了aSVC技术,通过证明服务节点的证明服务实现更高效可靠地数据上链过程,共识节点根据本地的承诺信息即可完成一些验证和共识过程,而无需记录状态数据,节省了存储空间。
基于同样的思路,本说明书一个或多个实施例还提供了上述方法对应的装置和设备,如图4、图5所示。
图4为本说明书一个或多个实施例提供的一种基于向量承诺的联盟链数据处理装置的结构示意图,图中的虚线方框表示可选的模块,所述联盟链包括预设有TEE的证明服务节点和共识节点,所述TEE用于在所述处理的过程中提供隐私保护,所述装置的至少部分模块属于证明服务节点或者共识节点,所述装置包括:
证明信息提供模块402,对待上链数据的用户端进行验证,在验证通过后向所述用户端返回基于向量承诺的证明信息;
证明信息验证模块404,从所述用户端获取所述待上链数据和证明信息,并对所述证明信息进行验证;
数据上链操作模块406,若对所述证明信息验证通过,且根据相应的承诺信息对所述待上链数据共识通过,则对所述待上链数据执行上链操作;
证明信息更新模块408,根据所述上链操作,对所述证明信息进行更新。
可选地,所述装置还包括:
承诺信息更新模块410,在所述证明信息验证模块404对所述证明信息进行验证之后,若对所述证明信息验证通过,则根据所述待上链数据,对已有的承诺信息进行更新,以用于共识过程。
可选地,所述证明信息验证模块404,若对所述证明信息验证通过,则根据相应的承诺信息,对所述待上链数据的执行数据进行共识;
在对所述执行数据共识通过后,为所述待上链数据生成相应的区块。
可选地,所述装置还包括:
证明信息聚合模块412,在所述证明信息验证模块404对所述执行数据共识通过之后,采用预定的聚合算法,将属于所述区块的多个待上链数据对应的证明信息进行聚合,得到聚合证明信息并存储。
可选地,所述证明信息验证模块404,通过所述TEE生成随机数;
根据从所述证明服务节点获取的加密密钥,加密所述随机数,得到加密随机数,所有加密密钥对应的解密密钥由所述证明服务节点确定;
根据所述随机数加密所述待上链数据,得到加密待上链数据;
生成包含所述加密随机数和所述加密待上链数据的区块,作为所述待上链数据相应的区块,所述区块不包含所述待上链数据的明文。
可选地,所述证明信息更新模块408,从所述共识节点同步得到已上链的所述区块;
根据所述已上链的所述区块,对所述证明信息进行更新。
可选地,所述装置还包括:
状态数据更新模块414,在所述证明信息更新模块408从所述共识节点同步得到所述区块之后,确定预定的增值服务的状态数据;
根据所述区块,对所述增值服务的状态数据进行更新。
可选地,所述证明信息和所述承诺信息基于aSVC生成。
图5为本说明书一个或多个实施例提供的一种基于向量承诺的联盟链数据处理设备的结构示意图,所述联盟链包括预设有TEE的证明服务节点和共识节点,所述TEE用于在所述处理的过程中提供隐私保护,证明服务节点和共识节点可以采用各自独立的设备,所述设备包括:
至少一个处理器;以及,
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行以下的至少部分步骤:
对待上链数据进行验证,在验证通过后向用户端返回基于向量承诺的证明信息;
从所述用户端获取所述待上链数据和证明信息,并对所述证明信息进行验证;
若对所述证明信息验证通过,且根据相应的承诺信息对所述待上链数据共识通过,则对所述待上链数据执行上链操作;
根据所述上链操作,对所述证明信息进行更新。
处理器与存储器之间可以通过总线通信,设备还可以包括与其他设备通信的输入/输出接口。
基于同样的思路,本说明书一个或多个实施例还提供了一种非易失性计算机存储介质,用于进行基于向量承诺的联盟链数据处理,所述存储介质存储有计算机可执行指令,所述联盟链包括预设有TEE的证明服务节点和共识节点,所述TEE用于在所述处理的过程中提供隐私保护,所述计算机可执行指令设置为以下至少部分内容:
对待上链数据进行验证,在验证通过后向用户端返回基于向量承诺的证明信息;
从所述用户端获取所述待上链数据和证明信息,并对所述证明信息进行验证;
若对所述证明信息验证通过,且根据相应的承诺信息对所述待上链数据共识通过,则对所述待上链数据执行上链操作;
根据所述上链操作,对所述证明信息进行更新。
在20世纪90年代,对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进(例如,对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进)还是软件上的改进(对于方法流程的改进)。然而,随着技术的发展,当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此,不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如,可编程逻辑器件(Programmable Logic Device, PLD)(例如现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray,FPGA))就是这样一种集成电路,其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片PLD上,而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片。而且,如今,取代手工地制作集成电路芯片,这种编程也多半改用“逻辑编译器(logic compiler)”软件来实现,它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似,而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写,此称之为硬件描述语言(Hardware Description Language,HDL),而HDL也并非仅有一种,而是有许多种,如ABEL(Advanced Boolean Expression Language)、AHDL(Altera Hardware DescriptionLanguage)、Confluence、CUPL(Cornell University Programming Language)、HDCal、JHDL(Java Hardware Description Language)、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL(RubyHardware Description Language)等,目前最普遍使用的是VHDL(Very-High-SpeedIntegrated Circuit Hardware Description Language)与Verilog。本领域技术人员也应该清楚,只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中,就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。
控制器可以按任何适当的方式实现,例如,控制器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式,控制器的例子包括但不限于以下微控制器:ARC 625D、Atmel AT91SAM、Microchip PIC18F26K20 以及Silicone Labs C8051F320,存储器控制器还可以被实现为存储器的控制逻辑的一部分。本领域技术人员也知道,除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外,完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器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功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至,可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元,具体可以由计算机芯片或实体实现,或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的,计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。
为了描述的方便,描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然,在实施本说明书时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
本领域内的技术人员应明白,本说明书实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本说明书实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本说明书实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本说明书是参照根据本说明书实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述,例如程序模块。一般地,程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本说明书,在这些分布式计算环境中,由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中,程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于装置、设备、非易失性计算机存储介质实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下,在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外,在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中,多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
以上所述仅为本说明书的一个或多个实施例而已,并不用于限制本说明书。对于本领域技术人员来说,本说明书的一个或多个实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书的一个或多个实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本说明书的权利要求范围之内。
Claims (17)
1.一种基于向量承诺的联盟链数据处理方法,所述联盟链包括预设有可信执行环境TEE的证明服务节点和共识节点,所述TEE用于在所述处理的过程中提供隐私保护,所述方法包括:
所述证明服务节点对待上链数据的用户端进行验证,在验证通过后向所述用户端返回基于向量承诺的证明信息;
所述共识节点从所述用户端获取所述待上链数据和证明信息,并对所述证明信息进行验证;
若所述共识节点对所述证明信息验证通过,且根据相应的承诺信息对所述待上链数据共识通过,则对所述待上链数据执行上链操作;
所述证明服务节点根据所述上链操作,对所述证明信息进行更新。
2.如权利要求1所述的方法,所述对所述证明信息进行验证之后,所述方法还包括:
若所述共识节点对所述证明信息验证通过,则根据所述待上链数据,对已有的承诺信息进行更新,以用于共识过程。
3.如权利要求1所述的方法,所述对所述证明信息验证通过,且根据相应的承诺信息对所述待上链数据共识通过,具体包括:
若对所述证明信息验证通过,则根据相应的承诺信息,对所述待上链数据的执行数据进行共识;
在对所述执行数据共识通过后,为所述待上链数据生成相应的区块。
4.如权利要求3所述的方法,所述对所述执行数据共识通过之后,所述方法还包括:
采用预定的聚合算法,将属于所述区块的多个待上链数据对应的证明信息进行聚合,得到聚合证明信息并存储。
5.如权利要求3所述的方法,所述为所述待上链数据生成相应的区块,具体包括:
通过所述TEE生成随机数;
根据从所述证明服务节点获取的加密密钥,加密所述随机数,得到加密随机数,所有加密密钥对应的解密密钥由所述证明服务节点确定;
根据所述随机数加密所述待上链数据,得到加密待上链数据;
生成包含所述加密随机数和所述加密待上链数据的区块,作为所述待上链数据相应的区块,所述区块不包含所述待上链数据的明文。
6.如权利要求3所述的方法,所述证明服务节点根据所述上链操作,对所述证明信息进行更新,具体包括:
所述证明服务节点从所述共识节点同步得到已上链的所述区块;
根据所述已上链的所述区块,对所述证明信息进行更新。
7.如权利要求6所述的方法,所述从所述共识节点同步得到所述区块之后,所述方法还包括:
所述证明服务节点确定预定的增值服务的状态数据;
根据所述区块,对所述增值服务的状态数据进行更新。
8.如权利要求1~7任一项所述的方法,所述证明信息和所述承诺信息基于可聚合子向量承诺aSVC生成。
9.一种基于向量承诺的联盟链数据处理装置,所述联盟链包括预设有可信执行环境TEE的证明服务节点和共识节点,所述TEE用于在所述处理的过程中提供隐私保护,所述装置包括:
证明信息提供模块,对待上链数据的用户端进行验证,在验证通过后向所述用户端返回基于向量承诺的证明信息;
证明信息验证模块,从所述用户端获取所述待上链数据和证明信息,并对所述证明信息进行验证;
数据上链操作模块,若对所述证明信息验证通过,且根据相应的承诺信息对所述待上链数据共识通过,则对所述待上链数据执行上链操作;
证明信息更新模块,根据所述上链操作,对所述证明信息进行更新。
10.如权利要求9所述的装置,所述装置还包括:
承诺信息更新模块,在所述证明信息验证模块对所述证明信息进行验证之后,若对所述证明信息验证通过,则根据所述待上链数据,对已有的承诺信息进行更新,以用于共识过程。
11.如权利要求9所述的装置,所述证明信息验证模块,若对所述证明信息验证通过,则根据相应的承诺信息,对所述待上链数据的执行数据进行共识;
在对所述执行数据共识通过后,为所述待上链数据生成相应的区块。
12.如权利要求11所述的装置,所述装置还包括:
证明信息聚合模块,在所述证明信息验证模块对所述执行数据共识通过之后,采用预定的聚合算法,将属于所述区块的多个待上链数据对应的证明信息进行聚合,得到聚合证明信息并存储。
13.如权利要求11所述的装置,所述证明信息验证模块,通过所述TEE生成随机数;
根据从所述证明服务节点获取的加密密钥,加密所述随机数,得到加密随机数,所有加密密钥对应的解密密钥由所述证明服务节点确定;
根据所述随机数加密所述待上链数据,得到加密待上链数据;
生成包含所述加密随机数和所述加密待上链数据的区块,作为所述待上链数据相应的区块,所述区块不包含所述待上链数据的明文。
14.如权利要求11所述的装置,所述证明信息更新模块,从所述共识节点同步得到已上链的所述区块;
根据所述已上链的所述区块,对所述证明信息进行更新。
15.如权利要求14所述的装置,所述装置还包括:
状态数据更新模块,在所述证明信息更新模块从所述共识节点同步得到所述区块之后,确定预定的增值服务的状态数据;
根据所述区块,对所述增值服务的状态数据进行更新。
16.如权利要求9~15任一项所述的装置,所述证明信息和所述承诺信息基于可聚合子向量承诺aSVC生成。
17.一种基于向量承诺的联盟链数据处理设备,所述联盟链包括预设有可信执行环境TEE的证明服务节点和共识节点,所述TEE用于在所述处理的过程中提供隐私保护,所述设备包括:
至少一个处理器;以及,
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够:
对待上链数据的用户端进行验证,在验证通过后向所述用户端返回基于向量承诺的证明信息;
从所述用户端获取所述待上链数据和证明信息,并对所述证明信息进行验证;
若对所述证明信息验证通过,且根据相应的承诺信息对所述待上链数据共识通过,则对所述待上链数据执行上链操作;
根据所述上链操作,对所述证明信息进行更新。
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