CN113704745A - 一种基于角色权限的utxo授权及证书管理的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了授权及证书管理领域的一种基于角色权限的UTXO授权及证书管理的方法和系统，本发明技术方案包括以下步骤：拓扑结构、角色定义、权限定义、证书定义、服务能力、证书颁布、证书授权；本发明通过通过区块链解决了数据权限分配和验证问题，通过证书管理解决了数据所有权和使用权的授权问题，通过证书授权解决了数据权限的转移问题。

Description

一种基于角色权限的UTXO授权及证书管理的方法和系统
技术领域
本发明涉及授权及证书管理领域，具体是一种基于角色权限的UTXO授权及证书管理的方法和系统。
背景技术
UTXO(Unspent Transaction Outputs)是未花费的交易输出，它是区块链事务生成及验证的一个核心概念。事务构成了一组链式结构，所有事务都可以追溯到前向一个或多个事务的输出。
RBAC基于角色的访问控制(Role-Based Access Control)在RBAC中，权限与角色相关联，用户通过成为适当角色的成员而得到这些角色的权限。这就极大地简化了权限的管理。这样管理都是层级相互依赖的，权限赋予给角色，而把角色又赋予用户，这样的权限设计很清楚，管理起来很方便。
图计算图(Graph)是用于表示对象之间关联关系的一种抽象数据结构，使用顶点(Vertex)和边(Edge)进行描述：顶点表示对象，边表示对象之间的关系。可抽象成用图描述的数据即为图数据。图计算，便是以图作为数据模型来表达问题并予以解决的这一过程。以高效解决图计算问题为目标的系统软件称为图计算系统。
因此，本发明提供了一种基于角色权限的UTXO授权及证书管理的方法和系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于角色权限的UTXO授权及证书管理的方法和系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于角色权限的UTXO授权及证书管理的方法和系统，本发明技术方案包括以下步骤：
拓扑结构：本文定义的区块链的组织结构支持多链特性，并由扁平结构进化成树状结构；主链、子链是逻辑上分离的，相互独立的链，可以独立扩展、升级；
角色定义：角色是用户的属性，是将拥有相似权限的用户进行分类管理；
权限定义：权限指的是数据的访问和使用能力集合，具有上下级关系，是一个树状的结构；不同角色的区分主要在于权限的不同；权限是对数据的分类维度，是不同的数据的不同使用方法；权限是数据的固有属性，不随着使用者的变化而变化；
证书定义：证书是一些属性的集合，一个证书可以包含多个实体的属性；证书是一个事实的证明，并附带这个事实的一些属性集合；
服务能力：服务子链提供业务数据证书版本能力，业务数据证书验证能力；本文只描述证书数据和授权能力，数据本身上链不在本文描述范围内；
证书颁布：用户通过证书服务中心模块A提交实体E的证书申请；证书服务中心模块A提交一个UTXO事务；证书服务中心模块A将object id为key，utxo为value保存到缓存中；
证书授权：包括实体E所有者A、实体E使用者B、实体F所有者B、实体F使用者C。
作为本发明进一步的方案：所述拓扑结构中链的下级子链分为角色子链，权限子链，服务子链三种，它们各司其职；服务子链可以有自己的角色子链、权限子链和服务子链，这是一个递归结构。
作为本发明再进一步的方案：所述权限定义中权限数据包括角色和权限的映射，数据权限两种数据；角色和权限的映射定义了一个角色拥有哪些权限；一个角色包含的权限并不一定只在一个权限数据中，一个权限数据只包含一个角色所拥有的权限；一个数据权限只包含一个数据的所有权限定义；要想修改数据权限，必须通过区块链事务完成，并留下修改记录。
作为本发明再进一步的方案：所述证书定义中证书由一个UTXO表示，它可以授权新证书，授权后自身使用次数减一，授权过程符合UTXO事务模型。
作为本发明再进一步的方案：所述角色子链提供角色数据证书颁布能力，角色数据证书验证能力；权限子链提供权限数据证书版本能力，权限数据证书验证能力。
作为本发明再进一步的方案：所述证书授权的流程为1)实体E的所有者A在区块链系统管理实体E的权限，并用UTXO U1作为所有权的证书，其中U1的value值为可授权次数；2)实体E的使用者B在使用之前需要先向A申请权限；3)A通过UTXO模型将自己的U1转换成两个新的UTXO，一个是向B提供UTXO U2，另一个是A的所有权UTXO U3，其中U2和U3的value之和等于U1的value；同理，使用者B在使用多个实体产生一个新实体F时，会依次获取多个使用权UTXO Un；4)使用者B在发布新实体时，将这多个使用权UTXO Un转换成一个新实体的所有权UTXO Ux；使用权UTXO Un转换成所有权UTXO Ux需要经过参与者的签名；5)使用者C使用了实体F时，就需要向所有者B申请授权，但使用者C不需要向所有者A申请授权；6)每个实体的权限UTXO(包括使用权Un和所有权U1、Ux)构造图计算的一个点；7)每一次授权构造图计算的一个边；8)将所有的点和边组成有向图。
有益效果
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.通过区块链解决了数据权限分配和验证问题。
2.通过证书管理解决了数据所有权和使用权的授权问题。
3.通过证书授权解决了数据权限的转移问题。
附图说明
图1为本发明中拓扑结构示意图；
图2为本发明中证书授权的流程示意图；
图3为本发明中证书授权的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
请参阅图1～3，本发明实施例中，一种基于角色权限的UTXO授权及证书管理的方法和系统，本发明技术方案包括以下步骤：
拓扑结构：本文定义的区块链的组织结构支持多链特性，并由扁平结构进化成树状结构；主链、子链是逻辑上分离的，相互独立的链，可以独立扩展、升级；
角色定义：角色是用户的属性，是将拥有相似权限的用户进行分类管理；
权限定义：权限指的是数据的访问和使用能力集合，具有上下级关系，是一个树状的结构；不同角色的区分主要在于权限的不同；权限是对数据的分类维度，是不同的数据的不同使用方法；权限是数据的固有属性，不随着使用者的变化而变化；
证书定义：证书是一些属性的集合，一个证书可以包含多个实体的属性；证书是一个事实的证明，并附带这个事实的一些属性集合；
服务能力：服务子链提供业务数据证书版本能力，业务数据证书验证能力；本文只描述证书数据和授权能力，数据本身上链不在本文描述范围内；
证书颁布：用户通过证书服务中心模块A提交实体E的证书申请；证书服务中心模块A提交一个UTXO事务；证书服务中心模块A将object id为key，utxo为value保存到缓存中；
证书授权：包括实体E所有者A、实体E使用者B、实体F所有者B、实体F使用者C。
本实施例中：所述拓扑结构中链的下级子链分为角色子链，权限子链，服务子链三种，它们各司其职；服务子链可以有自己的角色子链、权限子链和服务子链，这是一个递归结构。
本实施例中：所述权限定义中权限数据包括角色和权限的映射，数据权限两种数据；角色和权限的映射定义了一个角色拥有哪些权限；一个角色包含的权限并不一定只在一个权限数据中，一个权限数据只包含一个角色所拥有的权限；一个数据权限只包含一个数据的所有权限定义；要想修改数据权限，必须通过区块链事务完成，并留下修改记录。
本实施例中：所述证书定义中证书由一个UTXO表示，它可以授权新证书，授权后自身使用次数减一，授权过程符合UTXO事务模型。
本实施例中：所述角色子链提供角色数据证书颁布能力，角色数据证书验证能力；权限子链提供权限数据证书版本能力，权限数据证书验证能力。
本实施例中：所述证书授权的流程为1)实体E的所有者A在区块链系统管理实体E的权限，并用UTXO U1作为所有权的证书，其中U1的value值为可授权次数；2)实体E的使用者B在使用之前需要先向A申请权限；3)A通过UTXO模型将自己的U1转换成两个新的UTXO，一个是向B提供UTXO U2，另一个是A的所有权UTXO U3，其中U2和U3的value之和等于U1的value；同理，使用者B在使用多个实体产生一个新实体F时，会依次获取多个使用权UTXOUn；4)使用者B在发布新实体时，将这多个使用权UTXO Un转换成一个新实体的所有权UTXOUx；使用权UTXO Un转换成所有权UTXO Ux需要经过参与者的签名；5)使用者C使用了实体F时，就需要向所有者B申请授权，但使用者C不需要向所有者A申请授权；6)每个实体的权限UTXO(包括使用权Un和所有权U1、Ux)构造图计算的一个点；7)每一次授权构造图计算的一个边；8)将所有的点和边组成有向图。

Claims (6)

1.一种基于角色权限的UTXO授权及证书管理的方法和系统，其特征在于：本发明技术方案包括以下步骤：
拓扑结构：本文定义的区块链的组织结构支持多链特性，并由扁平结构进化成树状结构；主链、子链是逻辑上分离的，相互独立的链，可以独立扩展、升级；
角色定义：角色是用户的属性，是将拥有相似权限的用户进行分类管理；
权限定义：权限指的是数据的访问和使用能力集合，具有上下级关系，是一个树状的结构；不同角色的区分主要在于权限的不同；权限是对数据的分类维度，是不同的数据的不同使用方法；权限是数据的固有属性，不随着使用者的变化而变化；
证书定义：证书是一些属性的集合，一个证书可以包含多个实体的属性；证书是一个事实的证明，并附带这个事实的一些属性集合；
服务能力：服务子链提供业务数据证书版本能力，业务数据证书验证能力；本文只描述证书数据和授权能力，数据本身上链不在本文描述范围内；
证书颁布：用户通过证书服务中心模块A提交实体E的证书申请；证书服务中心模块A提交一个UTXO事务；证书服务中心模块A将object id为key，utxo为value保存到缓存中；
证书授权：包括实体E所有者A、实体E使用者B、实体F所有者B、实体F使用者C。
2.根据权利要求1所述的一种基于角色权限的UTXO授权及证书管理的方法和系统，其特征在于：所述拓扑结构中链的下级子链分为角色子链，权限子链，服务子链三种，它们各司其职；服务子链可以有自己的角色子链、权限子链和服务子链，这是一个递归结构。
3.根据权利要求1所述的一种基于角色权限的UTXO授权及证书管理的方法和系统，其特征在于：所述权限定义中权限数据包括角色和权限的映射，数据权限两种数据；角色和权限的映射定义了一个角色拥有哪些权限；一个角色包含的权限并不一定只在一个权限数据中，一个权限数据只包含一个角色所拥有的权限；一个数据权限只包含一个数据的所有权限定义；要想修改数据权限，必须通过区块链事务完成，并留下修改记录。
4.根据权利要求1所述的一种基于角色权限的UTXO授权及证书管理的方法和系统，其特征在于：所述证书定义中证书由一个UTXO表示，它可以授权新证书，授权后自身使用次数减一，授权过程符合UTXO事务模型。
5.根据权利要求2所述的一种基于角色权限的UTXO授权及证书管理的方法和系统，其特征在于：所述角色子链提供角色数据证书颁布能力，角色数据证书验证能力；权限子链提供权限数据证书版本能力，权限数据证书验证能力。
6.根据权利要求1所述的一种基于角色权限的UTXO授权及证书管理的方法和系统，其特征在于：所述证书授权的流程为1)实体E的所有者A在区块链系统管理实体E的权限，并用UTXO U1作为所有权的证书，其中U1的value值为可授权次数；2)实体E的使用者B在使用之前需要先向A申请权限；3)A通过UTXO模型将自己的U1转换成两个新的UTXO，一个是向B提供UTXO U2，另一个是A的所有权UTXO U3，其中U2和U3的value之和等于U1的value；同理，使用者B在使用多个实体产生一个新实体F时，会依次获取多个使用权UTXO Un；4)使用者B在发布新实体时，将这多个使用权UTXO Un转换成一个新实体的所有权UTXO Ux；使用权UTXO Un转换成所有权UTXO Ux需要经过参与者的签名；5)使用者C使用了实体F时，就需要向所有者B申请授权，但使用者C不需要向所有者A申请授权；6)每个实体的权限UTXO(包括使用权Un和所有权U1、Ux)构造图计算的一个点；7)每一次授权构造图计算的一个边；8)将所有的点和边组成有向图。
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