CN113034128A - 一种基于区块链的数据交易及确权的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于区块链的数据交易及确权的方法，属于区块链技术领域。本发明提出了一种利用区块链技术以及数字水印技术实现的数据交易及确权的方法，数据买卖双方将交易需求发布到区块链平台，系统会根据交易双方发布的需求对其进行交易推荐，交易双方达成交易意向则通过智能合约完成资产的转移，为了更好确定数据的所有权，利用数字水印技术对数据进行标记，当出现数据争议时可提取数据的标记以及追溯交易记录对其进行确权。本发明与现有技术相比，提出了利用区块链技术来进行数据交易的方案，缓解了中心化平台单点攻击问题，实现了数据交易信息的不可篡改、可追溯特性，同时引入数字水印技术，便于对争议数据进行确权。

Description

一种基于区块链的数据交易及确权的方法
技术领域
本发明涉及一种基于区块链的数据交易及确权的方法，属于区块链技术领域。
背景技术
在当前的大数据时代，处理和使用大数据的能力是至关重要的，通过对海量数据分析并提取出关键信息，可以为企业个人提供决策上的支持，大数据价值得到了广泛的认可，为了更好的进行数据分析，需要获得更多领域的数据来支持，因此大数据的交易开始快速发展。数据交易虽然在一定程度上加速了数据的共享和流通，但目前数据交易过程中仍存在数据的隐私、确权问题，交易双方的信任等问题。
区块链是按照时间顺序将区块以顺序方式相连的链式结构，其通过密码学保证交易的不可篡改，是具有众多节点的分布式数据库，区块链的去中心化、可信任、不可篡改、可追溯等特性能很好的解决数据流通过程中确权、信用、溯源等问题，区块链技术很适合应用于数据交易。
数据交易、传输过程中，数据极易被篡改、复制，数据水印技术在数据确权方面被很好的应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于区块链的数据交易及确权的方法，数据交易双方将自己的交易需求发布到区块链交易平台，系统可为其进行交易推荐，交易双方达成交易意愿智能合约自动完成双方资产的转移，数据售卖方售卖数据的使用权时，通过在数据内添加数据水印标记以更好的对数据进行确权，然后利用SM4算法对数据进行加密存储到IPFS文件系统，数据交易完成数据购买方可利用自己的私钥解密得到数据的摘要、数据存储地址以及对称密钥，通过访问IPFS文件系统获得加密数据，利用对称密钥对其解密可获得明文数据，利用区块链的不可篡改、可追溯特性以及数字水印技术更好的确定数据交易与共享过程中的确权问题。
本发明的技术方案是：一种基于区块链的数据交易及确权的方法，具体步骤为：
Step1：数据售卖者选择出售数据的使用权，利用数字水印技术对数据添加不可见的水印标记，然后利用SM3算法对数据进行哈希获得哈希值，数据售卖者选择出售数据的拥用权，则利用SM3算法对原数据进行哈希获得哈希值，然后将自己的待出售数据利用SM4算法进行加密获得第一密文，将第一密文上传到IPFS文件系统中，数据售卖者获得第一密文在IPFS文件系统中的存储地址。
Step2：数据售卖者以及数据购买者向区块链数据交易系统发布交易需求，主要包含数据售卖者以及数据购买者的用户地址、交易数据类型、数据描述、数据交易权类型、数据价格等信息。
Step3：系统根据数据售卖者以及数据购买者的需求，通过对比数据类型、数据描述、数据交易权等信息，对其进行交易推荐。
Step4：数据售卖者以及数据购买者可查看系统推荐的交易信息，以及在交易平台自己查找交易信息，然后选择相应的交易信息进行交易，购售双方达成交易意愿，智能合约锁定数据售卖者利用数据购买者的公钥加密数据的哈希值，在IPFS文件系统的存储地址，以及对称加密的密钥后得到的第二密文，以及数据购卖者账户相应的通证。
Step5：智能合约将交易信息发送给共识节点，经过共识节点的共识验证，验证通过，则将交易信息加入新区块，并将新区块添加到本地帐本，同时智能合约完成交易双方资产的转移，不通过则返回客户端交易失败信息，智能合约解除锁定双方的资产。
Step6：交易成功，数据售卖者获得通证，数据购买者获得第二密文，数据购买者使用自己的私钥解密第二密文获得数据的哈希值、在IPFS文件系统的存储地址、以及对称加密的密钥，通过数据的存储地址从IPFS文件系统获得第一密文，利用对称加密密钥解密第一密文获得数据，对解密获得的数据通过SM3算法进行哈希运算获得哈希值，将此哈希值与解密第二明文获得的哈希值进行对比，若一致，则数据是正确的，没有被篡改，若不一致，则数据在传输过程中被篡改。
Step7：数据购买者发布对数据售卖者数据的评价，智能合约可根据评价分数更新数据售卖者的信用积分，数据售卖者的信用积分可作为数据购买者选择购买数据的依据。
Step8：数据售卖者以及数据购买者对数据所有权出现争议，可通过向数字水印中心申请提取数据内的数字水印标记以及对存储在区块链内的交易信息进行追溯来确定数据拥有权属于谁，对于没有数字水印标记的数据，可通过对交易信息进行追溯通过交易内容来判断数据的所有权。
所述Step1中数字水印标记信息为：数据售卖者对出售数据使用权的数据向数字水印中心申请添加数据售卖者信息，数据使用范围等不可见的数字水印标记。
所述Step5中共识过程具体为：
区块链系统包含监控节点、主节点、共识节点、存储节点。
Step5.1：首先由监控节点在共识节点中随机选择一个节点作为主节点。
Step5.2：然后主节点接收客户端发送过来的交易信息，并对其进行排序，将其打包生成预备块发送给各共识节点。
Step5.3：各共识节点接收主节点发送的预备块，对预备块中的各交易信息进行验证投票，验证完成将投票结果发送给主节点。
Step5.4：主节点统计投票结果，若收到足够多数量的共识节点的投票通过信息，则该交易验证合法，若没有收到足够多数量的共识节点的投票通过信息，则该交易验证不合法，对预备块的交易信息进行重新整理，选择投票通过的交易，加入正式块，对验证不合法的交易信息返回给客户端。
Step5.5：主节点生成正式块，并将其广播给各共识节点以及存储节点，各节点接收正式块，加入自己所保存的账本，并将接收信息返回给主节点，主节点接收到足够多数量的节点的成功存储信息，则新区块生成，区块正式加入区块链，然后返回给客户端交易成功上链的信息
Step5.6：监控节点根据各节点在本轮区块生成中的表现，对各节点的信誉值进行相应的更新，根据其信誉值按一定的比例将节点区分为共识节点以及存储节点。
所述Step7中数据购买者评价内容为：数据购买者根据购买到的数据是否与其所描述信息一致，数据中垃圾数据的数量，数据的质量等信息对数据售卖者进行信用评价。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过区块链平台来进行数据的交易，缓解了中心化平台单点故障的风险，具有可信任、可追溯、不可篡改的特性。
2、本发明通过将数据加密后存储在IPFS文件系统。而区块链内只存储数据的摘要，存储地址等信息缓解了区块链的存储压力。
3、本发明利用SM4对称加密算法对数据进行加密后存储在IPFS文件系统，即使其他用户从文件系统获得数据的密文也不能对数据进行解密获得明文，数据售卖方在将数据摘要、数据存储地址以及对称密钥发送给数据购买方时，利用数据购买方的公钥对数据进行加密，使得只有拥有相应私钥的数据购买方才可对其进行解密进而对从IPFS文件系统获得密文数据解密获得数据明文，通过使用加密算法保障了数据交易、传输、存储过程的安全性。
4、本发明通过使用数字水印技术对交易数据使用权的数据添加不可见的水印标记以及利用区块链不可篡改、可追溯特性，通过对交易信息的追踪溯源，以实现对数据的确权。
附图说明
图1是本发明的数据交易流程图；
图2是本发明的共识过程流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。
实施例1：如图1所示，一种基于区块链的数据交易及确权的方法，所述方法的具体步骤如下：
Step1：数据售卖者选择出售数据的使用权利用数字水印技术对数据添加不可见的水印标记，数字水印标记包含数据售卖者信息，数据使用范围等信息，然后利用SM3算法对数据进行哈希获得哈希值，数据售卖者选择出售数据的拥用权则利用SM3算法对原数据进行哈希获得哈希值。然后将自己的待出售数据利用SM4算法进行加密获得第一密文，将第一密文上传到IPFS文件系统中，数据售卖者获得第一密文在IPFS文件系统中的存储地址。
Step2：数据售卖者以及数据购买者向区块链数据交易系统发布交易需求，主要包含数据售卖者以及数据购买者的用户地址、交易数据类型、数据描述、数据交易权类型、数据价格等信息。
Step3：系统根据数据售卖者以及数据购买者的需求，通过对比数据类型、数据描述、数据交易权等信息，对其进行交易推荐。
Step4：数据售卖者以及数据购买者可查看系统推荐的交易信息，以及在交易平台自己查找交易信息，然后选择相应的交易信息进行交易，购售双方达成交易意愿，智能合约锁定数据售卖者利用数据购买者的公钥加密数据的哈希值，在IPFS文件系统的存储地址，以及对称加密的密钥后得到的第二密文，以及数据购卖者账户相应的通证。
Step5：智能合约将交易信息发送给共识节点，经过共识节点的共识验证，验证通过，则将交易信息加入新区块，并将区块添加到本地帐本，同时智能合约完成交易双方资产的转移，不通过则返回客户端交易失败信息，智能合约解除锁定双方的资产。共识过程如下：
区块链系统主要包含监控节点、主节点、共识节点、存储节点。
如图2所示：
Step5.1：首先由监控节点在共识节点中随机选择一个节点作为主节点；
Step5.2：然后主节点接收客户端发送过来的交易信息，并对其进行排序，将其打包生成预备块发送给各共识节点；
Step5.3：各共识节点接收主节点发送的预备块，对预备块中的各交易信息进行验证投票，验证完成将投票结果发送给主节点；
Step5.4：主节点统计投票结果，若收到足够多数量的共识节点的投票通过信息，则该交易验证合法，若没有收到足够多数量的共识节点的投票通过信息，则该交易验证不合法，对预备块的交易信息进行重新整理，选择投票通过的交易，加入正式块，对验证不合法的交易信息返回给客户端；
Step5.5：主节点生成正式块，并将其广播给各共识节点以及存储节点，各节点接收正式块，加入自己所保存的账本，并将接收信息返回给主节点，主节点接收到足够多数量的节点的成功存储信息，则新区块生成，区块正式加入区块链，然后返回给客户端交易成功上链的信息
Step5.6：监控节点根据各节点在本轮区块生成中的表现，对各节点的信誉值进行相应的更新，根据其信誉值按一定的比例将节点区分为共识节点以及存储节点。
Step6：交易成功数据售卖者获得通证，数据购买者获得第二密文。数据购买者使用自己的私钥解密第二密文获得数据的哈希值，在IPFS文件系统的存储地址，以及对称加密的密钥，通过数据的存储地址从IPFS文件系统获得第一密文，利用对称加密密钥解密第一密文获得数据，对解密获得的数据通过SM3算法进行哈希运算获得哈希值，将此哈希值与解密第二明文获得的哈希值进行对比，若一致，则数据是正确的，没有被篡改，若不一致，则数据在传输过程中被篡改。
Step7：数据购买者发布对数据售卖者数据的评价，评价内容包含购买到的数据是否与其所描述信息一致，数据中垃圾数据的数量，数据的质量等信息。智能合约可根据评价分数更新数据售卖者的信用积分，数据售卖者的信用积分可作为数据购买者选择购买数据的依据。
Step8：数据售卖者以及数据购买者对数据所有权出现争议，可通过向数字水印中心申请提取数据内的数字水印标记以及对存储在区块链内的交易信息进行追溯来确定数据拥有权属于谁，对于没有数字水印标记的数据，可通过对交易信息进行追溯通过交易内容来判断数据的所有权。
以上结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (5)

1.一种基于区块链的数据交易及确权的方法，其特征在于：
Step1：数据售卖者选择出售数据的使用权，利用数字水印技术对数据添加不可见的水印标记，然后利用SM3算法对数据进行哈希获得哈希值，数据售卖者选择出售数据的拥用权，则利用SM3算法对原数据进行哈希获得哈希值，然后将自己的待出售数据利用SM4算法进行加密获得第一密文，将第一密文上传到IPFS文件系统中，数据售卖者获得第一密文在IPFS文件系统中的存储地址；
Step2：数据售卖者以及数据购买者向区块链数据交易系统发布交易需求，包含数据售卖者以及数据购买者的用户地址、交易数据类型、数据描述、数据交易权类型、数据价格；
Step3：系统根据数据售卖者以及数据购买者的需求，通过对比数据类型、数据描述、数据交易权等信息，对其进行交易推荐；
Step4：数据售卖者以及数据购买者可查看系统推荐的交易信息，以及在交易平台自己查找交易信息，然后选择相应的交易信息进行交易，购售双方达成交易意愿，智能合约锁定数据售卖者利用数据购买者的公钥加密数据的哈希值，在IPFS文件系统的存储地址，以及对称加密的密钥后得到的第二密文，以及数据购卖者账户相应的通证；
Step5：智能合约将交易信息发送给共识节点，经过共识节点的共识验证，验证通过，则将交易信息加入新区块，并将新区块添加到本地帐本，同时智能合约完成交易双方资产的转移，不通过则返回客户端交易失败信息，智能合约解除锁定双方的资产；
Step6：交易成功，数据售卖者获得通证，数据购买者获得第二密文，数据购买者使用自己的私钥解密第二密文获得数据的哈希值、在IPFS文件系统的存储地址、以及对称加密的密钥，通过数据的存储地址从IPFS文件系统获得第一密文，利用对称加密密钥解密第一密文获得数据，对解密获得的数据通过SM3算法进行哈希运算获得哈希值，将此哈希值与解密第二明文获得的哈希值进行对比，若一致，则数据是正确的，没有被篡改，若不一致，则数据在传输过程中被篡改；
Step7：数据购买者发布对数据售卖者数据的评价，智能合约可根据评价分数更新数据售卖者的信用积分，数据售卖者的信用积分可作为数据购买者选择购买数据的依据。
2.Step8：数据售卖者以及数据购买者对数据所有权出现争议，可通过向数字水印中心申请提取数据内的数字水印标记以及对存储在区块链内的交易信息进行追溯来确定数据拥有权属于谁，对于没有数字水印标记的数据，可通过对交易信息进行追溯通过交易内容来判断数据的所有权。
3.根据权利要求1所述的基于区块链的数据交易及确权的方法，其特征在于所述Step1中数字水印标记信息为：数据售卖者对出售数据使用权的数据向数字水印中心申请添加数据售卖者信息，数据使用范围等不可见的数字水印标记。
4.根据权利要求1所述的基于区块链的数据交易及确权的方法，其特征在于所述Step5中共识过程具体为：
区块链系统包含监控节点、主节点、共识节点、存储节点；
Step5.1：首先由监控节点在共识节点中随机选择一个节点作为主节点；
Step5.2：然后主节点接收客户端发送过来的交易信息，并对其进行排序，将其打包生成预备块发送给各共识节点；
Step5.3：各共识节点接收主节点发送的预备块，对预备块中的各交易信息进行验证投票，验证完成将投票结果发送给主节点；
Step5.4：主节点统计投票结果，若收到足够多数量的共识节点的投票通过信息，则该交易验证合法，若没有收到足够多数量的共识节点的投票通过信息，则该交易验证不合法，对预备块的交易信息进行重新整理，选择投票通过的交易，加入正式块，对验证不合法的交易信息返回给客户端；
Step5.5：主节点生成正式块，并将其广播给各共识节点以及存储节点，各节点接收正式块，加入自己所保存的账本，并将接收信息返回给主节点，主节点接收到足够多数量的节点的成功存储信息，则新区块生成，区块正式加入区块链，然后返回给客户端交易成功上链的信息
Step5.6：监控节点根据各节点在本轮区块生成中的表现，对各节点的信誉值进行相应的更新，根据其信誉值按一定的比例将节点区分为共识节点以及存储节点。
5.根据权利要求1所述的基于区块链的数据交易及确权的方法，其特征在于所述Step7中数据购买者评价内容为：数据购买者根据购买到的数据是否与其所描述信息一致，数据中垃圾数据的数量，数据的质量等信息对数据售卖者进行信用评价。
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