CN113378213B - 一种可记录可追朔的区块链安全删改方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可记录可追朔的区块链安全删改方法，过程为：根据不同应用的需求创建一个带有任意数据的区块；区块包含记录着在该区块性质的字段，标识分为：原区块，删除区块，修改区块；删除区块和修改区块同时还包含指向其他区块的指针，用于将原区块，删除区块和修改区块的连接；在进行删除时，用户创建一个带有删除区块标识的删除区块，删除区块包含有指向需要删除的原区块的指针，表示删除区块对原区块的删除；其余数据与原区块用户数据完全一致；在删除完成后，需对区块进行修改，修改过程为：用户创建带有修改标识的修改区块，该修改指向删除区块，其余数据与原区块相同或不同，相同时为撤回删除过程，保存原区块信息；不同时为修改完成。

Description

一种可记录可追朔的区块链安全删改方法

技术领域

本发明涉及区块链技术，特别是涉及一种可记录可追朔的区块链安全删改方法。

背景技术

区块链技术是当前非常热门的新兴领域，特别是当前大热的比特币更是在学术界和金融界，甚至世界经济都产生了重大的影响。事实上，区块链是将许多区块链接起来的链，它就像一个公开的账本，账本的每一页是一个区块，账本就是区块链。区块链在医学、银行、物流等领域都具有潜在的重要应用价值。区块链具有去中心化和不可篡改两个重要特征，其中去中心化保证了数据不会被单一的个人，单位或者机构掌握，保证了数据的共享性，同时不可篡改性和数据的非对称性加密保证了数据的隐私性和用户的主动性。

2008年，一位化名为“中本聪”(SatoshiNakamoto)的学者发表了关于比特币奠基性论文，并于2009年1月实现了其最初版本，开始在一个开源的区块链上运行。十一年来，区块链已发展出不同的结合模式，如今的区块链3.0，与物品追溯、匿名举报、住院申请等各个方面有机结合。区块链的3.0时代，区块链担负的工作不单单是像比特币那样做简单的数字记录，数字加减运算，新时代的区块链要担负着的是更大量的数据处理工作，但是碍于区块链不可篡改的特点，目前并没有提出安全的可行的区块链删改算法。使得区块链的灵活性大大下降，一旦写入就难以修改已成区块链应用的通病。

目前没有什么删改的方案适用于区块链技术，但是随着区块链技术的发展，区块链已经需要处理大量的数据，数据需要更加具有灵活性，因此，使用可记录可追朔的区块链安全删改算法在区块链的应用非常迫切。

在以往，区块链的数据都是不可逆的，数据一旦写入就无法撤回或修改，但是在早期区块链的应用中都是数字货币领域，数据的性质和数量都比较简单和单调，可以通过协商数字货币拥有双方进行回退，即是通过人工将转移的货币或者发错数量的货币协商后手动退回。但是现在的区块链应用场景已经趋向多元化和复杂化，有些区块链场景已经脱离数据指向的P2P模式，即是数据是由人指向机器，因此在这种场景下已经不存在通过协商来达到更改或者撤回的目的。因此目前区块链场景中的大多数数据都只能通过暂停区块链的运行，并重新发链，即将区块链重新重建，才能完成对一项数据的删改，这种方法非常消耗时间和消耗资源。频繁重建对区块链服务的稳定性造成影响，甚至还会产生数据的丢失，削弱该区块链的可信度和完整度。

随着区块链在各个领域运用得越来越深入，越来越广泛，区块链处理的数据越来越大，越来越复杂。区块链不灵活不高效的弊端必然会限制其发展，因此有一个可记录可追朔的区块链安全删改算法可以对区块链技术的发展产生很大的促进作用，同时也会给现有的区块链应用带来效率上的提高。

基于上述，如何基于区块链实现可记录可追朔的区块链安全删改方法，是需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上不足，提供可记录可追朔的区块链安全删改方法，来解决如何基于区块链实现安全删改的问题。

一种可记录可追朔的区块链安全删改方法，应用于区块链，其实现过程为：(1)根据不同应用的需求创建一个带有任意数据的区块；即创建原区块，该原区块记录有用户信息，且带有原区块标识；

(2)判断原区块是否需要更改，需要更改时，创建删除区块对原区块进行删除；

(3)判断是否需要修改区块内容，需要修改时，创建修改区块进行区块内容修改；

上述原区块、删除区块、修改区块分别包含记录着该区块特异性标识的字段，分别是：带有原区块标识的原区块，带有删除区块标识的删除区块，带有修改标识的修改区块；

删除区块和修改区块同时还包含指向其他区块的指针，用于将原区块，删除区块和修改区块的连接；

在进行删除过程时，用户创建一个带有删除区块标识的删除区块，该删除区块包含有指向需要删除的原区块的指针，表示删除区块对原区块的删除；其余数据与原区块用户数据完全一致；

在删除完成后，需对区块进行修改，修改过程为：用户创建带有修改标识的修改区块，该修改指向删除区块，其余数据与原区块相同或不同，相同时为撤回删除过程，保存原区块信息；不同时为修改完成。

进一步的，区块中还包含用户信息，即用户私钥，对原区块、删除区块、修改区块两两之间的用户私钥用时间戳或者其他随机性大的数字做“加盐”，判断两两区块之间的创建者是否是同一用户，若不是则视为非法更改。

进一步的，区块的删除需要通过哈希运算验证方式验证删除是否有效，其验证过程为：验证删除区块中的写入数据即需要删除的数据，将此部分数据进行哈希运算，同时将原区块的这部分数据进行哈希运算，若哈希运算结果相同则判断两区块此部分数值相同，则删除有效，否则删除无效。

进一步的，区块的修改需要通过哈希运算验证方式验证修改是否有效，其验证过程为：验证修改区块中的写入数据即需要修改的数据，将此区块中的所有数据拼接进行哈希运算，若哈希运算结果与修改区块生成时所记录的数值相同，则修改有效，否则修改无效。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明实现了区块链运行状态下不停机的删改，删改的方式与正常写入区块的方式一致，和普通的写入算法消耗比是一比一，不会造成过多的算力消耗和稳定性问题，并且由于删改是在原区块链的主链上接入，因此删改的过程不会影响其他区块的正常写入和信息读取。同时本发明保留了区块链的不可篡改特性，即在修改和删除的同时区块链也保留了原信息，并记录下修改和删除的信息。因此在保证其灵活性的同时不失安全性和稳定性。

附图说明

图1为实施例1的区块链安全删改方法的流程图。

图2为实施例1的区块链安全删改方法的区块抽象简图。

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描述。

本发明的技术任务是针对以上不足，提供一种可记录可追朔的区块链安全删改方法，来解决如何基于区块链实现安全删改的问题。

实施例

本发明提供一种可记录可追朔的区块链安全删改方法，应用于区块链，所述方法包括如下步骤：

第一步：根据不同应用的需求创建一个带有任意数据的区块，即是原区块，在图2中为区块A。

进一步的，区块在具有普通区块数据的同时，记录着在区块的性质，即特异性标识，标识有三种，分为原区块即普通区块，删除区块即删除原区块的区块，和修改区块即是在删除区块之后重写原区块。区块A则记录为原区块。

进一步的，区块同时包含指向其他区块的指针，用于将原区块，删除区块和修改区块的连接，将三个区块跨空间(跨越区块在区块链中的顺序)跨时间(跨越区块创建的时间)相连接，方便追溯修改的记录。区块A作为原区块无需指向任何区块。

进一步的，区块中同时包含修改者的信息，用户信息的具体表现为用户私钥进行哈希后的结果，由于哈希具有唯一性，考虑到可能会遇到“彩虹表“(哈希结果值对照表)的攻击，为了保护用户私钥，用时间戳或者其他随机性大的数字做“加盐”(将时间戳拼接后再哈希运算)。在进行删改操作时用于核对创建者和修改者是否是同一用户，若不是则视为非法更改。

进一步的，在遍历和检索区块的时候就可以通过这两个特异性标识来判断此区块是否为有效区块。

第二步：删除过程具体表现为在删除原区块时，创建一个删除区块，图2中的区块B即是，删除区块数据与原区块用户数据完全一致，唯一的不同点在于区块B用特异性标识记为删除区块，同时用指针指向原区块，表示删除区块对原区块的删除。进一步的，区块中同时包含修改者的信息，用户信息的具体表现为用户私钥进行哈希后的结果，由于哈希具有唯一性，用时间戳或者其他随机性大的数字做”加盐“(将时间戳拼接后再哈希运算)。并和原区块(区块A)的创建者进行验证，若一致才视作有效删除。

区块的删除需要通过安全验证，本方法的验证方法为哈希运算验证，其具体表现为，验证删除区块中的写入数据即需要删除的数据，将此部分数据进行哈希运算，同时将原区块的这部分数据进行哈希运算，由于相同算法产生的哈希结果具有唯一性，因此若哈希运算结果相同则可以判断两区块此部分数值相同，则删除有效。

进一步的，第三步：在删除完成的基础上，修改过程表现为，创建修改区块，图二中的区块D，区块C用特异性标识记为修改区块，创建区块时需要将修改区块指向删除区块，其余数据可与原区块相同或不同，相同时为撤回删除，不同时为修改。区块中同时包含修改者的信息，用户信息的具体表现为用户私钥进行哈希后的结果，由于哈希具有唯一性，用时间戳或者其他随机性大的数字做”加盐“(将时间戳拼接后再哈希运算)。并和删除区块(区块B)的创建者进行验证，若一致才视作有效更改。

进一步的，区块的修改需要通过的安全验证，本算法的验证方法为哈希运算验证，其具体表现为，验证修改区块中的写入数据即需要修改的数据，将此区块中的所以数据拼接进行哈希运算，由于相同算法产生的哈希结果具有唯一性，因此若哈希运算结果与区块生成时所记录的数值相同，则修改有效。

在本发明方法中，区块链中的区块中需要包含特异性标识，将区块分为原区块，删除区块即删除原区块的区块，和修改区块即是在删除区块之后重写原区块。

区块链中的区块中需要包含指向其他区块的指针，用于将原区块，删除区块和修改区块的连接，将三个区块跨空间(跨越区块在区块链中的顺序)跨时间(跨越区块创建的时间)相连接，方便追溯修改的记录。

区块链中的区块中需要包含修改者的信息，用户信息的具体表现为用户私钥进行哈希后的结果，由于哈希具有唯一性，考虑到可能会遇到“彩虹表“(哈希结果值对照表)的攻击，为了保护用户私钥，用时间戳或者其他随机性大的数字做”加盐“(将时间戳拼接后再哈希运算)。在进行删改操作时用于核对创建者和修改者是否是同一用户，若不是则视为非法更改。

删除过程具体表现为在删除原区块时，创建删除区块，删除区块数据与原区块数据唯一的不同点在于区块B被标记为对冲区块，同时指针指向原区块，表示删除区块对原区块的删除。

在删除完成的基础上，修改过程表现为，修改必须建立在删除完成后，需要将原区块和删除区块，修改区块用相连，即是其三者之间呈修改区块指向删除区块，删除区块指向原区块的特征。其中修改区块指向删除区块，其余数据可与原区块相同或不同，相同时为撤回删除，不同时为修改。

在完成删除和修改两个过程的基础上，区块的删除需要通过一系列的安全验证，本算法的验证方法为哈希运算验证，其具体表现为，验证删除区块中的写入数据即需要删除的数据，将此部分数据进行哈希运算，同时将原区块的这部分数据进行哈希运算，由于相同算法产生的哈希结果具有唯一性，因此若哈希运算结果相同则可以判断两区块此部分数值相同，则删除有效。

在完成删除和修改两个过程的基础上，区块的修改需要通过一系列的安全验证，本算法的验证方法为哈希运算验证，其具体表现为，验证修改区块中的写入数据即需要修改的数据，将此区块中的所以数据拼接进行哈希运算，由于相同算法产生的哈希结果具有唯一性，因此若哈希运算结果与区块生成时所记录的数值相同，则修改有效。

以上所述的本发明的实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神原则之内所作出的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (4)

1.一种可记录可追朔的区块链安全删改方法，其特征在于，应用于区块链，其实现过程为：

（1）根据不同应用的需求创建一个带有任意数据的区块，即创建原区块，该原区块记录有用户信息，且带有原区块标识；

（2）判断原区块是否需要更改，需要更改时，创建删除区块对原区块进行删除；

（3）判断是否需要修改区块内容，需要修改时，创建修改区块进行区块内容修改；

上述原区块包含有原区块标识，删除区块包含有删除区块标识，修改区块包含有修改标识；

删除区块和修改区块同时还包含指向其他区块的指针，用于将原区块，删除区块和修改区块连接；

在进行删除过程时，用户创建一个带有删除区块标识的删除区块，该删除区块包含有指向需要删除的原区块的指针，表示删除区块对原区块的删除；其余数据与原区块用户数据完全一致；

在删除完成后，需对区块进行修改，修改过程为：用户创建带有修改标识的修改区块，该修改区块指向删除区块，其余数据与原区块相同或不同，相同时为撤回删除过程，保存原区块信息；不同时为修改完成。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，区块中包含用户信息，即用户私钥，对原区块、删除区块、修改区块两两之间的用户私钥用时间戳或者其他随机性大的数字做“加盐”，判断两两区块之间的创建者是否是同一用户，若不是则视为非法更改。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，区块的删除需要通过哈希运算验证方式验证删除是否有效，其验证过程为：验证删除区块中的写入数据即需要删除的数据，将此部分数据进行哈希运算，同时将原区块的这部分数据进行哈希运算，若哈希运算结果相同则判断两区块此部分数值相同，则删除有效，否则删除无效。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，区块的修改需要通过哈希运算验证方式验证修改是否有效，其验证过程为：验证修改区块中的写入数据即需要修改的数据，将此区块中的所有数据拼接进行哈希运算，若哈希运算结果与修改区块生成时所记录的数值相同，则修改有效，否则修改无效。

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