CN112699416A - 文件存储方法、文件验证方法及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种文件存储方法、文件验证方法及电子设备，该方法包括：获取附加信息，所述附加信息包括目标哈希随机锚值和区块高度；根据所述附加信息和文件数据计算所述文件的哈希值；其中，所述文件的哈希值包括与所述目标哈希随机锚值相同的数据位；根据所述文件的哈希值和所述附加信息计算当前区块的哈希值，并控制所述当前区块的哈希值包括与所述目标哈希随机锚值相同的数据位；在区块链模块存储所述目标哈希随机锚值和所述文件的哈希值，在所述文件中存储所述附加信息，并在文件系统存储所述文件。本发明不会使区块链变大，使区块链和文件可以分别进行存储和传输，提高了文件的安全性。

Description

文件存储方法、文件验证方法及电子设备

技术领域

本发明属于区块链技术领域，更具体地，涉及一种文件存储方法、文件验证方法及电子设备。

背景技术

互联网技术的大力发展，使得各种文件通过网络方式来使用，而这些文件的安全使用是当前普遍比较关心的问题。特别是人证文件，比如人脸图像、证件照图像等其他对防篡改要求较高的文件，如果这些文件被篡改，给社会带来很大的隐患。

区块链技术是近年来兴起的一种技术，区块链按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成一种链式数据结构，具有分布式、不可伪造等特点。

因此，如何基于区块链技术存储文件，并同时保障文件的安全，具有重要意义。

发明内容

本发明提供了一种文件存储方法、文件验证方法及电子设备，其目的在于基于区块链技术实现文件的存储，并有效防止存储的文件被篡改。

第一方面，提供一种文件存储方法，所述方法包括：

获取附加信息，所述附加信息包括目标哈希随机锚值和区块高度；

根据所述附加信息和文件数据计算所述文件的哈希值；其中，所述文件的哈希值包括与所述目标哈希随机锚值相同的数据位；

根据所述文件的哈希值和所述附加信息计算当前区块的哈希值，并控制所述当前区块的哈希值包括与所述目标哈希随机锚值相同的数据位；

在区块链模块存储所述目标哈希随机锚值和所述文件的哈希值，在所述文件中存储所述附加信息，并在文件系统存储所述文件。

可选地，在所述获取附加信息的步骤之前，所述方法还包括：

根据上链请求检验所述当前区块的前面区块的合法性，在确定所述当前区块的前面区块合法时，执行所述获取附加信息的步骤。

可选地，所述根据上链请求检验当前区块的前面区块的合法性，包括：

根据上链请求检验所述当前区块之前的每个区块的哈希值是否包括与其区块中的目标哈希随机锚值相同的数据位；其中，所述数据位包括所述区块的哈希值的前若干位；

各区块中记录的时间戳是否随区块增加而递增；以及，

各区块中的前一区块哈希值字段维护的值与其相邻的前面的区块的哈希值是否相同；

若上述条件都满足，则确定所述当前区块的前面区块是合法的。

可选地，所述附加信息还包括本地时间戳和本地随机数。

可选地，使所述文件的哈希值包括与所述目标哈希随机锚值相同的数据位，以及，所述控制所述当前区块的哈希值包括与所述目标哈希随机锚值相同的数据位，都是通过改变随机数的数位来得到的。

第二方面，提供一种文件验证方法，所述方法包括：获取待验证的文件；所述待验证的文件是通过上述文件存储方法进行存储的；

计算所述待验证的文件的哈希值；

根据所述哈希值检验所述待验证的文件是否合法；

若合法，通过所述区块链模块再次检验所述待验证的文件是否合法。

可选地，所述计算所述待验证的文件的哈希值，包括：

解析获得所述待验证的文件的附加信息；其中，所述附加信息包括目标哈希随机锚值、区块高度、本地时间戳和本地随机数；

根据所述附加信息和文件数据计算所述待验证的文件的哈希值。

可选地，所述根据所述哈希值检验所述待验证的文件是否合法，包括：

检验所述哈希值是否包括与所述目标哈希随机锚值相同的数据位，若是，则所述待验证的文件合法，否则不合法；

其中，所述数据位包括所述哈希值的前若干位。

可选地，所述通过所述区块链模块再次检验所述待验证的文件是否合法，包括：

发送所述待验证的文件的哈希值，以及所述待验证文件的附加信息至所述区块链模块；

所述区块链模块查找所述区块高度对应的区块，并从所述区块获取所述待验证文件的哈希值；

比较所述待验证的文件的哈希值与所述区块中存储的所述待验证文件的哈希值是否相同；

若相同，则所述待验证文件合法。

第三方面，提供一种电子设备，包括：至少一个处理器；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如上所述的文件存储方法和文件验证方法。

本发明实施例提供了一种文件存储方法、文件验证方法及电子设备，通过获取附加信息，该附加信息包括目标哈希随机锚值和区块高度，根据所述附加信息和文件数据计算文件的哈希值，再根据文件的哈希值和所述附加信息计算当前区块的哈希值，其中，文件的哈希值和当前区块的哈希值均包括与目标哈希随机锚值相同的数据位。最后在区块链模块存储该目标哈希随机锚值和文件的哈希值，在所述文件存储所述附加信息，并在文件系统存储该文件。其中，通过在区块链加入一个目标哈希随机锚值，将区块链的哈希值和文件的哈希值通过该目标哈希随机锚值关联起来，区块链的哈希值的若干数据位和文件的哈希值的若干数据位均与所述目标哈希随机锚值相同。并且，目标哈希随机锚值和文件的哈希值存储在区块链上，目标哈希随机锚值存储于文件中，而区块链的哈希值的若干数据位与目标哈希随机锚值相同，即相当于区块链的哈希值的若干数据位保存在文件中，从而达到文件与区块链互链，而文件不用存储至区块链上。由此，不会使区块链变大，使区块链和文件可以分别进行存储和传输，并且，还保证了文件不容易被篡改，即便被篡改了，可以通过计算量较少的验证方法来检验文件的合法性，从而及时发现文件是否被篡改，总体上提高了文件的安全性。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本发明实施例提供的一种文件存储方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的区块链中一个区块的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种文件的示意图；

图4是本发明实施例提供的基于区块链的文件存储方法示意图；

图5是本发明实施例提供的一种文件验证方法的流程图；

图6是本发明实施例提供的对人证图像进行存储和验证的时序图；

图7是本发明实施例提供的一种文件存储装置的结构框图；

图8是本发明实施例提供的一种文件验证装置的结构框图；

图9是本发明实施例提供的一种电子设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

请参阅图1，图1是本发明实施例提供的一种文件存储方法的流程图。该方法包括：

S101、根据上链请求检验当前区块的前面区块的合法性；

S102、在所述前面区块合法时，获取附加信息，所述附加信息包括目标哈希随机锚值和区块高度；

S103、根据所述附加信息和文件数据计算所述文件的哈希值；其中，所述文件的哈希值包括与所述目标哈希随机锚值相同的数据位；

S104、根据所述文件的哈希值和所述附加信息计算当前区块的哈希值，并控制所述当前区块的哈希值包括与所述目标哈希随机锚值相同的数据位；

S105、在区块链模块存储所述目标哈希随机锚值和所述文件的哈希值，在所述文件中存储所述附加信息，并在文件系统存储所述文件。

在本发明实施例中，主要基于区块链对文件进行存储，将文件的哈希值存储在区块链的区块上，同时将所述区块的哈希值的前若干位保存在文件中，而该文件并不直接存储在所述区块中。通过若干相同数据位的哈希值使文件与区块链互链，文件不上链，并有效防止了文件被篡改。

所述文件包括媒体文件，比如图像、音频、视频等。所述文件具体可以是人证图像，人证图像是指人脸图像、证件照图像等对防篡改要求较高的图像。在基于区块链处理文件时，可采用所述文件的类型对应的格式进行处理。

其中，所述上链请求可以由用户触发，用户通过终端设备发送一文件存储指令，从而触发该上链请求。所述上链请求也可以由系统自动触发，比如，在系统检测到满足要求的文件时，自动触发所述上链请求；又比如，系统周期性的触发所述上链请求。

所述上链请求可包括区块编号，所述区块编号用于标识区块链中所述文件当前需要对接的区块。

执行本实施例方法的电子设备检测到所述上链请求后，根据上链请求包括的区块编号找到当前待处理的区块，根据该区块对其前面的所有区块的合法性进行检验。需要说明的是，所述前面的所有区块指的是在区块链固有的区块排列顺序下，排在当前区块前面的全部区块。

在本实施例中，如图2所示，图2是本发明实施例提供的区块链中一个区块的结构示意图，一个区块包括基本信息和其他可选信息，其中基本信息包括：

版本号：可用一串字符表示版本信息；

前一区块哈希值：指的是当前区块的前面一个区块的哈希值；

目标哈希随机锚值：指的是生成区块时，随机生成的一串数字(比如0x88a0b1)；其中，当前区块的哈希值包括与所述目标哈希随机锚值相同的数据位，也可进一步约定当前区块的目标哈希值的开头若干数据位的信息与该目标哈希随机锚值相同(比如0x88a0b10011223344……)；

时间戳：是指UNIX时间戳，具体是值1970年01月01日格林尼治时间00：00：00(北京时间1970年01月01日08：00：00)到现在的总秒数。所述时间戳用于记录时间，每一区块都包含一时间戳，要求每个区块的时间戳是递增的；

区块高度：是与文件关联的区块的高度；

文件哈希值：指的是当前区块关联的文件的哈希值，要求其哈希值的开头若干数据位的信息与目标哈希随机锚值相同(比如0x88a0b11234512345……)；

随机数：可以是一个4字节数字，通过改变该数字可以使当前文件的哈希值的开头若干数据位与目标哈希随机锚值相同。

所述根据上链请求检验当前区块的前面区块的合法性包括：根据所述上链请求确定当前区块，并获取所述当前区块的前面的所有区块；其中，包括获取所述所有区块中每个区块的哈希值、目标哈希随机锚值以及时间戳；检验所述所有区块中每个区块中的哈希值是否包括与其区块中的目标哈希随机锚值相同的数据位，其中，该数据位可以是所述区块的哈希值的前若干位，即检验所述区块的哈希值的前若干位是否与目标哈希随机锚值相同，当然，该数据位不限于所述哈希值的前若干位，还可以是该哈希值中间的若干位或末尾的若干位；并且所有区块中各区块中记录的时间戳是否随区块增加而递增；以及各区块中每一区块的字段维护的值与其相邻的前面的区块的哈希值是否相同，其中，所述各区块有其独立的哈希值以及所述各区块分别都包括一字段，所述字段用于维护其相邻的前面的一个区块的哈希值(所述字段可以体现在图2中记录的“前一区块哈希值”)。如果上述三个条件都满足，则确定所述当前区块的前面区块合法。

其中，获取所述所有区块中每个区块的哈希值、目标哈希随机锚值以及时间戳可以是在申请文件上链时，由区块链模块返回。

其中，检验所述所有区块中每个区块中的哈希值的前若干位是否与其区块中的目标哈希随机锚值相同，也即是将区块记录的前一区块哈希值与该区块相邻的前面一个区块中的目标哈希随机锚值进行比较，检验是否存在相同的数据位。如图4所示，比如，区块2记录的“前一区块哈希值”即区块1的哈希值，将该哈希值与区块1中记录的目标哈希锚值进行比较，以判断区块2中记录的“前一区块哈希值”的前若干位是否与区块1中的目标哈希随机锚值相同。

如果上述条件有一个不满足，则确定所述当前区块的前面区块不合法。如果不合法，可以重新申请上链请求，选择其他区块，也可以上报错误给系统，等。

在本实施例中，所述附加信息包括目标哈希随机锚值和区块高度，其中，获取所述目标哈希随机锚值包括：根据所述当前区块的前一区块的哈希值，生成目标哈希随机锚值。所述前一区块指的是在区块链固有的区块排列顺序下，排在当前区块前面的一个区块。将前一区块的哈希值加入到当前区块中。再利用通用的随机算法，生成目标哈希随机锚值，其中，所述目标哈希随机锚值可以参考所述前一区块的哈希值。在其他一些实施例中，所述目标哈希随机锚值也可以是随机生成的，不需要参考所述前一区块的哈希值。其中，所述目标哈希随机锚值的长度小于所述文件的哈希值长度，并小于区块的哈希值长度。

所述根据所述附加信息和文件数据计算所述文件的哈希值，包括：根据所述附加信息获取所述当前区块的区块高度和目标哈希随机锚值，再获取本地时间戳和本地随机数；根据所述目标哈希随机锚值、所述区块高度、所述本地时间戳和所述本地随机数结合文件数据计算所述文件的哈希值。

其中，所述当前区块的区块高度和所述目标哈希随机锚值可以在发送上链请求时，由区块链模块返回给执行本方法的设备。所述本地时间戳是所述文件本地对应的时间戳，其作为时间标记用于标识所述文件。所述本地时间戳可通过所述区块的时间戳转换获得。所述本地随机数用于使计算的文件的哈希值的前若干位与所述目标哈希随机锚值相同，如果不同，可以改变所述本地随机数的值，直到文件的哈希值的前若干位与目标哈希随机锚值相同。其中，在获得所述本地时间戳时，所述区块链模块可将所述当前区块对应的时间戳发送给执行本方法的设备，所述设备根据所述当前区块对应的时间戳计算所述本地时间戳。其中，所述当前区块对应的时间戳可以是在发送所述上链请求时，由所述区块链模块返回给执行本方法的设备的。

需要说明的是，上述使文件的哈希值的前若干位与目标哈希随机锚值相同，其作用是通过目标哈希随机锚值来关联文件的哈希值和区块的哈希值，在其他一些实施例中，可以是使文件的哈希值的中间若干数据位或末尾若干数据位与所述目标哈希随机锚值相同，而不仅限于前若干位，同理，区块的哈希值也不仅限于前若干位与目标哈希随机锚值相同。

所述根据所述目标哈希随机锚值、所述区块高度、所述本地时间戳、所述本地随机数和文件数据计算所述文件的哈希值包括：将所述目标哈希随机锚值、区块高度、所述本地时间戳、所述本地随机数以及所述文件数据均加入到所述文件，以完整的文件计算其哈希值，将计算出的哈希值与所述目标哈希随机锚值进行比较，判断该哈希值的前若干数据位是不是与目标哈希随机锚值相同，如果不相同，则调整所述本地随机数的数值，直至最后生成的完整的文件的哈希值的前若干数据位与所述目标随机锚值相同。

其中，所述文件数据指的是原文件数据，比如文件是人证图像，则文件数据是初始提供的人证图像。

其中，所述以完整的文件计算哈希值时，可以是将每个变量放到内存里的一块区域，即内存块，然后以一个完整的内存块计算所述文件的哈希值。例如，所述目标哈希随机锚值、所述区块高度、所述本地时间戳和所述本地随机数结合文件数据构成五个变量A、B、C、D、E，将A、B、C、D、E组合成一个内存块，根据该内存块计算所述文件的哈希值。

其中，所述完整的文件是指在原始文件的基础上加上所述目标哈希随机锚值、所述区块高度、所述本地时间戳和所述本地随机数。例如，如图3所示，图3是本发明实施例提供的一种文件的示意图，所述完整的文件可参考图3所示，除了包括所述附加信息之外，还可包括文件数据和其他信息，该其他信息是可选的，比如可加入一些说明的数据，实现本方法的算法对该其他信息没有强制要求，可加入在所述文件中，也可以不加入所述文件中。所述完整的文件最后可保存在图6所示的存储模块中。需要说明的是，图3仅作为所述文件的一种示例，所述文件中还可以增加或减少部分数据信息。

在一些实施例中，在获得所述完整的文件的过程中，为了后续能更方便的获取原始文件，可对添加至原始文件中的附加信息的处理格式进行约定，比如，若所述附加信息是定长的，可将所述附加信息存储至原始文件的开头，或原始文件的末尾。在后期需要提取所述原始文件时，可直接从固定位置剥离该附加信息，并且，基于剥离出的附加信息可进行后续实施例中的文件验证方法。

其中，随机数是一个一位或多位的数字，可以基于随机数逐次加一来改变随机数，当然，在实际应用过程中，也可采用其他方法改变所述随机数。

在获得上述满足要求的所述文件的哈希值后，根据所述文件的哈希值和所述附加信息计算当前区块的哈希值，具体地，在当前区块原有的信息(包括区块高度、时间戳、随机数、前一区块哈希值等)的基础上再加入所述目标哈希随机锚值和所述文件的哈希值，一起计算区块的哈希值。其中，所述区块的哈希值也包括与所述目标哈希随机锚值相同的数据位，可以是当前区块的哈希值的前若干数据位与所述目标哈希随机锚值相同。其中，如果不相同，可以改变随机数的数值，然后再计算，直到获得的当前区块的哈希值的前若干数据位与所述目标哈希随机锚值相同。其中，所述当前区块的哈希值是整个区块的哈希值，上述将文件的哈希值加入区块中，以及区块原本的信息，以完整的区块的信息计算其哈希值。在区块中，所述时间戳是全世界统一的，对应世界时。在区块中，所述随机数是区块随机数，其计算原理与上述文件中的本地随机数相同，但二者的取值可不同。

其中，计算区块的哈希值时，与上述计算文件哈希值类似，也可以是将区块中的每个变量放到内存里的一块区域，即内存块，然后以一个完整的内存块计算所述区块的哈希值。例如，所述区块高度、时间戳、随机数、前一区块哈希值、目标哈希随机锚值和文件的哈希值构成六个变量A、B、C、D、E、F，将A、B、C、D、E、F组合成一个内存块，根据该内存块计算所述区块的哈希值。

上述在计算文件的哈希值和当前区块的哈希值的过程中，都涉及通过调节随机数来使文件哈希值和区块的哈希值的前若干数据位与目标哈希随机锚值相同，需要说明的是，两个随机数不一定是相同的，上述都是通过调节随机数的位数来达到使文件哈希值和区块的哈希值的前若干数据位与目标哈希随机锚值相同的目的，其为达到所述目的而实现的原理是相同的，但最后通过调节确定的两个随机数可以不同。

如图4所示，图4是本发明实施例提供的基于区块链的文件存储方法示意图。在图4中，区块链的每个区块中新增加了目标哈希随机锚值和文件的哈希值，比如区块1存储的是文件1对应的目标哈希随机锚值和文件1的哈希值，而文件1中也存储有所述目标哈希随机锚值，区块1的哈希值与文件1的哈希值的前若干数据位与所述目标哈希随机锚值相同，由此，通过目标哈希随机锚值将文件1和区块1关联，文件不用上链存储也能实现文件的安全存储。同理，区块2与文件2关联，区块2中存储目标哈希随机锚值和文件2的哈希值，文件2中存储该目标哈希随机锚值。区块3与文件3关联，区块3中存储目标哈希随机锚值和文件3的哈希值，文件3中存储该目标哈希随机锚值。以此类推，每个区块都可以通过目标哈希随机锚值将区块与文件关联起来，而文件不用直接存储在区块中，就能实现文件的安全存储。需要说明的是，全部区块中的各个目标哈希随机锚值可以不同，从而可通过目标哈希随机锚值来标识其对应的区块。

本发明实施例提供的文件存储方法，将文件的哈希值和目标哈希随机锚值保存至区块链中，并将目标哈希随机锚值存储至文件中，由于区块链区块的哈希值的若干数据位与目标哈希随机锚值相同，即相当于将区块链区块的哈希值去的若干数据位保存至文件，达到文件与区块链互链，而文件不用存储至区块链上。由此，不会使区块链变大，使区块链和文件可以分别进行存储和传输，并且，还保证了文件不容易被篡改，即便被篡改了也容易发现，总体上提高了文件的安全性。

上述实施例要求文件的哈希值和区块的哈希值的前若干数据位均与所述目标哈希随机锚值相同，从而在后续文件验证的过程中可同时实现链下验证(即本地验证)和链上验证。其中，链下验证即是将根据待验证文件计算得到的哈希值与所述目标哈希随机锚值进行比较，如果待验证文件计算得到的哈希值的前若干数据位与该目标哈希随机锚值相同，则链下验证成功。链上验证是将根据待验证文件计算得到的哈希值与区块中保存的文件的哈希值进行比较，如果两个哈希值相同，则链上验证成功。

可以理解的是，如果抛开本地验证，也同样能基于区块链技术保证文件的安全性。

因此，在一些实施例中，可以使所述文件的哈希值不用包括与所述目标哈希随机锚值相同的数据位，即文件的哈希值的前若干数据位可不必与所述目标哈希随机锚值相同。在后续文件验证时，直接执行所述链上验证操作即可。由此，能够提高文件验证的执行效率，保证文件的安全性。而控制区块的哈希值前若干数据位与目标哈希随机锚值相同是为了通过目标哈希随机锚值将文件与区块关联，如果区块和文件中均保存相同的目标哈希随机锚值，在链上验证时，能够根据目标哈希随机锚值查找到对应的区块，从而获得区块中存储的文件的哈希值，基于上述理由，在此也可不要求所述区块的哈希值包括与所述目标哈希随机锚值相同的数据位。

请参阅图5，图5是本发明实施例提供的一种文件验证方法的流程图。该方法包括：

S201、获取待验证的文件；

S202、计算所述待验证的文件的哈希值；

S203、根据所述哈希值检验所述待验证的文件是否合法；

若合法，则执行下述步骤S204。

S204、通过所述区块链模块再次检验所述待验证的文件是否合法。

在本实施例中，所述待验证的文件是通过上述文件存储方法获得的文件，通过上述方法实施例，实现了文件的哈希值存储于区块链上，文件本身不上链，文件能够和区块链互链，并且能有效防止文件被篡改。这种新型的基于区块链的文件存储方法能够使区块链不变大，便于存储，并且提高了文件的安全性。

获取待验证的文件可以从存储所述文件的文件系统中获得。

所述计算所述待验证的文件的哈希值，包括：解析获得所述待验证的文件的附加信息；根据所述附加信息和文件数据计算所述待验证的文件的哈希值。

其中，所述附加信息包括：与所述待验证的文件关联的区块的区块高度，目标哈希随机锚值，本地时间戳，本地随机数等。根据上述文件存储方法实施例可知，最后存储的文件包括原始文件和所述附加信息，也即是在原始文件的基础上述附加上所述目标哈希随机锚值、本地时间戳、区块高度和本地随机数等。解析所述待验证文件获得所述附加信息可以是从原始文件的开头或末尾的位置直接剥离该附加信息，其中，所述附加信息是定长的。

根据所述附加信息和文件数据计算所述待验证的文件的哈希值，即根据所述区块的区块高度，所述目标哈希随机锚值、本地时间戳和本地随机数结合文件数据计算所述待验证的文件的哈希值。需要说明的是，计算所述待验证的文件的哈希值的方式具体可以参考上述方法实施例，在本实施例中，所述待验证文件的完整文件包括所述附加信息，计算得到的哈希值是整体计算所述待验证文件的哈希值而得到的。

所述根据所述哈希值检验所述待验证的文件是否合法，包括：检验所述哈希值是否包括与所述目标哈希随机锚值相同的数据位，若是，则所述待验证的文件合法，否则不合法。其中，所述数据位可以是所述哈希值的前若干位，还可以是所述哈希值的中间若干位或末尾若干位。

所述通过所述区块链模块再次检验所述待验证的文件是否合法，包括：发送所述待验证的文件的哈希值，以及所述待验证文件的附加信息至所述区块链模块；所述附加信息包括区块高度；所述区块链模块查找所述区块高度对应的区块，并从所述区块获取所述待验证文件的哈希值；比较所述待验证的文件的哈希值与所述区块中存储的所述待验证文件的哈希值是否相同；若相同，则所述待验证文件合法。

上述通过比较待验证的文件的哈希值是否包括与目标哈希随机锚值相同的数据位，并比较待验证的文件的哈希值与区块链中存储的文件的哈希值是否相同，在两个条件都满足时，确定所述待验证的文件合法。由于通常的篡改方式是简单的篡改，通过本发明实施例提供的第一次验证的方法(即所述链下验证)就可以发现文件被篡改，而对于更加复杂的篡改方式，也能够被本发明实施例提供的第二次验证方法(即所述链上验证)检测出来，因此，通过本实施例的方法能够更有效的保障文件的安全性。

在一些实施例中，可以仅采用上述链下验证方法来检验文件的安全性，也可以仅采用上述链上验证方法来检验文件的安全性。

本发明实施例提供的文件验证方法，将待验证的文件的哈希值与目标哈希随机锚值比较，确定该待验证的文件的哈希值满足要求，再将该哈希值与区块链中存储的对应的文件的哈希值进行比较，如果相同，最后确定文件是合法的。本发明实施例提高了文件的安全性。

下面将上述文件存储方法和文件验证方法应用于人证图像的存储和验证，如图6所示，是本发明实施例提供的人证图像进行存储和验证的时序图。实现本发明实施例的方法主要涉及到三个模块，分别是人证图像上链处理和存储模块，区块链模块和人证图像使用模块，基于这三个模块执行所述文件存储方法和文件验证方法，具体的流程包括：

S301、人证图像上链处理和存储模块向区块链模块发送人证图像上链请求；

S302、区块链模块根据所述上链请求，验证前面区块的合法性；

S303、在前面区块合法时，获取附加信息，该附加信息包括目标哈希随机锚值、当前区块的区块高度；

S304、区块链模块发送所述附加信息至人证图像上链处理和存储模块；

S305、人证图像上链处理和存储模块根据目标哈希随机锚值和当前区块的区块高度，以及本地时间戳和本地随机数结合人证图像原始数据计算人证图像的哈希值；

S306、判断人证图像的哈希值的前若干位与目标哈希随机锚值是否相同，如果不同，修改随机数并再计算，直至人证图像的哈希值的前若干位与目标哈希随机锚值相同；

S307、人证图像上链处理和存储模块发送所述人证图像的哈希值至区块链模块；

S308、区块链模块根据人证图像的哈希值，计算当前区块的哈希值，并使当前区块的哈希值前若干位与目标哈希随机锚值相同；

S309、在区块链模块中存储区块信息；

S310、区块链模块发送成功响应结果消息至人证图像上链处理和存储模块；

S311、人证图像上链处理和存储模块结束处理，并存储人证图像至文件系统；

S312、人证图像使用模块从人证图像上链处理和存储模块获取人证图像；

S313、人证图像使用模块根据人证图像获取附加信息，并根据附加信息和人证图像原始数据计算人证图像的哈希值；

S314、根据所述人证图像的哈希值检验所述人证图像是否合法；

S315、在所述人证图像合法时，发送所述人证图像的哈希值和区块高度至区块链模块，并发送验证所述人证图像合法性消息；

S316、区块链模块根据所述消息，通过所述区块高度查找对应的区块，并获取对应区块存储的人证图像哈希值，比较所述区块存储的人证图像哈希值与根据附加信息和人证图像原始数据计算的人证图像的哈希值是否相同；

S317、若相同，区块链模块向所述人证图像使用模块发送验证合法的响应消息；

S318、所述人证图像使用模块根据所述响应消息执行相关业务。

本发明实施例主要针对于人证图像的存储和验证，详细的过程可以参考上述方法实施例。本发明实施例提供的方法具有与上述方法实施例相同的有益效果。

上述文件存储方法和文件验证方法实施例中，涉及的都是一个区块存储一个文件的哈希值。在其他一些实施例中，区块链的一个区块还可以存储多个文件的哈希值，从而将多个文件与区块链互链，但是该多个文件不用存储至区块链中，以保证在区块链不变大的同时使得该多个文件也不容易被篡改。

具体地，分别计算每个文件的哈希值，即分别根据附加信息和文件数据计算文件的哈希值，其中，附加信息包括目标哈希随机锚值、区块高度、本地时间戳和本地随机数。在计算文件的哈希值时，可以通过调节本地随机数使文件的哈希值包括与所述目标哈希随机锚值相同的数据位，其中，具体可以是文件的哈希值的前若干位与所述目标哈希随机锚值相同。

在本实施例中，一个区块关联多个文件，该多个文件对应的所述目标哈希随机锚值可以相同，由此，每个文件的哈希值都包括与所述目标哈希随机锚值相同的数据位。

获得每个文件的哈希值后，可以将该多个文件的哈希值存储至一个txt文件中，再将该txt文件上传，并存储在一个区块中。该多个文件的哈希值在所述txt文件中的存储顺序不作具体限定。该txt文件替代上述实施例中的文件哈希值，存储在区块中。在计算区块的哈希值时，根据所述txt文件中的全部文件的哈希值以及所述附加信息进行计算，并使区块的哈希值包括与所述目标哈希随机锚值相同的数据位，其中，具体可以是区块的哈希值的前若干位与所述目标哈希随机锚值相同。

其中，所述目标哈希随机锚值，所述txt文件均存储在区块链模块中，该多个文件中的每一文件都可存储所述附加信息，该多个文件存储在文件系统。

在进行文件验证时，首先计算待验证文件的哈希值，该计算哈希值的详细过程可参考上述方法实施例。然后将计算得到的哈希值与目标哈希随机锚值比较，以判断待验证文件是否合法。如果所述文件合法，再进行链上比较，即将文件的哈希值与区块链的区块存储的文件哈希值进行比较，以进一步检验待验证文件的合法性。其中，由于文件的哈希值在区块链中是存储在txt文件中的，可以将计算得到的哈希值与所述txt文件中的文件哈希值进行比较，若txt文件中存在相同的哈希值，则认为文件验证合法。

上述是通过txt文件的形式将多个文件的哈希值进行上链，需要说明的是，还可以采用其他方式来将多个文件的哈希值进行上链，比如，一个区块对应的多个文件的哈希值可以以消息的方式进行上链，将准备记录到当前区块的所有文件的哈希值集合成一个整体，在实际执行时，将这些准备记录到当前区块的所有文件的哈希值的集合放到同一个消息中，然后发送消息进行上链。在当前区块中，多个文件的哈希值替代上述实施例中单个文件的哈希值。

本发明实施例提供的方法可以实现多个文件与区块链关联，而文件本身不用上链，因此，保证了多个文件的安全性，而且由于文件本身不上链，使区块链不会变大，存储的数据减少，从而提升了区块链的性能，特别是文件较多时更能提升区块链的性能。

请参阅图7，图7是本发明实施例提供的一种文件存储装置的结构框图。所述文件存储装置40包括：检验模块41、获取模块42、第一计算模块43、第二计算模块44和存储模块45。

所述检验模块41用于根据上链请求检验当前区块的前面区块的合法性；所述获取模块42用于在所述前面区块合法时，获取附加信息，所述附加信息包括目标哈希随机锚值和区块高度；所述第一计算模块43用于根据所述附加信息和文件数据计算所述文件的哈希值，其中，所述文件的哈希值包括与所述目标哈希随机锚值相同的数据位；所述第二计算模块44用于根据所述文件的哈希值和所述附加信息计算当前区块的哈希值，并控制所述当前区块的哈希值包括与所述目标哈希随机锚值相同的数据位；所述存储模块45用于在区块链模块存储所述目标哈希随机锚值和所述文件的哈希值，在所述文件中存储所述附加信息，并在文件系统存储所述文件。

其中，所述检验模块41具体用于：

根据上链请求检验所述当前区块之前的每个区块的哈希值的前若干位是否与其区块中的目标哈希随机锚值相同，并且各区块中记录的时间戳是否随区块增加而递增，以及各区块中每一区块的字段维护的值与其相邻的前面的区块的哈希值是否相同；其中，所述各区块有其独立的哈希值以及所述各区块包括一字段，所述字段用于维护其相邻的前面的一个区块的哈希值；若上述条件都满足，则确定所述当前区块的前面区块是合法的。

其中，所述获取模块42具体用于：在所述当前区块的前面区块合法时，根据所述当前区块的前一区块的哈希值，生成目标哈希随机锚值。

其中，所述附加信息还包括本地时间戳和本地随机数。

其中，使所述文件的哈希值包括与所述目标哈希随机锚值相同的数据位，以及，所述控制所述当前区块的哈希值包括与所述目标哈希随机锚值相同的数据位，都是通过改变随机数的数位来得到的。

需要说明的是，上述文件存储装置可执行本发明实施例所提供的文件存储方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在文件存储装置实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例所提供的文件存储方法。

请参阅图8，图8是本发明实施例提供的一种文件验证装置的结构框图。所述文件验证装置50包括：获取模块51、计算模块52、第一检验模块53和第二检验模块54。

所述获取模块51用于获取待验证的文件；所述待验证的文件是通过上述文件存储方法进行存储的；所述计算模块52用于计算所述待验证的文件的哈希值；所述第一检验模块53用于根据所述哈希值检验所述待验证的文件是否合法；所述第二检验模块54用于若合法，通过所述区块链模块再次检验所述待验证的文件是否合法。

其中，所述计算模块52具体用于：解析获得所述待验证的文件的附加信息；根据所述附加信息和文件数据计算所述待验证的文件的哈希值。其中，所述附加信息包括目标哈希随机锚值、区块高度、本地时间戳和本地随机数。

所述第一检验模块53具体用于：检验所述哈希值是否包括与所述目标哈希随机锚值相同的数据位，若是，则所述待验证的文件合法，否则不合法。

所述第二检验模块54具体用于：在所述第一检验模块53检验所述文件合法时，发送所述待验证的文件的哈希值，以及所述待验证文件的附加信息至所述区块链模块；所述附加信息包括区块高度；所述区块链模块查找所述区块高度对应的区块，并从所述区块获取所述待验证文件的哈希值；比较所述待验证的文件的哈希值与所述区块中存储的所述待验证文件的哈希值是否相同；若相同，则所述待验证文件合法。

需要说明的是，上述文件验证装置可执行本发明实施例所提供的文件验证方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在文件验证装置实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例所提供的文件验证方法。

请参阅图9，图9是本发明实施例提供的电子设备60的硬件结构示意图。所述电子设备60包括一个或多个处理器61，以及存储器62，图9中以一个处理器61为例。处理器61和存储器62可以通过总线或其他方式连接，图9中以通过总线连接为例。

存储器61作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的文件存储方法和文件验证方法对应的程序指令/模块(例如，图7和图8中的各个模块)。处理器61通过运行存储在存储器62中的非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，从而执行所述电子设备60的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的文件存储方法和文件验证方法。

存储器62可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据文件存储装置和文件验证装置的使用所创建的数据等。此外，存储器62可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器62可选包括相对于处理器61远程设置的存储器，这些远程设置的存储器可以通过网络连接至文件存储装置和文件验证装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

所述一个或多个模块存储在所述存储器62中，当被所述一个或多个处理器61执行时，执行上述方法实施例中的文件存储方法和文件验证方法，例如，图1、图5、图6所示的方法。

上述产品可执行本发明实施例所提供的文件存储方法和文件验证方法，具备执行文件存储方法和文件验证方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例所提供的文件存储方法和文件验证方法。

本发明实施例的电子设备60可以以多种形式存在，包括但不限于服务器、服务器集群、云服务器等其他具有数据交互功能的电子装置。

本发明实施例还提供了一种非易失性计算机存储介质，所述非易失性计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个处理器执行，例如图9中的一个处理器61，可使得上述一个或多个处理器可执行上述任意方法实施例中的文件存储方法和文件验证方法。

本发明实施例还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非易失性计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被所述电子设备执行时，使所述电子设备执行上述实施例中的文件存储方法和文件验证方法。

以上所描述的装置或设备实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种文件存储方法，其特征在于，所述方法包括：

获取附加信息，所述附加信息包括目标哈希随机锚值和区块高度；

根据所述附加信息和文件数据计算所述文件的哈希值；其中，所述文件的哈希值包括与所述目标哈希随机锚值相同的数据位；

根据所述文件的哈希值和所述附加信息计算当前区块的哈希值，并控制所述当前区块的哈希值包括与所述目标哈希随机锚值相同的数据位；

在区块链模块存储所述目标哈希随机锚值和所述文件的哈希值，在所述文件中存储所述附加信息，并在文件系统存储所述文件。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取附加信息的步骤之前，所述方法还包括：

根据上链请求检验所述当前区块的前面区块的合法性，在确定所述当前区块的前面区块合法时，执行所述获取附加信息的步骤。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据上链请求检验当前区块的前面区块的合法性，包括：

根据上链请求检验所述当前区块之前的每个区块的哈希值是否包括与其区块中的目标哈希随机锚值相同的数据位；其中，所述数据位包括所述区块的哈希值的前若干位；

各区块中记录的时间戳是否随区块增加而递增；以及，

各区块中的前一区块哈希值字段维护的值与其相邻的前面的区块的哈希值是否相同；

若上述条件都满足，则确定所述当前区块的前面区块是合法的。

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述附加信息还包括本地时间戳和本地随机数。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

使所述文件的哈希值包括与所述目标哈希随机锚值相同的数据位，以及，所述控制所述当前区块的哈希值包括与所述目标哈希随机锚值相同的数据位，都是通过改变随机数的数位来得到的。

6.一种文件验证方法，其特征在于，所述方法包括：

获取待验证的文件；所述待验证的文件是通过上述权利要求1至5任一项所述的文件存储方法进行存储的；

计算所述待验证的文件的哈希值；

根据所述哈希值检验所述待验证的文件是否合法；

若合法，通过所述区块链模块再次检验所述待验证的文件是否合法。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述计算所述待验证的文件的哈希值，包括：

解析获得所述待验证的文件的附加信息；其中，所述附加信息包括目标哈希随机锚值、区块高度、本地时间戳和本地随机数；

根据所述附加信息和文件数据计算所述待验证的文件的哈希值。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述哈希值检验所述待验证的文件是否合法，包括：

检验所述哈希值是否包括与所述目标哈希随机锚值相同的数据位，若是，则所述待验证的文件合法，否则不合法；

其中，所述数据位包括所述哈希值的前若干位。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述通过所述区块链模块再次检验所述待验证的文件是否合法，包括：

发送所述待验证的文件的哈希值，以及所述待验证文件的附加信息至所述区块链模块；

所述区块链模块查找所述区块高度对应的区块，并从所述区块获取所述待验证文件的哈希值；

比较所述待验证的文件的哈希值与所述区块中存储的所述待验证文件的哈希值是否相同；

若相同，则所述待验证文件合法。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

至少一个处理器；

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权利要求1至9中任一项所述的方法。

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