CN112597762A - 一种具有智能合约数据监管功能的区块链系统及监管方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有智能合约数据监管功能的区块链系统，包括：用户层，用于向用户提供部署和调用合约的功能；合约中间层，包括合约组模块，用于截获用户层发出的业务合约的调用请求，并交由合约组模块中所有中间层合约按照设定的顺序执行，执行通过，放行调用请求至业务合约层，执行失败，则拒绝该调用请求的后续执行，并返回结果给用户；业务合约层，用于执行合约中间层放行的调用请求，并在业务合约执行后返回结果给合约组模块，合约组模块返回执行结果给用户。本发明通过增加合约中间层，使用不同中间层合约实现不同功能的方式，对所有业务合约的调用都进行了预处理，实现了对区块链中储存数据的监管把控。

Description

一种具有智能合约数据监管功能的区块链系统及监管方法
技术领域
本发明涉及区块链技术领域，具体涉及一种具有智能合约数据监管功能的区块链系统及 监管方法。
背景技术
近年来，区块链技术异常火爆，不断应用在各行各业中，其拥有的去中心化、自治性以 及数据不可篡改性得到了社会的一致好评。但由于区块链是一种面向大众开放的系统，任何 人都可以在链上进行数据留存，由此可能带来某些隐患，例如某些违法信息或是充满负面情 绪的信息也会永久存在链上且无法被修改。因此，对上链数据的监管把控，成为了目前急需 解决的重要问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种具有智能合约数据监管功能的区块链系统及监管 方法，通过在区块链中增加合约中间层，截获业务合约的调用请求进行预处理的方式，实现 对区块链中储存数据的完全把控。
第一方面，本发明提供了一种具有智能合约数据监管功能的区块链系统，包括：
用户层，用于向用户提供部署和调用合约的功能；
合约中间层，包括合约组模块，用于截获用户层发出的业务合约的调用请求，并交由合 约组模块中所有中间层合约按照设定的顺序执行，执行通过，放行调用请求至业务合约层， 执行失败，则拒绝该调用请求的后续执行，并返回结果给用户；
业务合约层，用于执行合约中间层放行的调用请求，并在业务合约执行后返回结果给合 约组模块，合约组模块返回执行结果给用户。
作为本发明的一种改进，所述的合约中间层还包括合约管理模块，用于供用户控制合约 组模块中各个中间层合约的启用、停用、链式执行排序，以及处理、调用中间层合约时进行 的投票机制。
作为本发明的一种改进，所述的中间层合约和业务合约共用相同合约执行虚拟机，但中 间层合约执行于所有业务合约之前，且所有中间层合约根据合约管理模块设定的顺序依次执 行。
作为本发明的一种改进，所述的中间层合约包括敏感词合约，敏感词合约在执行用户层 发出的业务合约调用请求时，通过与内置的敏感词词库进行匹配，若有敏感词，则中断该调 用请求，或若无敏感词，则放行该调用请求执行下一个中间层合约，敏感词合约在合约组模 块收到业务合约层返回的业务合约执行结果时，通过与内置的敏感词词库进行匹配，若有敏 感词，则中断返回结果给用户，或若无敏感词，则返回结果给用户。
作为本发明的一种改进，所述的敏感词词库可供任意用户通过节点API进行新增或修正， 但每次操作后需要使用合约管理模块中的投票机制来对该操作进行投票，投票通过则完成操 作。
第二方面，本发明提供了一种区块链智能合约数据监管方法，包括：
在区块链业务合约层之上建立合约中间层，合约中间层包含合约组模块和合约管理模块， 合约组模块通过以智能合约的方式部署有链式排列的多个中间层合约，合约管理模块用于控 制合约组模块中各个中间层合约的启用、停用、链式执行排序以及进行合约投票机制管理；
在用户发出业务合约的调用请求时，合约组模块截获该请求，交由合约组模块中所有中 间层合约按照指定的顺序执行，如果所有中间层合约都执行通过，则放行调用请求至原本的 业务合约继续执行，业务合约执行后返回结果到合约组模块，合约组模块返回执行结果给用 户；如果合约组执行失败，则拒绝该调用请求的后续执行，并返回结果给用户。
作为本发明的一种改进，所述的中间层合约包括敏感词合约，敏感词合约内置敏感词词 库，在执行业务合约的调用请求时，与敏感词词库进行匹配，若有敏感词，则中断该调用请 求，在收到业务合约执行结果时，与敏感词词库进行匹配，若有敏感词，则中断返回结果给 用户。
作为本发明的一种改进，所述的敏感词词库可供任意用户通过节点API进行新增或修正， 但每次操作后需要使用合约管理模块中的投票机制来对该操作进行投票，投票通过则完成操 作。
作为本发明的一种改进，所述的投票机制包括：用户发起合约管理模块执行请求或中间 件合约执行请求或投票请求时，合约管理模块将该请求构造成相应的投票数据结构，并返回 对应请求的投票编码给用户，所有用户都可以对其进行投票，投票规则为抵押虚拟资产，当 抵押的总资产达到全网已发行总资产的51％时，认为该交易有效，触发退还用户抵押资产的 操作并根据请求的实际调用参数自动调用合约虚拟机执行该请求，请求执行完毕后返回执行 结果给用户层。
第三方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述的计算机可读存储介质存储有 计算机程序，所述的计算机程序被处理器执行时实现上述的区块链智能合约数据监管方法的 步骤。
与现有技术对比，本发明的优点在于：
(1)增加合约中间层，作为用户层和业务合约层之间的连接桥梁，通过截获用户层发出 的业务合约的调用请求进行预处理操作，实现对区块链中数据的监管把控。
(2)合约组模块为用户部署的所有中间层合约的集合，合约管理模块控制合约组模块中 各个中间层合约的启用、停用、链式执行排序以及进行合约投票机制管理，可灵活配置，通 过使用不同的中间层合约组合可实现不同的监管策略。
(3)敏感词合约使用动态更新的敏感词词库，过滤或者屏蔽业务合约中带有敏感政治倾 向、暴力倾向、不健康色彩的词或不文明用语，或一些只适用于本区块链的特殊敏感词，拒 绝带有敏感词的调用请求上链，确保区块链所有合约数据的合法、合规、正能量。
附图说明
图1是本发明公开的区块链系统的设计架构图。
图2是本发明公开的合约组模块执行步骤。
图3是本发明公开的敏感词合约执行步骤；
图4是本发明公开的合约管理模块执行步骤；
图5是本发明公开的投票机制执行步骤。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式 对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
如图1所示，本实施例提供一种具有智能合约数据监管功能的区块链系统，主要包括用 户层、合约中间层以及业务合约层。
其中，用户层为使用人员与区块链的交互接口，提供部署和调用合约的功能；合约中间 层起到承上启下的作用，是用户层与业务合约层之间的连接桥梁，通过截获业务合约的调用 请求进行预处理操作；业务合约层处在底层，提供运行业务合约。
合约中间层主要包括合约组模块和合约管理模块。
合约组模块，为通过以智能合约的方式供用户部署的所有中间层合约的集合，各中间层 合约链式排列，合约组模块会截获业务合约层合约的所有调用请求，并交由所有中间层合约 进行链式处理。当用户层发出业务合约的调用请求时，合约组模块截获该请求，交由合约组 模块中所有中间层合约按照指定的顺序执行一次，如果所有中间层合约都执行通过，则放行 调用请求至业务合约层，所请求的业务合约得以执行，业务合约执行后返回结果至合约组模 块，合约组模块(必要时需审核通过)返回执行结果给用户；如果合约组执行失败(存在至 少一个中间层合约执行不通过)，则拒绝该调用请求的后续执行，并返回结果给用户。
合约管理模块，用于供用户控制合约组模块中各个中间层合约的启用、停用、链式执行 排序，以及处理、调用中间层合约时进行的投票机制。启用、停用为合约组提供了动态控制 合约是否有效的手段，链式执行排序为合约组提供了更加强大的自定义组合特性。中间层合 约执行在所有业务层合约之前，也是开放式的、可供任何用户调用，因此合约中间层也需要 具备自治理的特性。投票机制是针对启用、停用、链式执行排序操作以及中间层合约的处理、 调用所提供的验证机制。中间层合约涉及到所有业务合约，因此对于中间层合约的操作，需 要获得至少全网51％的支持率。当用户发起合约管理模块执行请求或中间件合约执行请求或 投票请求时，合约管理模块将该请求构造成相应的投票数据结构，并返回对应请求的投票编 码给用户，所有用户都可以对其进行投票，投票规则为抵押虚拟资产，当抵押的总资产达到 全网已发行总资产的51％时，认为该交易有效，触发退还用户抵押资产的操作并根据请求的 实际调用参数自动调用合约虚拟机执行该请求，请求执行完毕后返回执行结果给用户层。
中间层合约跟业务合约共用相同合约执行虚拟机，但中间层合约执行于所有业务合约之 前，且所有中间层合约都会根据合约管理模块设定的顺序依次执行。中间层合约如果执行出 错，则返回错误消息到用户层，若执行通过，则将合约执行请求交由业务层执行，并返回执 行结果到用户层。
合约组模块部署一份敏感词合约，用于过滤或者屏蔽带有敏感政治倾向、暴力倾向、不 健康色彩的词或不文明语，或一些只适用于本区块链的特殊敏感词。敏感词合约内置敏感词 词库，该词库储存了用户设置的所有不合规敏感词，当用户层发出调用业务合约请求时，合 约的调用信息寄存于交易详情中，合约中间层捕获该交易，将其传入敏感词合约的数据匹配 接口与敏感词库进行匹配；当发现违规信息时，终止该笔交易的上链操作。同样的，在获取 合约数据时，可能存在更新了词库的情况，因此合约中间层同样会将获取的数据与词库进行 匹配，当发现违规信息时，终止该笔交易的获取操作。
敏感词词库可供任何用户通过节点API进行新增或修正，但每次操作后需要使用合约管 理模块中的投票机制来对该操作进行投票，投票通过则完成操作。
实施例二
本实施例提供一种区块链智能合约数据监管方法，应用于具有用户层、合约中间层和业 务合约层的区块链系统，包括合约组模块执行步骤和合约管理模块执行步骤。
合约组模块为用户部署的所有中间层合约的集合，以链式排列。如图2所示，合约组模 块执行步骤包括：用户发起业务合约的调用请求；合约组模块截获该调用请求，然后交由合 约组中所有中间层合约按照指定的顺序执行一次，如果所有中间层合约都执行通过，则放行 调用请求至原本的业务合约继续执行，业务合约执行后返回结果到合约组模块，合约组模块 返回执行结果给用户；如果合约组执行失败，则拒绝该调用请求的后续执行，并返回结果给 用户。
优选的，在上述合约组模块中，其中一个合约是针对数据监管功能的敏感词合约，敏感 词合约主要功能是过滤业务合约中的违法违规关键词，拒绝带有违法违规调用的请求上链， 确保区块链所有合约数据的合法合规性；该合约通过字典词库的形式储存违法违规敏感词， 并提供对敏感词词库动态更新的功能。如图3所示，敏感词合约执行步骤包括：合约组模块 截获业务合约的调用请求，交由合约组中所有中间层合约按照指定的顺序执行时，其中一个 重要的中间层合约就是敏感期合约，敏感词合约接收到合约组模块传来的执行请求，获取业 务合约的调用请求，与敏感词库进行匹配，若有敏感词，则中断该调用请求，若无敏感词， 则放行该调用请求，执行下一个中间层合约。
上述中间层合约和业务合约共用相同合约执行虚拟机，其区别在于所属不同，中间层合 约所属对象属于链本身，作用对象为链上所有业务合约，使得业务合约的编写规范必须符合 中间层合约设立的规定，而业务层合约属于用户，其功能根据不同的业务，不尽相同。
合约管理模块供用户控制合约组模块中各个中间层合约的启用、停用、链式执行排序以 及进行合约投票机制管理。启用、停用为合约组提供了动态控制合约是否有效的手段，链式 执行排序为合约组提供了更加强大的自定义组合特性，合约投票机制则是针对启用、停用、 链式执行排序操作以及中间层合约的处理、调用所提供的验证机制。中间层合约涉及到所有 业务合约，因此对于中间层合约的操作，需要获得至少全网51％的支持率。如图4所示，合 约管理模块执行步骤包括：用户发起合约管理模块执行请求或中间件合约执行请求或投票请 求时，合约管理模块将该请求构造成相应的投票数据结构，并返回对应请求的投票编码给用 户，所有用户都可以对其进行投票，投票规则为抵押虚拟资产，当抵押的总资产达到全网已 发行总资产的51％时，认为该交易有效，触发退还用户抵押资产的操作并根据请求的实际调 用参数自动调用合约虚拟机执行该请求，请求执行完毕后返回执行结果给用户层。
依据上述功能特点，投票机制需要实现的功能包括：合约执行请求处理、投票统计处理、 抵押资产退还3个方面，为此抽象出投票池的概念，该投票池用于存放用户对于合约管理模 块和中间层合约的调用操作请求，并根据请求用md5算法计算出其唯一的编码作为该请求的 投票编号，依据该编号，用户可以对该请求做投票操作，投票池负责接收并统计每个用户发 送的投票数据，当判定到用户投票的总资产数满足全网已发行总资产的51％时，返回投票通 过的标识供合约管理模块辨别是否可执行请求，具体如图5所示。
本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的 硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理 器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码， 所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所 述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、 U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随 机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)等。
上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技 术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本 发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有智能合约数据监管功能的区块链系统，其特征在于：包括：
用户层，用于向用户提供部署和调用合约的功能；
合约中间层，包括合约组模块，用于截获用户层发出的业务合约的调用请求，并交由合约组模块中所有中间层合约按照设定的顺序执行，执行通过，放行调用请求至业务合约层，执行失败，则拒绝该调用请求的后续执行，并返回结果给用户；
业务合约层，用于执行合约中间层放行的调用请求，并在业务合约执行后返回结果给合约组模块，合约组模块返回执行结果给用户。
2.根据权利要求1所述的一种具有智能合约数据监管功能的区块链系统，其特征在于：所述的合约中间层还包括合约管理模块，用于供用户控制合约组模块中各个中间层合约的启用、停用、链式执行排序，以及处理、调用中间层合约时进行的投票机制。
3.根据权利要求2所述的一种具有智能合约数据监管功能的区块链系统，其特征在于：所述的中间层合约和业务合约共用相同合约执行虚拟机，但中间层合约执行于所有业务合约之前，且所有中间层合约根据合约管理模块设定的顺序依次执行。
4.根据权利要求2所述的一种具有智能合约数据监管功能的区块链系统，其特征在于：所述的中间层合约包括敏感词合约，敏感词合约在执行用户层发出的业务合约调用请求时，通过与内置的敏感词词库进行匹配，若有敏感词，则中断该调用请求，或若无敏感词，则放行该调用请求执行下一个中间层合约，敏感词合约在合约组模块收到业务合约层返回的业务合约执行结果时，通过与内置的敏感词词库进行匹配，若有敏感词，则中断返回结果给用户，或若无敏感词，则返回结果给用户。
5.根据权利要求4所述的一种具有智能合约数据监管功能的区块链系统，其特征在于：所述的敏感词词库可供任意用户通过节点API进行新增或修正，但每次操作后需要使用合约管理模块中的投票机制来对该操作进行投票，投票通过则完成操作。
6.一种区块链智能合约数据监管方法，其特征在于：包括：
在区块链业务合约层之上建立合约中间层，合约中间层包含合约组模块和合约管理模块，合约组模块通过以智能合约的方式部署有链式排列的多个中间层合约，合约管理模块用于控制合约组模块中各个中间层合约的启用、停用、链式执行排序以及进行合约投票机制管理；
在用户发出业务合约的调用请求时，合约组模块截获该请求，交由合约组模块中所有中间层合约按照指定的顺序执行，如果所有中间层合约都执行通过，则放行调用请求至原本的业务合约继续执行，业务合约执行后返回结果到合约组模块，合约组模块返回执行结果给用户；如果合约组执行失败，则拒绝该调用请求的后续执行，并返回结果给用户。
7.根据权利要求6所述的一种区块链智能合约数据监管方法，其特征在于：所述的中间层合约包括敏感词合约，敏感词合约内置敏感词词库，在执行业务合约的调用请求时，与敏感词词库进行匹配，若有敏感词，则中断该调用请求，在收到业务合约执行结果时，与敏感词词库进行匹配，若有敏感词，则中断返回结果给用户。
8.根据权利要求7所述的一种区块链智能合约数据监管方法，其特征在于：所述的敏感词词库可供任意用户通过节点API进行新增或修正，但每次操作后需要使用合约管理模块中的投票机制来对该操作进行投票，投票通过则完成操作。
9.根据权利要求8所述的一种区块链智能合约数据监管方法，其特征在于：所述的投票机制包括：用户发起合约管理模块执行请求或中间件合约执行请求或投票请求时，合约管理模块将该请求构造成相应的投票数据结构，并返回对应请求的投票编码给用户，所有用户都可以对其进行投票，投票规则为抵押虚拟资产，当抵押的总资产达到全网已发行总资产的51％时，认为该交易有效，触发退还用户抵押资产的操作并根据请求的实际调用参数自动调用合约虚拟机执行该请求，请求执行完毕后返回执行结果给用户层。
10.一种计算机可读存储介质，所述的计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述的计算机程序被处理器执行时实现如权利要求6-9所述的区块链智能合约数据监管方法的步骤。
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