CN113342850B - 一种基于区块图的联盟网络模型及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于区块图的联盟网络模型及其应用，模型包括客户端、CA和联盟图网络；客户端，用于为联盟网络模型中的用户提供人机交互的界面；CA，用于提供用户身份注册服务，颁发证书，管理证书生命周期；联盟图网络，用于处理已注册身份客户端的请求。可以用于区块查询和用于业务处理。本发明整个网络模型各个服务模块相互配合、相互作用，在具备高拓展性和强防篡改能力的同时，既可以用于呈现数据结构更为复杂、数据内容更为丰富、数据关系更为多样的区块查询数据，还可以用于实现对多种类的业务和业务关系的较快处理。

Description

一种基于区块图的联盟网络模型及其应用
技术领域
本发明涉及一种基于区块图的联盟网络模型及其应用，属于区块链技术领域。
背景技术
区块链具有匿名性、去中心化、信息不可篡改等优势，区块链技术的火爆推动着数字化经济的发展，必将成为未来的重要核心力量。区块链中的联盟链能对若干机构或者组织共同参与管理，其使用相对灵活，处理数据的速度相对较快，但其数据结构为链式结构，存在着一些不足：第一，其中的区块与区块之间满足唯一的线性关系，且只有相邻的区块之间有关系；第二，构成的区块链结构简单，所包含的数据内容相对单一。
发明内容
本发明提供了一种基于区块图的联盟网络模型及应用，通过网络模型可以用于区块查询、用于业务处理。
本发明的技术方案是：一种基于区块图的联盟网络模型，包括客户端、CA和联盟图网络；
客户端，用于为联盟网络模型中的用户提供人机交互的界面；
CA，用于提供用户身份注册服务，颁发证书，管理证书生命周期；
联盟图网络，用于处理已注册身份客户端的请求。
所述联盟图网络包括排序服务、遍历服务、背书服务和区块图；
背书服务，用于通过背书节点对请求进行验证和背书签名；
排序服务，用于通过排序节点对请求进行排序，用于通过排序节点调用背书节点进行背书签名验证和调用遍历节点进行遍历；如果排序节点对请求进行排序产生新的区块，再用于向区块图广播；
遍历服务，用于遍历节点是向区块图发送遍历请求；
区块图，用于存储区块。
所述请求包括区块查询请求、业务处理请求。
所述区块的结构包括Block header、Block body、Block foot；其中Block header包含区块哈希Block_hash、区块高度Number、数据哈希Datahash和标签Title，Block body包含分级加密的数据信息，Block foot包含时间信息，身份信息和签名信息；Title包含着与业务或是业务关系相关的属性，能用于查找和定位区块。
一种基于区块图的联盟网络模型用于区块查询，所述区块查询步骤如下：
步骤1：客户端提交查询提案请求背书节点处理，背书节点验证提案合法性，验证通过后进行背书签名，并将背书签名结果返回到客户端；
步骤2：客户端提交查询消息请求排序节点处理，排序节点调用背书节点验证背书签名合法性，验证通过后对查询消息进行排序；
步骤3：排序节点调用遍历节点对查询消息进行遍历，遍历节点对区块图中的区块进行遍历，进而确定区块查询结果；
步骤4：遍历节点收到遍历结果后，遍历节点再将结果返回排序节点，排序节点再将结果返回客户端：如果遍历的区块查询结果不存在，则返回空值；否则，返回对应的区块查询结果。
一种基于区块图的联盟网络模型用于业务处理，所述业务处理步骤如下：
步骤1：客户端提交业务提案请背书节点处理，背书节点验证提案合法性，验证通过后进行背书签名，并将背书签名结果返回到客户端；
步骤2：客户端提交业务消息请求排序节点处理，排序节点调用背书节点验证背书签名合法性，验证通过后对业务消息进行排序并产生新的区块；
步骤3：排序节点调用遍历节点对业务消息进行遍历，遍历节点对区块图中的区块进行遍历，进而确定新的区块存储位置；
步骤4：遍历节点收到遍历结果后，遍历节点再将结果返回排序节点，排序节点根据存储位置向区块图广播新的区块。
本发明的有益效果是：本发明通过背书服务搭建了安全的网络环境，通过安全的网络环境，结合排序服务可以对用户请求进行安全排序，进一步地通过排序服务调用遍历服务，可以获得遍历结果，并进一步用于广播或者返回结果给客户端；整个网络模型各个服务模块相互配合、相互作用，在具备高拓展性和强防篡改能力的同时，既可以用于呈现数据结构更为复杂、数据内容更为丰富、数据关系更为多样的区块查询数据，还可以用于实现对多种类的业务和业务关系的较快处理。
附图说明
图1为本发明的运行机制结构图；
图2为本发明的区块结构图；
图3为本发明的区块查询流程图；
图4为本发明的业务处理流程图。
具体实施方式
实施例1：如图1-4所示，一种基于区块图的联盟网络模型，包括客户端、CA和联盟图网络；客户端，用于为联盟网络模型中的用户提供人机交互的界面；CA(表示证书机构)，用于提供用户身份注册服务，颁发证书，管理证书生命周期；联盟图网络，用于处理已注册身份客户端的请求。
进一步地，可以设置所述联盟图网络包括排序服务、遍历服务、背书服务和区块图；背书服务，用于通过背书节点对请求进行验证和背书签名；排序服务，用于通过排序节点对请求进行排序，用于通过排序节点调用背书节点进行背书签名验证和调用遍历节点进行遍历；如果排序节点对请求进行排序产生新的区块，再用于向区块图广播；遍历服务，用于遍历节点是向区块图发送遍历请求；区块图，用于存储区块。
进一步地，可以设置所述请求包括区块查询请求、业务处理请求。
进一步地，可以设置所述区块的结构包括Blockheader、Blockbody、Block foot；其中Block header包含区块哈希Block_hash、区块高度Number、数据哈希Datahash和标签Title，Blockbody包含分级加密的数据信息，Block foot包含时间信息，身份信息和签名信息；Title包含着与业务或是业务关系相关的属性，能用于查找和定位区块；当前区块的blcok header存储上一区块的区块哈希block_hash。本发明构建的区块图是一种非线性的图形数据结构，能够呈现更为复杂的区块关系，从而提供更好的运行效率，以便于现在大量业务数据及其复杂关系的存储、查询以及管理。
如图3所示，本发明提供的一种基于区块图的联盟网络模型用于区块查询，该过程包括客户端和联盟图网络；
客户端是为联盟网络模型中的用户提供人机交互的界面；
联盟图网络包含背书服务、排序服务、遍历服务、区块图；其中背书服务的背书节点是对查询提案的验证和背书签名，排序服务中的排序节点对查询消息进行排序，遍历服务中的遍历节点是向区块图发送遍历请求，区块图存储区块。
进一步地，客户端构造好查询消息打包成提案发送给背书节点请求处理，背书节点收到提案消息后验证消息的合法性及提案消息的构造者通道访问权限，验证通过后将对提案进行背书签名，完成后背书节点将背书签名结果返回到客户端。
进一步地，客户端向排序节点发送查询消息请求排序，排序节点调用背书节点验证背书签名，验证成功后排序节点对查询消息按照排序规则进行排序，排序结束后排序节点调用遍历节点对查询消息进行遍历。
进一步地，遍历节点向区块图发送遍历请求，遍历区块图中的区块，进而确定区块查询结果。
进一步地，遍历节点得到遍历结果后，遍历节点再将结果返回到排序节点，再由排序节点将结果返回客户端，客户端得到查询结果：如果遍历的区块查询结果不存在，则返回空值；否则，返回对应的区块查询结果。
如图4所示，本发明提供的一种基于区块图的联盟网络模型用于业务处理，该过程包括客户端和联盟图网络；
客户端是为联盟网络模型中的用户提供人机交互的界面；
联盟图网络包含背书服务、排序服务、遍历服务、区块图；其中背书服务的背书节点是对业务提案的验证和签名背书，排序服务中的排序节点对业务消息进行排序并产生新的区块，遍历服务中的遍历节点是向区块图发送遍历请求，区块图存储区块。
进一步地，客户端构造好业务消息打包成提案发送给背书节点请求处理，背书节点收到提案消息后验证消息的格式合法性及提案消息的构造者通道访问权限，验证通过后将对提案进行背书签名，完成后背书节点将背书签名结果返回到客户端。
进一步地，客户端向排序节点发送业务消息请求排序，排序节点调用背书节点验证背书签名，验证成功后排序节点对业务消息按照排序规则进行排序产生新的区块，排序结束后排序节点调用遍历节点对业务消息进行遍历。
进一步地，遍历节点向区块图发送遍历请求，遍历节点对区块图中的区块进行遍历，进而确定新的区块存储位置。
进一步地，遍历节点收到遍历结果后，遍历节点再将结果返回到排序节点。
进一步地，排序节点根据存储位置向区块图广播区块，进而区块图存储区块。
上面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 (1)

1.一种基于区块图的联盟网络模型，其特征在于：包括客户端、CA和联盟图网络；
客户端，用于为联盟网络模型中的用户提供人机交互的界面；
CA，用于提供用户身份注册服务，颁发证书，管理证书生命周期；
联盟图网络，用于处理已注册身份客户端的请求；
所述联盟图网络包括排序服务、遍历服务、背书服务和区块图；
背书服务，用于通过背书节点对请求进行验证和背书签名；
排序服务，用于通过排序节点对请求进行排序，用于通过排序节点调用背书节点进行背书签名验证和调用遍历节点进行遍历；如果排序节点对请求进行排序产生新的区块，再用于向区块图广播；
遍历服务，用于遍历节点是向区块图发送遍历请求；
区块图，用于存储区块；
所述请求包括区块查询请求、业务处理请求；
所述区块的结构包括Block header、Block body、Block foot；其中Block header包含区块哈希Block_hash、区块高度Number、数据哈希Datahash和标签Title，Block body包含分级加密的数据信息，Block foot包含时间信息，身份信息和签名信息；Title包含着与业务或是业务关系相关的属性，能用于查找和定位区块；
所述区块查询步骤如下：
步骤1：客户端提交查询提案请求背书节点处理，背书节点验证提案合法性，验证通过后进行背书签名，并将背书签名结果返回到客户端；
步骤2：客户端提交查询消息请求排序节点处理，排序节点调用背书节点验证背书签名合法性，验证通过后对查询消息进行排序；
步骤3：排序节点调用遍历节点对查询消息进行遍历，遍历节点对区块图中的区块进行遍历，进而确定区块查询结果；
步骤4：遍历节点收到遍历结果后，遍历节点再将结果返回排序节点，排序节点再将结果返回客户端：如果遍历的区块查询结果不存在，则返回空值；否则，返回对应的区块查询结果；
所述业务处理步骤如下：
步骤1：客户端提交业务提案请背书节点处理，背书节点验证提案合法性，验证通过后进行背书签名，并将背书签名结果返回到客户端；
步骤2：客户端提交业务消息请求排序节点处理，排序节点调用背书节点验证背书签名合法性，验证通过后对业务消息进行排序并产生新的区块；
步骤3：排序节点调用遍历节点对业务消息进行遍历，遍历节点对区块图中的区块进行遍历，进而确定新的区块存储位置；
步骤4：遍历节点收到遍历结果后，遍历节点再将结果返回排序节点，排序节点根据存储位置向区块图广播新的区块。
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