CN112287378A

CN112287378A - 一种基于区块链的数据加密分享方法及系统

Info

Publication number: CN112287378A
Application number: CN202011478545.5A
Authority: CN
Inventors: 汪德嘉; 张齐齐; 宋超
Original assignee: Jiangsu Tongfudun Blockchain Technology Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Tongfudun Blockchain Technology Co Ltd
Priority date: 2020-12-16
Filing date: 2020-12-16
Publication date: 2021-01-29

Abstract

本申请公开了一种基于区块链的数据加密分享方法，先后由数据提供方和被分享方分别执行上传步骤和下载步骤，在上传时，先根据接收到的分享请求采用对称密钥对待分享数据加密得到数据密文，再用被分享方的公钥加密对称密钥得到密钥密文，在分享记录上链存储后将待分享数据包发送至服务器；下载时，服务器验证下载请求，验证成功后发送待分享数据包至被分享方，由被分享方对待分享数据包执行解密操作得到数据明文。本申请将数据的哈希值锚定到区块链上，从而实现了数据的确权，并且，采用区块链来保持所有的数据分享记录，保证数据防篡改以及可追溯，提高了数据可信性。此外，整个数据分享过程中的数据都是以密文形式存在，有效防止了数据泄露。

Description

一种基于区块链的数据加密分享方法及系统

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，特别涉及一种基于区块链的数据加密分享方法及系统。

背景技术

现有的数据分享方案中，例如微信、网盘等执行分享过程时，通常是由数据提供端将待分享数据上传到服务器上，再由数据获取端登录服务器下载待分享数据，即通过服务器实现端与端之间的数据分享。

然而，待分享数据无论是在传输过程中还是在服务器内存储时均以明文形式存在，这不仅存在数据泄露的风险，同时，数据的分享记录可能不被保存、或者仅由服务器保存，从而导致分享记录的可信性完全依赖于服务器。如果服务器被攻击或恶意篡改，用户很难查询到自己的分享记录，或者查询到的分享记录无法确保可信性，导致分享的数据难以确权和追溯。

发明内容

本申请提供了一种基于区块链的数据加密分享方法及系统，以解决数据明文存储、分享过程中容易导致泄露，以及现有云端数据无法保证其保存与分享记录的真实可信以及可追溯的问题。

第一方面，本申请提供了一种基于区块链的数据加密分享方法，包括上传步骤和分享步骤；

所述上传步骤包括：

数据提供方接收被分享方发送的分享请求；所述分享请求中包括被分享方的公钥以及待分享数据信息；

数据提供方根据所述分享请求，采用对称密钥对待分享数据加密，得到数据密文；

数据提供方采用被分享方的公钥对所述对称密钥加密，得到密钥密文；

数据提供方将分享记录上链存储；所述分享记录包括分享方和被分享方的身份信息、待分享数据的哈希值以及时间戳；

数据提供方发送待分享数据包至服务器；所述待分享数据包包括分享方和被分享方的身份信息、数据密文、密钥密文以及待分享数据的哈希值；

所述下载步骤包括：

被分享方发送下载请求至服务器；所述下载请求中包括被分享方的身份信息以及请求的分享数据信息；

服务器验证所述下载请求，若验证成功，则发送与下载请求对应的待分享数据包至被分享方；若验证失败，则发送失败信息至被分享方；

被分享方采用本地私钥对待分享数据包中的密钥密文解密，得到对称密钥；

被分享方采用所述对称密钥对待分享数据包中的数据密文解密，得到待分享数据的明文。

在一些实施例中，所述上传步骤中还包括：

根据所述待分享数据信息生成对应的对称密钥。

在一些实施例中，所述下载步骤中还包括：

被分享方计算待分享数据的明文的哈希值；

验证所述明文的哈希值的真实性。

在一些实施例中，所述上传步骤中，数据提供方将分享记录上链存储后，还包括：

接收数据上链的交易哈希值；所述待分享数据包中还包括交易哈希值。

第二方面，本申请还提供一种对应与第一方面所述方法的系统。

本申请提供的方法和系统具有下列有益效果：

一、本申请的方案中，整个数据分享过程中的数据均以密文形式存在，保证数据的不可见，防止数据泄露。

二、本方案将待分享数据相关的数据以哈希值的形式锚定在区块链上，以实现数据的确权。

三、本方案采用区块链技术来保持所有数据分享记录，保证数据与分享记录具备防篡改和可追溯性，从而提高了数据的可信性与真实性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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为本申请提供的一种基于区块链的数据加密分享方法的流程图。

具体实施方式

区块链具有去中心化、可追溯、防篡改、匿名性等特点，通过区块链技术，可以在一定程度上实现数据的确权，进一步保证数据的安全性。对称加密算法是应用较早的加密算法，技术成熟。在对称加密算法中，数据发信方将明文（原始数据）和加密密钥一起经过特殊加密算法处理后，使其变成复杂的加密密文发送出去。收信方收到密文后，若想解读原文，则需要使用加密用过的密钥及相同算法的逆算法对密文进行解密，才能使其恢复成可读明文。在对称加密算法中，使用的密钥只有一个，发收信双方都使用这个密钥对数据进行加密和解密，这就要求解密方事先必须知道加密密钥。本申请实施例是在现有技术云端数据存储的基础上，增加了数据上链、加密解密等技术手段，下面对本申请的方法进行详细说明：

参见图1，为本申请提供的一种基于区块链的数据加密分享方法的流程图；

本申请提供的方案中，数据主要通过几个终端之间完成操作，其中，数据提供方也称分享方、上传方，其主要用于将数据上传至服务器，并通过区块链中任意一个节点将上传、分享记录上链存储；被分享方是指需要下载数据提供方上传于服务器中某一数据的下载方，其可以向数据提供方发送某一数据的分享请求，当获得批准后，可以从服务器中获取到该数据。服务器为第三方提供存储资源的终端，用于提供数据的上传、存储、分享以及下载功能。

由图1可知，本申请提供的方法在对需要上传的数据进行上传时，主要步骤包括：

S110：数据提供方接收被分享方发送的分享请求；所述分享请求中包括被分享方的公钥以及待分享数据信息；

在本实施例中，分享请求由被分享方发出，目的是指明身份，以及想要分享的数据，其中的公钥为被分享方本地生成的公私钥对，公钥用于加密，私钥用于解密。

进一步的，当数据提供方接受到分享请求时，首先应对被分享方的身份进行验证，例如验证被分享方是否具备下载资格，分享请求中所需要的数据是否已经上传等等，当验证通过后，方可进行后续步骤。

S120：数据提供方根据所述分享请求，采用对称密钥对待分享数据加密，得到数据密文；

在本实施例中，得到数据密文所采用的加密方法可以有多种，例如整体加密、分段加密等等，在此不作限制。需要说明的是，所采用的对称密钥可以是原有的，更佳的方式是根据待分享数据重新生成的，这样，不同的分享请求分别对应唯一的对称密钥，能够保证加密的安全性较高。

S130：数据提供方采用被分享方的公钥对所述对称密钥加密，得到密钥密文；

对称密钥是用于将数据密文解密的，为了防止他们盗取对称密钥对数据密文解密得到明文，在本实施例中，采用被分享方发送的公钥对对称密钥加密，使得只有发送公钥的被分享方才可以得到原始的对称密钥，增加了数据传输的安全性。

S140：数据提供方将分享记录上链存储；所述分享记录包括分享方和被分享方的身份信息、待分享数据的哈希值以及时间戳；其中，待分享数据的哈希值是通过数据提供方本地配置的哈希计算单元执行计算过程，对于计算方法在此不予限制；时间戳用于记录数据分享的时间，使得分享记录具有唯一性，便于查询。

进一步的，在步骤S140后，区块链节点会返回交易哈希值给数据提供方，数据提供方也可以将该交易哈希值一同进行后续打包操作，作为待分享数据包的一部分。

在本实施例中的上链存储是将分享记录的数据通过节点以广播等方式通知给区块链中的其它节点，使各个节点位置均可获取该分享记录，并对该记录实施进一步的操作；对于上链时采用的手段，应当认为包括多种，例如采用SM2加密，提取摘要、字符串，分布式存储等。

S150：数据提供方发送待分享数据包至服务器；当数据提供方认为被分享方符合要求，即可将被分享方需要的数据以及解密数据需要的信息打包上传至服务器，其中，打包成的所述待分享数据包至少包括分享方和被分享方的身份信息、前述步骤中形成的数据密文、密钥密文以及待分享数据的哈希值；由于上述数据均以加密的状态上传至服务器，使得对于服务器来说数据都是密文形式存在，即使服务器被攻击或恶意篡改，也不会使攻击者获取到上传的数据明文，有效防止数据泄露。

至此，数据提供方对数据进行上传的步骤完成，接下来将由被分享方继续执行数据下载的步骤，由图1可知，下载步骤包括：

S210：被分享方发送下载请求至服务器；所述下载请求中包括被分享方的身份信息以及请求的分享数据信息；

S220：服务器验证所述下载请求，若验证成功，则发送与下载请求对应的待分享数据包至被分享方；若验证失败，则发送失败信息至被分享方；

在本实施例中，对于下载请求的验证包括多种，例如，验证被分享方的身份资质，是否具备下载资格，如果具备，则可发送下载请求中包含内容对应的待分享数据包；再如，还可对下载请求中包含的要下载数据进行验证，查询服务器中是否已经存在已上传的数据，若要下载的数据未存储在服务器中，此时仍将导致验证失败的结果。

S230：被分享方采用本地私钥对待分享数据包中的密钥密文解密，得到对称密钥；该步骤为对应于步骤S130的逆操作过程，由于密钥密文是采用被分享方发送的公钥加密的，即可以采用被分享方本地的私钥解密成对称密钥；

S240：被分享方采用所述对称密钥对待分享数据包中的数据密文解密，得到待分享数据的明文；该步骤为对应于步骤S120的逆操作过程，这时被分享方可以利用得到的对称密钥采用解密方法对数据密文解密，得到数据明文。

进一步的，在一种可行性实施例中，被分享方为了确保其获得的数据明文的真实性，在前述下载步骤之后，所述方法还包括验证步骤：

S250：被分享方计算待分享数据的明文的哈希值；需要说明的是，这里计算哈希值需要采用与数据提供方相同的方法。

S260：验证所述明文的哈希值的真实性。

具体的，由于在前述步骤S140中，数据提供方已将本地计算的待分享数据的哈希值上链存储，因此被分享方可通过区块链中任意节点来获取该哈希值，并与步骤S250中的哈希值比较，若二者一致，则验证通过，可认为数据真实；若二者不一致，则验证失败，将向服务器反馈失败信息，追溯失败原因，看是否存在数据缺失的情况。

如果验证通过，被分享方可以将获取到的明文保存至本地，至此，下载过程结束。

由上述技术方案可知，本申请提供了一种基于区块链的数据加密分享方法，先后由数据提供方和被分享方分别执行上传步骤和下载步骤，在上传时，先根据接收到的分享请求采用对称密钥对待分享数据加密得到数据密文，再用被分享方的公钥加密对称密钥得到密钥密文，在分享记录上链存储后将待分享数据包发送至服务器；下载时，服务器验证下载请求，验证成功后发送待分享数据包至被分享方，由被分享方对待分享数据包执行解密操作得到数据明文。

本申请将数据的哈希值锚定到区块链上，从而实现了数据的确权，并且，采用区块链来保持所有的数据分享记录，保证数据防篡改以及可追溯，提高了数据可信性。此外，整个数据分享过程中的数据都是以密文形式存在，有效防止了数据泄露。

对应于上述方法，本申请还提供了一种应用该方法的系统，具体的，系统包括：

与区块链中任意节点连接的数据提供方、被分享方以及服务器；所述数据提供方、被分享方以及服务器被配置为执行上传步骤以及下载步骤，其中，

所述上传步骤包括：

所述下载步骤包括：

进一步的，所述上传步骤中还包括：

根据所述待分享数据信息生成对应的对称密钥。

进一步的，所述下载步骤中还包括：

被分享方计算待分享数据的明文的哈希值；

验证所述明文的哈希值的真实性。

进一步的，所述上传步骤中，数据提供方将分享记录上链存储后，还包括：

本申请系统的功能参见上述方法实施例中的说明，在此不再赘述。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由本申请的权利要求指出。

Claims

1.一种基于区块链的数据加密分享方法，其特征在于，所述方法包括上传步骤和下载步骤；

所述上传步骤包括：

所述下载步骤包括：

服务器验证所述下载请求，若验证成功，则发送与下载请求对应的待分享数据包至被分享方；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述上传步骤中还包括：

根据所述待分享数据信息生成对应的对称密钥。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述下载步骤中还包括：

被分享方计算待分享数据的明文的哈希值；

验证所述明文的哈希值的真实性。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述上传步骤中，数据提供方将分享记录上链存储后，还包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述下载步骤中，服务器验证所述下载请求，若验证失败，则发送失败信息至被分享方。

6.一种基于区块链的数据加密分享系统，其特征在于，所述系统包括与区块链中任意节点连接的数据提供方、被分享方以及服务器；所述数据提供方、被分享方以及服务器被配置为执行上传步骤以及下载步骤，其中，

所述上传步骤包括：

所述下载步骤包括：

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述上传步骤中还包括：

根据所述待分享数据信息生成对应的对称密钥。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述下载步骤中还包括：

被分享方计算待分享数据的明文的哈希值；

验证所述明文的哈希值的真实性。

9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述上传步骤中，数据提供方将分享记录上链存储后，还包括：

10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述下载步骤中，服务器验证所述下载请求，若验证失败，则发送失败信息至被分享方。