CN113111125B - 一种基于区块链的业务存证方法 - Google Patents

Abstract

一种基于区块链的业务存证方法，涉及区块链技术领域。本发明的方法步骤为：1）由上链策略配置模块配置业务的上链策略；2）业务处理模块对用户发起的业务处理中每个业务环节进行的业务逻辑处理；3）业务操作行为上链处理模块依据上链策略对每个业务环节的业务操作行为进行实时的上链存证处理；4）依据每个业务环节上链存证的业务操作行为进行业务的全生命周期溯源与跟踪；5）判断是否完成全部业务环节的处理，若否则继续下一个业务环节的处理，若是则由业务数据上链处理模块依据上链策略进行每个业务环节的业务数据上链存证处理。同现有技术相比，本发明通过业务操作行为实时上链和业务数据非实时上链，保证原有业务处理效率的前提下，可实现业务无缝对接区块链。

Description

一种基于区块链的业务存证方法

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，特别是基于区块链的业务存证的方法。

背景技术

在区块链与各领域业务相结合的时候,由于区块链本身技术难度高、速度慢,导致业务上链过程存在处理效率低、使用不便捷、使用成本高等各种问题。尤其涉及到多个业务环节的复杂性业务，每个环节的业务系统链下处理与区块链系统链上处理的协同、数据的一致性成为了当下亟需解决的问题。

现有技术中，业务的上链处理通常分为“实时上链”和“非实时上链”两大模式。

第一种：“实时上链”模式

这种模式下业务的每个环节在业务系统里的处理与区块链系统里的处理是强绑定关系，业务系统处理完后需要实时提交每个业务环节的数据到区块链系统上处理，只有区块链系统处理成功返回业务系统后，此业务环节才算真正的处理完成。特别是对于多业务环节的串行方式，用户需要等待上一个业务环节的链上处理成功后才能在业务系统发起下一个业务环节的处理。这种模式下，由于区块链系统处理相比传统的业务系统来说较慢，有时区块链网络问题导致某个业务环节上链处理慢或处理失败，影响下一个业务环节，最终造成业务办理效率低下。

第二种：“非实时上链”模式

这种模式下每个业务环节的业务系统处理与区块链系统处理是分离的、平行的。业务上链处理通常是事后的，每个业务环节只要业务系统处理成功后对于业务来说就算真正意义上的成功，就可以开始进入下一个业务环节的处理，而业务的上链处理，并不影响整个业务流程的处理。这种模式下，每个业务环节的上链处理是非实时的，对于业务来说，引入区块链的意义更多是起到固化业务数据的作用。此模式下，虽然每个业务环节处理不受区块链的任何影响，不必等待链上成功就可以开展下一个业务环节，但由于每个环节的业务数据上链存证时点与当时的业务系统处理存在一定的时间差，在这段时间差内会存在人为修改业务系统的数据库，造成链上存证的业务数据跟链下的实际业务数据不一致，没有达到业务数据上链存证防篡改、固化数据的效果。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于区块链的业务存证方法。它通过业务操作行为实时上链和业务数据非实时上链，保证原有业务处理效率的前提下，可实现业务无缝对接区块链。

为了达到上述发明目的，本发明的技术方案以如下方式实现：

一种基于区块链的业务存证方法，它使用包括业务系统、业务数据上链处理模块和区块链网络，所述业务系统包括上链策略配置模块、业务处理模块和业务操作行为上链处理模块。它的方法步骤为：

1）由上链策略配置模块配置业务的上链策略；

2）业务处理模块对用户发起的业务处理中每个业务环节进行的业务逻辑处理；

3）业务操作行为上链处理模块依据上链策略对每个业务环节的业务操作行为进行实时的上链存证处理；

4）依据每个业务环节上链存证的业务操作行为进行业务的全生命周期溯源与跟踪；

5）判断是否完成全部业务环节的处理，若否则继续下一个业务环节的处理，若是则由业务数据上链处理模块依据上链策略进行每个业务环节的业务数据上链存证处理。

在上述基于区块链的业务存证方法中，所述上链策略包括业务操作行为上链和业务数据上链的规则，通过智能合约将其固化，具体包括：每项业务是否上链及上链的条件；通过确定哪些业务环节上链来设置业务上链的路径；配置业务数据上链方式及所选用的算法。

在上述基于区块链的业务存证方法中，所述对每个业务环节的业务操作行为进行上链存证处理的方法如下：

1）业务系统每处理完一个业务环节，会根据上链策略判断该业务环节是否需要进行业务操作行为上链；

2）针对需要业务操作行为上链的业务环节，把该环节的操作日志通过哈希算法计算出哈希值作为此操作日志的数字指纹；

3）调用智能合约把此数字指纹写入区块链网络存储，形成此业务环节的业务操作行为实时上链存证；

4）根据业务的工作流顺序依次进行每个业务环节的业务系统逻辑处理和业务操作行为上链存证处理，直至全部完成。

在上述基于区块链的业务存证方法中，所述操作日志包含数据库SQL操作日志。所述业务系统对每项业务从第一个业务环节处理开始就分配唯一的业务标识，每项业务基于链上存证的操作日志形成操作行为上链清单，通过调用智能合约从区块链网络上查询到所有存证的操作日志用于业务的全生命周期溯源与跟踪。

在上述基于区块链的业务存证方法中，所述业务数据上链存证处理的方法如下：

1）待一项业务中所有业务环节的业务系统和区块链网络都处理成功后，构造一个用于业务数据上链处理的独立事务；

2）根据上链策略以及每个业务环节存证的操作日志，抽取业务系统里的数据作为待上链业务数据；

3）对抽取出来的待上链业务数据依据存证的SQL操作日志进行核验；

4）核验通过后，根据上链策略预设的上链方式及所选的算法进行业务数据上链之前的计算处理；

5）提交业务数据的上链事务，调用智能合约把每个业务环节的业务数据一次性批量写入区块链网络；

6）固化业务数据，区块链网络返回业务数据上链结果信息，业务系统记录下来此信息，并与业务系统的该项业务进行一对一的关联。

本发明由于采用了上述方法，同现有技术相比，具有如下优点：

1、通过上链策略来灵活控制某项业务甚至每笔业务具体上链规则，控制其是否需要上链，具体哪些业务环节需要上链，预设每个环节对应的用户操作行为上链和业务数据上链具体处理方式、处理步骤以及处理逻辑。通过上链策略的配置能够实现分不同业务场景按不同规则进行业务操作行为和业务数据上链处理的诉求。

2、通过智能合约把上链策略写入区块链网络，实现业务上链规则的公开、透明、可审计。

3、采用操作日志实时上链、业务数据非实时上链的方式，实现业务操作行为和业务数据的上链分离。不影响原有的业务处理效率前提下，充分利用区块链技术防篡改、去中心化的特性达到业务操作行为和业务数据的固化存证效果。

4、通过把每个业务环节操作日志进行上链存证，实现业务全生命周期的追溯与跟踪，便于业务的审计、监督。

5、对于业务数据的上链存证采用事务机制处理，利用事务的原子性、一致性、持久性等特性，保证所有环节的业务数据链上链下的一致性、完整性。

6、本发明方法不仅适用于单一业务环节的业务场景，同样也适用于多业务环节的业务场景。其中，对于多业务环节的串行方式和并行方式同样具有普适性、通用性；特别是多业务环节串行方式的业务场景下能够极大的解决传统上链方式带来的业务效率低或数据不一致的问题。

下面将结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案做进一步详细描述。

附图说明

图1是本发明实施例中基于区块链的业务用户交互示意图；

图2是本发明实施例中基于区块链的业务存证的流程示意图；

图3是本发明实施例中业务操作行为上链处理的流程示意图；

图4是本发明实施例中业务数据上链处理的流程示意图。

实施方式

本发明的技术方案主要包括以下三个方面：

第一方面，本发明提供业务上链策略的配置，把业务的上链策略通过智能合约固化下来，达到上链规则的公开透明、不可篡改。通过配置上链策略让用户自定义每项业务的操作行为上链和业务数据上链的详细规则。具体来说，可以设置每项业务是否上链、上链的条件，通过确定哪些业务环节上链来设置业务上链的路径，配置业务数据上链方式及所选用的算法等。通过配置上链策略最终可以实现灵活控制某笔业务是否需要上链、业务操作行为上链与业务数据上链具体写入区块链的流程与步骤，避免将没有上链必要的业务对接区块链及将错误的数据、没意义的数据写入区块链网络，导致后续数据真实性存疑，浪费区块链的存储资源与计算资源，产生大量无价值的区块，造成区块链网络的负担。

第二方面，本发明提供一种业务操作行为的上链存证的方法。

具体来说，针对具体某笔业务从第一个业务环节就分配唯一的业务标识，用于跟踪与追溯此笔业务的全生命周期。其中，此业务标识在链下业务系统和链上区块链系统都是唯一的，跟业务是一一对应的。根据此笔业务的工作流路径，用户通过客户终端进行每个业务环节的触发，并提交业务系统的处理。

根据上链策略判断此笔业务的哪些环节需要把对应的操作行为进行上链存证。针对需要操作行为上链的业务环节，系统首先把对应环节的操作日志（含数据库SQL操作日志)通过哈希算法计算出哈希值作为此业务环节操作日志的数字指纹；接着调用智能合约把此数字指纹上链存储，形成此业务环节的业务操作行为实时上链存证。对于多环节的业务场景，从第一个业务环节开始，先进行业务系统的链下逻辑处理；业务系统处理成功后，接着再根据上链策略进行区块链业务操作行为的处理；区块链系统处理成功后，接着进入了下一个业务环节的处理；根据业务的工作流顺序依次进行每个环节的业务系统和区块链系统的处理，直到此笔业务所有的业务环节都完成处理。

根据每个业务环节操作日志上链存证的区块链交易在链下形成此笔业务的操作行为上链清单。根据业务的唯一标识，基于业务操作行为上链清单调用智能合约可以从区块链上查询所有存证的操作日志用于此笔业务全生命周期的追踪与溯源。

第三方面，本发明提供一种业务数据上链存证的方法。

待所有业务环节业务系统和区块链系统都处理成功后，构造一个用于业务数据上链处理的独立事务。此事务查询对应业务的业务数据上链策略，根据预设好的上链规则依次进行每个业务环节业务数据的上链处理。

具体来说，首先根据上链策略以及每个业务环节存证的操作日志抽取业务系统里的数据作为待上链业务数据；接着对抽取出来的待上链业务数据依据存证的SQL操作日志进行核验，确保待上链业务数据没被篡改过，确实是当时业务环节产生的业务数据；核验通过后，再根据上链策略预设的上链方式及所选的算法进行业务数据上链之前的计算处理，最后，提交业务数据的上链事务，调用智能合约把每个业务环节的业务数据一次性批量写入区块链，固化业务数据，区块链返回业务数据上链结果信息，业务系统记录下来此信息，并与业务系统的此笔业务进行一对一的关联。

参看图1，首先通过“上链策略配置模块”配置每项业务的上链策略，具体来说就是配置此业务类型对应的每个业务环节的业务操作行为上链和业务数据上链的详细规则。这里的详细规则包括但不局限于：

（1）此业务类型是否需要上链；

（2）若此种业务类型需要上链，具体哪几个业务环节需要上链；

（3）每个业务环节上链是业务操作行为上链还是业务数据上链，还是两者都同时上链；

（4）配置业务操作行为上链所采用的哈希算法；其中，为了加速每个业务环节的处理效率，业务操作行为上链方式统一采用哈希上链，区块链只存储固定位数的哈希值，对于区块链来说此哈希值上链存证毫无压力。

（5）具体某个业务环节的业务数据的上链条件、上链方式以及对应的算法。

其中，业务操作行为和业务数据上链方式支持原文上链、密文上链、哈希上链、链接上链。其中，密文上链需要配置对应的密码算法；哈希上链和链接上链需要配置对应的哈希算法。

在图1中，用户通过客户终端输入业务信息发起业务处理请求，提交到对应的业务系统进行处理。这里的客户终端包括但不局限于用户APP、用户PC端、用户小程序端等。

业务系统接受用户的处理请求，并调用图1中的“业务处理模块”进行业务的对应逻辑处理。

业务逻辑处理成功后，业务系统调用图1中的“业务操作行为上链处理模块”进行操作日志的上链处理逻辑。这里的操作日志包括用户操作日志和业务日志两部分。用户操作日志信息主要描述了谁在什么时间做了件什么事情，主要记录了用户、时间以及操作事件等信息。业务日志信息主要描述了什么业务具体哪个环节对哪个业务数据库表做了新增、修改、删除或查询的操作，更多的是记录了每个业务环节的数据库SQL操作日志。业务日志信息的上链存证本质上就是将业务系统每个业务环节的数据库表SQL操作日志映射成区块链上链存证交易，进而实现从业务系统里抽取业务数据以及核验业务数据真实性、完整性的功能。业务系统返回业务处理结果给用户。

业务系统调用图1中的“业务数据上链处理模块”构造一个独立的事务处理，用于根据图1中的“上链策略配置模块”里预设的上链规则和链上存证的操作日志抽取业务系统里每个环节的业务数据进行上链存证，固化业务数据。

图1中的“业务数据上链处理模块”此模块与业务系统是松耦合的，可以单独做成一个独立的业务数据上链子系统，也可以作为一个独立模块融合在业务系统里。

为了更加详尽阐述本发明技术方案的技术特征与具体实施流程，下面将以“信息资源目录上链”此典型业务场景为例，再结合本说明书的附图做详细说明。

经过分析后得出信息资源目录管理此项业务主要包括目录编制、目录报送、目录审核、目录发布、目录检索这五个业务环节，并且此五个环节的业务流程执行方式是串行的，即下一个业务环节强依赖于上一个环节的执行结果。“信息资源目录上链”此业务场景，需要把这五个业务环节根据预设的上链策略把相应的业务操作行为和业务数据进行上链存证。

假设信息资源目录的上链策略为如下：

（1）业务上链条件

A.此业务的前四个业务环节需要业务操作行为和业务数据同时上链，最后一个目录检索环节不需要上链；

B.业务数据上链存证的条件：只有当目录发布成功后才进行上链的处理。此条规则表明此业务只有目录发布环节真正处理成功后，才能提交业务数据的上链存证处理。

（2）业务操作行为上链规则

A.目录编制、目录报送、目录审核和目录发布这四个业务环节的操作日志都需要进行上链存证；

B.计算操作日志哈希值所采用的哈希算法为SHA3算法。

（3）业务数据上链规则

A. 目录编制、目录报送、目录审核和目录发布这四个业务环节的业务数据都需要进行上链存证；

B.每个业务环节对应的业务数据上链方式为“原文上链”加“哈希上链”。此条规则表明每个业务环节需要把业务数据根据哈希算法计算出一个哈希值，把业务数据的哈希值和明文同时上链存证。

C.计算业务数据哈希值所采用的哈希算法为SHA3算法。

图2中的S101步骤把以上上链策略通过“上链策略配置模块”配置到信息资源目录系统里，并通过智能合约把对应的规则写入区块链网络，固化“信息资源目录管理”此业务的上链规则，并向区块链全网络进行同步。

用户通过信息资源目录系统提供的客户端终端录入业务信息发起第一个业务环节（目录编制）的业务提交，图2的S102步骤信息资源目录系统调用“业务处理模块”进行目录编制业务环节的业务逻辑处理。

待“业务处理模块”处理成功完后，则进入图2的S103步骤，具体处理流程为图3。图3中的S201收集用户目录编制的操作日志数据，具体操作日志信息包括但不局限于以下内容：

用户操作日志信息记录了哪个用户在什么时间操作了信息资源目录系统中的目录编制此业务功能；而业务日志信息记录了此目录编制操作对信息资源目录系统的哪些数据库表做了新增、修改、删除或查询的操作以及详细的SQL语句。

图3中的S202步骤根据上链策略配置的哈希算法SHA3把收集到的操作日志信息计算出一个哈希值作为目录编制此环节操作日志的数字指纹。

图3中的S203步骤调用智能合约把操作日志的数字指纹提交区块链网络的上链处理。

图3中的S204步骤区块链网络的第一个节点收到此笔目录编制的操作日志存证交易后，发起此笔交易的全网络共识。按照区块链网络的共识算法与共识策略对此笔交易进行全网络共识。

若共识通过后，图3中的S205步骤把此笔交易通过P2P协议同步给全区块链网络节点写入每个节点的账本。

图3中的S206步骤区块链网络返回最终目录编制的操作日志链上存证结果信息给信息资源目录系统，依据此链上存证结果信息图2中的S104步骤更新此笔业务的业务操作行为上链清单。

图2中的S105步骤判断此笔业务是否已完结，显然，本实施例中的此笔业务只完成了第一个环节目录编制的处理。

接下来依次进入此笔业务的第二个业务环节(目录报送)、第三个业务环节(目录审核)、第四个业务环节(目录发布)的处理。用户发起每个环节的业务处理请求，返回图2的S102、S103、S104、S105步骤循环依次处理第二、第三和第四个业务环节。

待此笔业务目录编制、目录报送、目录审核、目录发布这四个业务环节都处理成功后，进入图2的S106步骤进行业务数据的上链处理，具体处理流程见图4。

图4的S301步骤构造一个独立的业务数据上链事务。

图4的S302步骤根据每个业务环节存证的操作日志和对应的业务数据上链规则进行每个环节业务数据的上链存证处理。具体来说，依据每个业务环节操作日志中的数据库SQL操作日志抽取信息资源目录系统系统里的业务数据形成待上链数据。

在本实施例中，业务数据上链的条件是目录发布成功后才执行业务数据的上链处理。如果此笔业务到了目录审核环节，但审核拒绝了，此时此笔业务已经处于完结的状态，但依据图2中S101配置的业务数据上链规则，此笔业务并没有执行到目录发布此环节，故不进行业务数据的上链处理。

图4的S303步骤把抽取的业务数据根据存证的操作日志进行核验，确保最终上链的业务数据与当时业务环节处理的数据保持一致。具体来说，根据每个业务环节上链存证的数据库SQL操作日志对抽取的业务数据一一核验。在本实施例中，业务数据为目录编制信息、目录报送信息、目录审核信息、目录发布信息以及最后发布的目录信息本身。对于这五项信息都需要依次进行核验，核实数据的真实性与完整性。

图4中的S304步骤根据上链策略得出此笔业务数据的上链方式为“原文上链”加“哈希上链”及对应的算法为哈希算法SHA3。系统需要把核验通过后的五项业务信息根据SHA3哈希算法计算对应的哈希值分别作为这五项业务信息的数字指纹。

图4中的S305步骤提交业务数据上链事务，通过智能合约把目录编制信息、目录报送信息、目录审核信息、目录发布信息以及目录信息本身的明文和每项信息对应的数字指纹一次性批量提交写入区块链。

图4中S306区块链网络的第一个节点收到此笔业务数据上链交易后进行网络共识。

图4中S307把此笔交易通过P2P协议同步给全区块链网络节点写入每个节点的账本。

图4的S308区块链返回业务数据上链成功信息给信息资源目录系统。

图2的S107步骤信息资源目录系统系统记录业务数据上链信息。

到这里，此笔业务的业务数据已全部写入区块链网络。

综上所述，整个信息资源目录管理业务的上链分为两大方面：

（1）业务操作行为上链：根据预设好的上链策略，把目录编制、目录报送、目录审核、目录发布这四个业务环节的业务操作行为进行实时上链存证。

（2）业务数据上链：当目录发布成功后，根据上链策略和存证的操作日志抽取信息资源目录系统里的业务数据，通过事务一次性批量提交上链处理，实现了业务数据的非实时上链存证。

以上描述仅仅是以信息资源目录管理业务上链存证为例，详细阐述了本说明书出提出的技术方案具体实施步骤与流程。本实施例中，无法穷举本说明书的技术方案应对各种各样的业务场景的具体实施细节，但基于本说明书的技术方案实施例的均属于本发明保护的范围之内。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为举例说明本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的范围之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于区块链的业务存证方法，它使用包括业务系统、业务数据上链处理模块和区块链网络，所述业务系统包括上链策略配置模块、业务处理模块和业务操作行为上链处理模块，它的方法步骤为：

1）由上链策略配置模块配置业务的上链策略；

2）业务处理模块对用户发起的业务处理中每个业务环节进行的业务逻辑处理；

3）业务操作行为上链处理模块依据上链策略对每个业务环节的业务操作行为进行实时的上链存证处理；所述上链策略包括业务操作行为上链和业务数据上链的规则，通过智能合约将其固化，具体包括：每项业务是否上链及上链的条件；通过确定哪些业务环节上链来设置业务上链的路径；配置业务数据上链方式及所选用的算法；所述对每个业务环节的业务操作行为进行上链存证处理的方法如下：

a）业务系统每处理完一个业务环节，会根据上链策略判断该业务环节是否需要进行业务操作行为上链；

b）针对需要业务操作行为上链的业务环节，把该环节的操作日志通过哈希算法计算出哈希值作为此操作日志的数字指纹；

c）调用智能合约把此数字指纹写入区块链网络存储，形成此业务环节的业务操作行为实时上链存证；

d）根据业务的工作流顺序依次进行每个业务环节的业务系统逻辑处理和业务操作行为上链存证处理，直至全部完成；

4）依据每个业务环节上链存证的业务操作行为进行业务的全生命周期溯源与跟踪；

5）判断是否完成全部业务环节的处理，若否则继续下一个业务环节的处理，若是则由业务数据上链处理模块依据上链策略进行每个业务环节的业务数据上链存证处理。

2.根据权利要求书1所述基于区块链的业务存证方法，其特征在于，所述操作日志包含数据库SQL操作日志；所述业务系统对每项业务从第一个业务环节处理开始就分配唯一的业务标识，每项业务基于链上存证的操作日志形成操作行为上链清单，通过调用智能合约从区块链网络上查询到所有存证的操作日志用于业务的全生命周期溯源与跟踪。

3.根据权利要求书1或 2所述基于区块链的业务存证方法，其特征在于，所述业务数据上链存证处理的方法如下：

1）待一项业务中所有业务环节的业务系统和区块链网络都处理成功后，构造一个用于业务数据上链处理的独立事务；

2）根据上链策略以及每个业务环节存证的操作日志，抽取业务系统里的数据作为待上链业务数据；

3）对抽取出来的待上链业务数据依据存证的SQL操作日志进行核验；

4）核验通过后，根据上链策略预设的上链方式及所选的算法进行业务数据上链之前的计算处理；

5）提交业务数据的上链事务，调用智能合约把每个业务环节的业务数据一次性批量写入区块链网络；

6）固化业务数据，区块链网络返回业务数据上链结果信息，业务系统记录下来此信息，并与业务系统的该项业务进行一对一的关联。