CN112287026A - 一种基于区块链与ipfs的数据存储方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于区块链与IPFS的数据存储方法，涉及区块链技术领域，该系统包括客户端集群、中继服务、IPFS网络、区块链网络。本发明由众多客户端组成的客户端集群发起业务需求命令，通过中继服务判断具体的命令，之后与区块链网络和IPFS网络进行交互，完成业务所需求的工作；需要存储的数据并非直接存储到区块链上，而是先存储到IPFS网络节点中，将生成对应的数据hash地址存储到区块链网络节点账本中，在不牺牲数据安全防护性的前提下，一定程度上解决了区块链上数据爆炸式的增长问题，并且分离式的处理流程，使得业务的处理效率得到大幅提升。

Description

一种基于区块链与IPFS的数据存储方法
技术领域
本发明属于区块链技术领域，涉及一种基于区块链与IPFS的数据存储方法。
背景技术
区块链技术目前得到了许多领域的重视，一些区块链项目已经实现了落地应用，这带动了区块链技术的升级更新。由区块链1.0快速升级到区块链2.0，目前正向区块链3.0迈入，然而区块链存在的一些问题阻碍区块链的发展。其中最大问题是所有节点区块均同步备份相同的内容，这使得区块链上的数据随着节点数目的增加，链上数据呈指数形式的累积，导致区块链上数据爆炸，降低区块链运行的效率，甚至导致瘫痪状态。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于区块链与IPFS的数据存储方法，在不牺牲数据安全防护性能的前提下，一定程度上解决了区块链上爆炸式的数据增长问题，并且通过分离式的处理流程，使得业务的处理效率得到大幅提升。
本发明所采用的技术方案是，一种基于区块链与IPFS的数据存储方法，包括：
客户端集群：提供给使用者对存储数据操作的终端，通过客户端可以对底层区块数据进行查询、修改等处理操作；
中继服务：处理客户端发送来的业务需求命令，并根据具体的需求命令，执行遍历或者负责数据的打包与数据校验hash的产生，并作为IPFS与区块链网络中间转发的桥梁；
IPFS网络：作为分布式点对点的物理数据存储的载体，产生IPFS的存储数据地址，存储与区块链中；
区块链网络：由许多分布式节点组成区块链网络，节点中的账本仅存储IPFS产生的数据存储地址与中继服务产生的数据校验hash。
所述IPFS网络存储的数据是经过中继服务打包处理后的数据块，同一类别的数据区块对应唯一的数据hash地址。
所述区块链网络节点中的区块仅存储IPFS数据hash地址、数据校验hash与更新时间。
所述区块链网络节点中的区块包含两部分，第①部分的区块头由区块序号、时间戳、区块哈希组成，第②部分是数据区块对应的IPFS的物理存储地址。
所述数据hash地址是由数据被打包生成的数据区块通过加密产生的唯一与IPFS物理数据区块相对应的地址。
所述数据校验hash，用于检验数据传输过程是否发生篡改。
一种基于区块链与IPFS的数据存储方法，其特征在于，所述方法步骤如下：
步骤1：由客户端发起业务需求命令，通过中继服务判断为查询的业务需求，根据所需查询的对象，在区块链网络中查找IPFS数据hash地址；将查找到的数据hash地址返回给中继服务，通过中继服务与IPFS网络连接进行沟通，由数据哈希地址查找到存储的物理数据信息，完成数据的查询。
步骤2：通过中继服务判断客户端发起的是数据存储命令时，首先需要中继服务对要存储的数据进行打包处理，并产生对应的数据校验hash；之后由中继服务将数据块发送给IPFS网络节点，进行存储并产生相应的IPFS数据地址hash；然后将IPFS的hash地址返回给中继服务，并转发给区块链网络，存储到节点账本完成数据的上链。
本发明的有益效果是:本发明并非将实际物理数据直接存储在区块链中，而是物理数据存储在IPFS中，将IPFS中对应的数据地址存储于区块链上，即充分发挥了IPFS的文件系统优势，同时结合区块链的特点，一定程度上解决了数据直接上链带来的数据爆炸问题，同时基于中继服务的业务分解处理，提升了业务处理流程的效率，保证了数据的安全性，并便于用户管理。
附图说明
图1为本发明的IPFS数据存储结构；
图2为本发明的区块结构。
图3为本发明的业务查询流程。
图4为本发明的业务数据存储流程。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明作进一步说明，但本发明的内容并不限于所述范围。
实施例1：如图1-4所示，一种基于区块链与IPFS的数据存储方法，包括：
客户端集群：提供给众多使用者对数据操作的终端，通过客户端可以对底层区块数据进行查询、修改等处理操作；
中继服务：处理客户端发送来的业务需求命令，并根据具体的需求命令，负责数据的打包与数据校验hash的产生，作为IPFS与区块链网络中间转发的桥梁。
IPFS网络：作为物理数据存储的载体，产生IPFS的存储数据地址，用于后续具体信息的查询。
区块链网络：由许多节点组成区块链网络，节点中的账本仅存储IPFS产生的数据存储地址与中继服务产生的数据校验hash。
进一步地，IPFS网络存储的数据是经过中继服务打包处理后的数据块，同一类别的数据区块对应唯一的数据hash地址。
进一步地，区块链网络节点中的区块仅存储IPFS数据hash地址、数据校验hash与更新时间。
进一步地，区块链网络节点中的区块包含两部分，第①部分的区块头由区块序号、时间戳、区块哈希组成，第②部分是数据区块对应的IPFS的物理存储地址。
进一步地，数据hash地址是由数据被打包生成的数据区块通过加密产生的唯一与IPFS物理数据区块相对应的地址。
进一步地，数据校验hash，用于检验数据传输过程是否发生篡改。
一种基于区块链与IPFS的数据存储方法，其特征在于，所述方法步骤如下：
步骤1：由客户端发起业务需求命令，通过中继服务判断为查询的业务需求，根据所需查询的对象，在区块链网络中查找IPFS数据hash地址；将查找到的数据hash地址返回给中继服务，通过中继服务与IPFS网络连接进行沟通，由数据哈希地址查找到存储的物理数据信息，完成数据的查询。
步骤2：通过中继服务判断客户端发起的是数据存储命令时，首先需要中继服务对要存储的数据进行打包处理，并产生对应的数据校验hash；之后由中继服务将数据块发送给IPFS网络节点，进行存储并产生相应的IPFS数据地址hash；然后将IPFS的hash地址返回给中继服务，并转发给区块链网络，存储到节点账本完成数据的上链。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于区块链与IPFS的数据存储方法，其特征在于：包括
客户端集群：提供给使用者对存储数据操作的终端，通过客户端可以对底层区块数据进行查询、修改等处理操作；
中继服务：处理客户端发送来的业务需求命令，并根据具体的需求命令，执行遍历或者负责数据的打包与数据校验hash的产生，并作为IPFS与区块链网络中间转发的桥梁；
IPFS网络：作为分布式点对点的物理数据存储的载体，产生IPFS的存储数据地址，存储与区块链中；
区块链网络：由许多分布式节点组成区块链网络，节点中的账本仅存储IPFS产生的数据存储地址与中继服务产生的数据校验hash。
2.根据权利要求1所述的一种基于区块链与IPFS的数据存储方法，其特征在于：所述IPFS网络存储的数据是经过中继服务打包处理后的数据块，同一类别的数据区块对应唯一的数据hash地址。
3.根据权利要求1所述的一种基于区块链与IPFS的数据存储方法，其特征在于：所述区块链网络节点中的区块仅存储IPFS数据hash地址、数据校验hash与更新时间。
4.根据权利要求3所述的一种基于区块链与IPFS的数据存储方法，其特征在于：所述区块链网络节点中的区块包含两部分，第①部分的区块头由区块序号、时间戳、区块哈希组成，第②部分是由数据区块对应的IPFS的物理存储地址组成。
5.根据权利要求1所述的一种基于区块链与IPFS的数据存储方法，其特征在于：所述数据hash地址是由数据被打包生成的数据区块通过加密产生的唯一与IPFS物理数据区块相对应的地址。
6.根据权利要求1所述的一种基于区块链与IPFS的数据存储方法，其特征在于：所述数据校验hash，用于检验数据传输过程是否发生恶意篡改。
7.根据权利要求1所述的一种基于区块链与IPFS的数据存储方法，其特征在于：所述方法步骤如下：
步骤1：由客户端发起业务需求命令，通过中继服务判断为查询的业务需求，根据所需查询的对象，在区块链网络中查找IPFS数据hash地址；将查找到的数据hash地址返回给中继服务，通过中继服务与IPFS网络连接进行沟通，由数据hash地址查找到存储的物理数据信息，返回给客户端。
步骤2：通过中继服务判断客户端发起的是数据存储命令时，首先需要中继服务对要存储的数据进行打包处理，并产生对应的数据校验hash；之后由中继服务将数据块发送给IPFS网络节点，进行存储并产生相应的IPFS数据地址hash；然后将IPFS的hash地址返回给中继服务，并转发给区块链网络，存储到节点账本完成数据的上链。
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