CN114186281A - 一种基于区块链预言机的声誉评估系统及方法 - Google Patents

一种基于区块链预言机的声誉评估系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于区块链预言机的声誉评估系统及方法，涉及区块链技术领域，解决了现有技术中中心化预言机架构导致的可扩展性差和安全性低的技术问题；包括预言机平台和若干预言机；本发明通过预言机平台解析获取请求内容，结合声誉等级选择预言机，再通过预言机加密和筛选获取目标数据，最后将目标数据发送至区块链网络；本发明既保证了目标数据采集过程的安全性，又提高了预言机机制的可扩展性；本发明根据预言机的链上行为对预言机进行评估，并将预言机划分为不同的声誉等级，在解析获取请求内容后，选取最优声誉等级对应的预言机完成数据采集工作；本发明通过声誉等级来筛选预言机，能够保证数据准确性和工作效率。

Description

一种基于区块链预言机的声誉评估系统及方法
技术领域
本发明属于区块链领域，涉及一种基于区块链预言机的声誉评估技术，具体是一种基于区块链预言机的声誉评估系统及方法。
背景技术
预言机是一种将区块链外信息写入区块链内的机制，其作用是将外界信息写入到区块链内，实现区块链和现实世界的数据交互，因此具有非常重要的作用。
现有技术采用中心化预言机架构，使预言机在可信执行环境中运行，通过可信加密证明技术，向数据需求者证明数据源全程未被修改，并可被第三方审核；现有技术中的预言机存在两个问题：1)中心化架构的预言机可扩展性差，无法兼容可信执行环境外预言机提供的数据，2)中心化架构的预言机容易成为定向攻击的目标，且难以支撑高价值合约的安全性；因此，亟需一种基于区块链预言机的声誉评估系统及方法。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了一种基于区块链预言机的声誉评估系统及方法，用于解决现有技术中中心化预言机架构导致的可扩展性差和安全性低的技术问题，本发明通过预言机平台解析获取请求内容，结合声誉等级选择预言机，再通过预言机加密和筛选获取目标数据，以解决现有技术可扩展性差和安全性低的技术问题。
为实现上述目的，本发明第一方面提供了一种基于区块链预言机的声誉评估系统，包括：
预言机平台：对数据请求进行解析获取请求内容，根据声誉等级和请求内容对应的位置为请求内容分配若干预言机；以及
将目标数据发送至区块链网络的智能合约；对若干预言机进行声誉评估，获取声誉等级；
若干预言机：获取链下若干个数据源，且若干个数据源根据请求内容加密报送初始数据；以及
对初始数据进行评估，获取目标数据。
优选的，在所述预言机平台对请求内容进行解析之前，通过区块链网络的智能合约向预言机平台发送数据请求。
优选的，若干所述数据源将初始数据加密报送至预言机，包括：
若干数据源根据请求内容获取初始数据；
数据源选择一个128位的随机对称密钥，并使用随机对称密钥通过加密算法对初始数据进行加密，获取加密密文；
数据源将加密密文和请求标签返回至预言机；其中，请求标签为数据请求对应的唯一标识。
优选的，所述预言机根据接收时长或者加密密文数量生成解密请求，并将解密请求发送至对应数据源；以及
根据对应数据源发送的随机对称密钥以及对应的请求标签对加密密文进行解密；其中，解密算法包括AES解密算法。
优选的，所述预言机通过数据数量和数据中位数对初始数据进行评估，获取目标数据；其中，数据数量和数据中位数用于评估初始数据的准确性和有效性。
优选的，通过所述数据数量对初始数据进行评估，包括：
当预言机接收到数据数量评估请求时，提取基于同一数据请求获取的初始数据；
将提取的初始数据中完全相同的归为一个类别，并获取该类别中初始数据的数据数量；
将初始序列中数据数量最大值对应的初始数据标记为目标数据。
优选的，根据所述数据中位数对初始数据进行评估，包括：
当预言机接收到数据中位数评估请求时，提取基于同一数据请求获取的初始数据；
对提取的初始数据按照数值大小进行排序，获取中位数，同时将中位数对应的任意一个初始数据标记为目标数据。
优选的，在所述预言机对初始数据评估之前，还对初始数据进行数据过滤，包括：
当预言机接收到数据过滤请求时，提取基于同一数据请求获取的初始数据；
检测并去除初始数据中的异常值；其中，异常值包括极大值、极小值和非正常值。
优选的，所述预言机平台对若干预言机进行声誉评估，获取声誉等级，包括：
获取预言机的链上行为；其中，链上行为包括数据请求完成率、平均响应时间和抵押积分；
对预言机的链上行为进行统计分析，获取对应的声誉等级。
本发明第二方面提供了一种基于区块链预言机的声誉评估方法，包括：
预言机平台对数据请求进行解析获取请求内容，根据声誉等级和请求内容的位置为请求内容分配若干预言机；
若干预言机获取链下若干个数据源，若干个数据源根据请求内容加密报送初始数据；对初始数据进行评估获取目标数据；
预言机平台将目标数据发送至区块链网络的智能合约，同时评估调整目标数据对应预言机的声誉等级。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过预言机平台解析获取请求内容，结合声誉等级选择预言机，再通过预言机加密和筛选获取目标数据，最后将目标数据发送至区块链网络；本发明既保证了目标数据采集过程的安全性，又提高了预言机机制的可扩展性。
2、本发明根据预言机的链上行为对预言机进行评估，并将预言机划分为不同的声誉等级，在解析获取请求内容后，选取最优声誉等级对应的预言机完成数据采集工作；本发明通过声誉等级来筛选预言机，能够保证数据准确性和工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的原理结构示意图；
图2为本发明的工作步骤示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
现有技术采用中心化预言机架构，中心化机构让预言机在可信执行环境运行，通过可信加密证明技术，向数据需求者证明数据源全程未被修改，并可被第三方审核，只要数据需求者信任数据源可信，即默认接入区块链的数据可信。
中心化预言机架构存在以下两个局限：
1)可扩展性问题
中心化预言机可扩展性差，无法兼容其它预言机（可信执行环境外）提供的数据。对于区块链而言，也有背于区块链解决陌生之间信任关系的思维和精神。
2)安全性问题
中心化预言机首先是容易成为定向攻击的目标，其次是难以支撑高价值合约（如金融领域合约）需要的安全性，作恶者可以通过贿赂甚至买断中心化预言机并操纵数据源，为自身的合约牟利。
本发明通过预言机平台解析获取请求内容，结合声誉等级选择预言机，再通过预言机加密和筛选获取目标数据，以解决现有技术可扩展性差和安全性低的技术问题。
请参阅图1，本申请第一方面实施例提供了一种基于区块链预言机的声誉评估系统，包括：
预言机平台：对数据请求进行解析获取请求内容，根据声誉等级和请求内容对应的位置为请求内容分配若干预言机；以及
将目标数据发送至区块链网络的智能合约；对若干预言机进行声誉评估，获取声誉等级；
若干预言机：获取链下若干个数据源，且若干个数据源根据请求内容加密报送初始数据；以及
对初始数据进行评估，获取目标数据。
本申请中的预言机平台作为一个数据中转平台，包括若干预言机；通过区块链网络发送至预言机平台的数据请求解析获取请求内容，再通过链下数据源加密获取请求内容对应的目标数据，具有良好的可扩展性。
本申请中在预言机平台对请求内容进行解析之前，通过区块链网络的智能合约向预言机平台发送数据请求，即数据请求通过区块链网络发出，当区块链网络发送数据请求时，预言机平台才会进行接下来的工作。
本申请中的预言机以及链下数据源均不只一个，举例说明预言机平台、若干预言机以及若干数据源之间的关系：
预言机平台解析获取请求内容时，获取声誉等级最优等的预言机(最优等的预言机不只一个)，通过若干个最优等的预言机发送请求内容至链下数据源；链下数据源根据接收到的请求内容分别返回对应的数据，选择准确率和响应速度最高的预言机数据作为最后的目标数据；值得注意的是，链下数据源主要根据请求内容对应的位置来选取。
在一个实施例中，若干数据源将初始数据加密报送至预言机，包括：
若干数据源根据请求内容获取初始数据；
数据源选择一个128位的随机对称密钥，并使用随机对称密钥通过加密算法对初始数据进行加密，获取加密密文；
数据源将加密密文和请求标签返回至预言机。
本实施例中获取初始数据之后对初始数据进行加密，然后将加密密文和请求标签发送至预言机；本实施例主要目的是保证从链下数据源发送初始数据到预言机这个过程中数据的安全性；在另外一些优选的实施例中，基于本实施例的工作流程，还可以通过其他的可信加密算法对原始数据进行加密。
在一个具体的实施例中，预言机根据接收时长或者加密密文数量生成解密请求，并将解密请求发送至对应数据源；以及
根据对应数据源发送的随机对称密钥以及对应的请求标签对加密密文进行解密。
本实施例主要目的是对接收到的加密密文进行解密，根据接收时长或者加密密文数量生成解密请求，再根据获取的加密密钥对加密密文进行解密。
本实施例中有条件的生成解密请求，如持续接收了1分钟加密密文之后则生成解密请求，或者加密密文数量超过10条时，则生成加密请求；需要综合考虑解密效率来设定条件。
举例说明本实施例技术方案中数据加密和数据解密的过程：
步骤11：预言机向n个数据源
Figure 19573DEST_PATH_IMAGE001
发起数据请求，每个请求有唯一
Figure 795768DEST_PATH_IMAGE002
(标识)；
步骤12：数据源获取相应数据
Figure 44347DEST_PATH_IMAGE003
；
步骤13：数据源
Figure 33032DEST_PATH_IMAGE001
选择一个128位的随机对称密钥
Figure 581825DEST_PATH_IMAGE004
；
步骤14：数据源使用密钥
Figure 873129DEST_PATH_IMAGE004
通过国密对称加密算法SM4对消息
Figure 500681DEST_PATH_IMAGE003
进行加密，得到密文
Figure 168423DEST_PATH_IMAGE005
；
步骤15：数据源将密文
Figure 571723DEST_PATH_IMAGE005
与
Figure 892983DEST_PATH_IMAGE002
返回给预言机；
步骤16：预言机在等待一定时长或者获取足够数量的返回后，向收到密文的加密者（数据源）发起解密请求；
步骤17：数据源接受到解密请求后，将密钥
Figure 381733DEST_PATH_IMAGE004
与
Figure 712220DEST_PATH_IMAGE002
发送给预言机；
步骤18：预言机拿到密文
Figure 970026DEST_PATH_IMAGE005
对应的密钥
Figure 993346DEST_PATH_IMAGE004
后，通过AES解密算法，获得数据明文
Figure 969392DEST_PATH_IMAGE003
。
在一个实施例中，预言机通过数据数量和数据中位数对初始数据进行评估，获取目标数据；其中，数据数量和数据中位数用于评估初始数据的准确性和有效性。
本实施例中主要目的是对初始数据进行评估，保证获取的目标数据符合请求内容，即保证数据的有效性和准确性。
在一个具体的实施例中，通过数据数量对初始数据进行评估，包括：
当预言机接收到数据数量评估请求时，提取基于同一数据请求获取的初始数据；
将提取的初始数据中完全相同的归为一个类别，并获取该类别中初始数据的数据数量；
将初始序列中数据数量最大值对应的初始数据标记为目标数据。
本实施例的主要目的是根据数量来辅助判断初始数据的有效性和准确性，基于同一数据请求可能会获取不同的原始数据，则选择数据源提供的数量最多的原始数据作为目标数据；值得注意的是，预言机可根据这个规则获取目标数据，预言机之间也可以根据这个规则获取最终的目标数据，然后通过预言机平台将最终的目标数据发送至区块链网络。
举例说明本实施例中根据数据数量对初始数据进行评估的技术方案：
步骤21：预言机接收到数据数量判断请求；
步骤22：向
Figure 713357DEST_PATH_IMAGE006
个数据源获取同一数据；
步骤23：预言机接收到返回数据，当有多于
Figure 448838DEST_PATH_IMAGE007
(
Figure 518426DEST_PATH_IMAGE008
)个数据相同时，向预言机平台返回该数据。
在一个可选的实施例中，根据数据中位数对初始数据进行评估，包括：
当预言机接收到数据中位数评估请求时，提取基于同一数据请求获取的初始数据；
对提取的初始数据按照数值大小进行排序，获取中位数，同时将中位数对应的任意一个初始数据标记为目标数据。
本实施例中的主要目的根据初始数据的数值大小获取目标数据；当获取了多个初始数据，且多个初始数据的值不同，则选择其中位数对应的初始数据作为目标数据，同理单个预言机内部和多个预言机之间均可通过该规则获取目标数据，再将最终的目标数据发送至区块链网络。
举例说明本实施例中通过数据中位数选择目标数据的技术方案：
步骤31：预言机接收到数据取值中位数判断请求；
步骤32：预言机将向多数据源获取同一数据；
步骤33：预言机接收到返回数据，将获得数据的数值的大小排序，选取中位数，将对应的数据返回至预言机平台。
在一个实施例中，在预言机对初始数据评估之前，还对初始数据进行数据过滤，包括：
当预言机接收到数据过滤请求时，提取基于同一数据请求获取的初始数据；
检测并去除初始数据中的异常值；其中，异常值包括极大值、极小值和非正常值。
举例说明本实施例的技术方案：
步骤41：预言机接收到数据过滤请求；
步骤42：预言机向多个数据源获取同一数据；
步骤43：预言机获得返回数据，去除数据中的异常值，包括不限于：极大值、极小值、非正常值。
值得注意的是，上述描述的请求即可通过区块链网络定时生成发送，又可通过预言机平台定时生成发送。
在一个实施例中，预言机平台对若干预言机进行声誉评估，获取声誉等级，包括：
获取预言机的链上行为；其中，链上行为包括数据请求完成率、平均响应时间和抵押积分；
对预言机的链上行为进行统计分析，获取对应的声誉等级。
本实施例中主要目的是通过监控预言机的链上行为，为声誉评估提供客观指标，为用户选择预言机提供指导意见；对预言机在以下几个方面进行监控：
1.数据请求总次数：预言机过去数据被请求的总次数（完成或未完成）。
2.完成的数据请求总数：预言机过去完成的数据请求总数；这个数字可以除以被分配的请求总数得出任务完成率。
3.被接受的反馈结果总数：计算智能合约在比较各台预言机的响应后判定可以被接受的反馈结果总数；数除以被分配的数据请求总数或完成的数据请求总数，可以得出准确率。
4.平均响应时间：所有预言机都需要一段时间来确认，但预言机的响应速度将有助于定义未来预言机的响应速度；平均响应时间一般按完成数据请求的时间来计算。
5.抵押积分：预言机支付抵押积分可保障其服务质量，用积分处罚的手段避免预言机服务商收了积分不办事。这个指标既有现实意义也有经济意义。
无论在链上还是链下，上诉数据都会在链上公开；用户/开发者就可以在客户端实时查看这些数据。
举例说明根据链上行为获取预言机的声誉等级：
获取数据请求完成率，并标记为；其中，数据请求完成率为完成的数据请求总数和数据请求总次数之间的比值；
结合被接受的反馈结果总数获取准确率；
将准确率与准确率阈值、平均响应时间与响应时间阈值、抵押积分与积分阈值进行比较，且各阈值的分级越多，对应划分的声誉等级就越多，最终获取预言机的声誉等级。
请参阅图2，本申请第二方面实施例提供了一种基于区块链预言机的声誉评估方法，包括：
预言机平台对数据请求进行解析获取请求内容，根据声誉等级和请求内容的位置为请求内容分配若干预言机；
若干预言机获取链下若干个数据源，若干个数据源根据请求内容加密报送初始数据；对初始数据进行评估获取目标数据；
预言机平台将目标数据发送至区块链网络的智能合约，同时评估调整目标数据对应预言机的声誉等级。
上述公式中的部分数据均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集的大量数据经过软件模拟得到最接近真实情况的一个公式；公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者通过大量数据模拟获得。
本发明的工作原理：
预言机平台对数据请求进行解析获取请求内容，根据声誉等级和请求内容的位置为请求内容分配若干预言机；
若干预言机获取链下若干个数据源，若干个数据源根据请求内容加密报送初始数据；对初始数据进行评估获取目标数据；
预言机平台将目标数据发送至区块链网络的智能合约，同时评估调整目标数据对应预言机的声誉等级。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于区块链预言机的声誉评估系统，其特征在于，包括：
预言机平台：对数据请求进行解析获取请求内容，根据声誉等级和请求内容对应的位置为请求内容分配若干预言机；以及
将目标数据发送至区块链网络的智能合约；对若干预言机进行声誉评估，获取声誉等级；
若干预言机：获取链下若干个数据源，且若干个数据源根据请求内容加密报送初始数据；以及
对初始数据进行评估，获取目标数据。
2.根据权利要求1所述的一种基于区块链预言机的声誉评估系统，其特征在于，在所述预言机平台对请求内容进行解析之前，通过区块链网络的智能合约向预言机平台发送数据请求。
3.根据权利要求1所述的一种基于区块链预言机的声誉评估系统，其特征在于，若干所述数据源将初始数据加密报送至预言机，包括：
若干数据源根据请求内容获取初始数据；
数据源选择一个随机对称密钥，并使用随机对称密钥通过加密算法对初始数据进行加密，获取加密密文；
数据源将加密密文和请求标签返回至预言机；其中，请求标签为数据请求对应的唯一标识。
4.根据权利要求3所述的一种基于区块链预言机的声誉评估系统，其特征在于，所述预言机根据接收时长或者加密密文数量生成解密请求，并将解密请求发送至对应数据源；以及
根据对应数据源发送的随机对称密钥以及对应的请求标签对加密密文进行解密。
5.根据权利要求1所述的一种基于区块链预言机的声誉评估系统，其特征在于，所述预言机通过数据数量和数据中位数对初始数据进行评估，获取目标数据；其中，数据数量和数据中位数用于评估初始数据的准确性和有效性。
6.根据权利要求5所述的一种基于区块链预言机的声誉评估系统，其特征在于，通过所述数据数量对初始数据进行评估，包括：
当预言机接收到数据数量评估请求时，提取基于同一数据请求获取的初始数据；
将提取的初始数据中完全相同的归为一个类别，并获取该类别中初始数据的数据数量；
将初始序列中数据数量最大值对应的初始数据标记为目标数据。
7.根据权利要求5所述的一种基于区块链预言机的声誉评估系统，其特征在于，根据所述数据中位数对初始数据进行评估，包括：
当预言机接收到数据中位数评估请求时，提取基于同一数据请求获取的初始数据；
对提取的初始数据按照数值大小进行排序，获取中位数，同时将中位数对应的任意一个初始数据标记为目标数据。
8.根据权利要求1所述的一种基于区块链预言机的声誉评估系统，其特征在于，在所述预言机对初始数据评估之前，还对初始数据进行数据过滤，包括：
当预言机接收到数据过滤请求时，提取基于同一数据请求获取的初始数据；
检测并去除初始数据中的异常值；其中，异常值包括极大值、极小值和非正常值。
9.根据权利要求1所述的一种基于区块链预言机的声誉评估系统，其特征在于，所述预言机平台对若干预言机进行声誉评估，获取声誉等级，包括：
获取预言机的链上行为；其中，链上行为包括数据请求完成率、平均响应时间和抵押积分；
对预言机的链上行为进行统计分析，获取对应的声誉等级。
10.一种基于区块链预言机的声誉评估方法，基于权利要求1至9任意一项所述的一种基于区块链预言机的声誉评估系统运行，其特征在于，该声誉评估方法包括：
预言机平台对数据请求进行解析获取请求内容，根据声誉等级和请求内容的位置为请求内容分配若干预言机；
若干预言机获取链下若干个数据源，若干个数据源根据请求内容加密报送初始数据；对初始数据进行评估获取目标数据；
预言机平台将目标数据发送至区块链网络的智能合约，同时评估调整目标数据对应预言机的声誉等级。
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