CN114331729A - 一种数据银行场景下双区块链架构的数据处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种数据银行场景下双区块链架构的数据处理方法及装置，双区块链架构包括资产链和交易链，上述方法包括以下步骤：根据数据资产的源数据生成资产摘要信息，通过对资产摘要信息和数据资产的变更记录进行上链和记账，将资产摘要信息和数据资产的变更记录存储到资产链；根据数据交易的源数据生成交易摘要信息，通过对交易摘要信息和数据交易的变更记录进行上链和记账，将交易摘要信息和数据交易的变更记录存储到交易链；在通过交易链执行资产交易时，根据与资产交易关联的当前资产的资产ID，在资产链上查询当前资产的资产状态。本发明实施例将资产信息和交易信息分链记录，能够降低区块链的业务负载，增强系统运行的稳健性。

Description

一种数据银行场景下双区块链架构的数据处理方法及装置

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，特别涉及一种数据银行场景下双区块链架构的数据处理方法及装置。

背景技术

数据银行将具有明确产权的数据视为一种资产，采用银行模式对数据资产进行管理和运营，既可以实现数据的高效汇聚、确权，又可以实现数据的增值和有序流通，实现数据的价值化，并给拥有数据的个人或机构带来一定收益。因此，数据银行是信息资源开放式整合的重要途径。数据银行通过数据存储、确权、治理以及交易的一系列流程，最终目的在于将数据要素落地于各个产业一线，通过推动数据流引领物质流、资金流、业务流、人才流、技术流，最终实现数据融通之后的全场景应用，赋能行业产业发展，助力数字经济全面发展，推进产业模式创新、推动产业转型升级、推动政府数据融合共享和开放应用，释放数据红利。

目前，根据对数据的开放开发程度不同，数据银行的主要运营模式包括以下三种运作方式:

1)受托存储模式。机构或个人将其数据的目录、元数据或样本存储于数据银行之中，数据银行根据数据用户需求，为其推介最佳数据提供者，双方进行数据或数据产品的交易。

2)标准化运营模式。机构或个人将数据存储在数据银行之中，数据银行通过数据融合支撑数据集或标准化数据产品，放入平台货架，供用户购买。

3)受托服务模式。对于用户的精细化需求，数据银行对数据进行整合开发，形成新的数据产品向用户销售。

数据银行作为数据交易和价值转化平台，其服务除具有高度的合规性需求，还具有数据要素的确权、隐私保护、有效流通等多方面的需求。既需要把数据作为流通手段进行交易，还需要保证所有者的权益。目前，区块链作为一种去中心化、匿名性、可追溯性、开放透明的新兴技术，在数据银行的需求场景下，具有广阔的应用场景。

然而，由于在标准化运营、受托服务运用模式下，数据以区块为单位数据存储在各个节点，导致节点的存储数据不断增加，整个系统的存储开销较大，区块链的业务负载较高。如何保证数据有效流通，是目前基于区块链的数据银行场景模式需要深入探讨的问题。

发明内容

本发明提供了一种数据银行场景下双区块链架构的数据处理方法及装置，以解决现有技术中信息检索效率低下、业务负载较高、交易隐私风险较高的缺陷。

本发明提供了一种数据银行场景下双区块链架构的数据处理方法，所述双区块链架构包括资产链和交易链，所述方法包括以下步骤：

根据数据资产的源数据生成资产摘要信息，通过对所述资产摘要信息和所述数据资产的变更记录进行上链和记账，将所述资产摘要信息和所述数据资产的变更记录存储到所述资产链；所述资产摘要信息包括资产ID和资产状态；根据数据交易的源数据生成交易摘要信息，通过对所述交易摘要信息和所述数据交易的变更记录进行上链和记账，将所述交易摘要信息和所述数据交易的变更记录存储到所述交易链；所述交易摘要信息包括交易ID和交易资产信息，所述交易资产信息包括资产ID；

在通过所述交易链执行资产交易时，根据与所述资产交易关联的当前资产的资产ID，在所述资产链上查询所述当前资产的资产状态，以及在所述交易链上查询与所述当前资产关联的交易摘要信息；根据所述资产状态判断所述当前资产是否处于可销售状态，根据所述交易摘要信息确定与所述当前资产相关的已完成交易。

本发明还提供了一种数据银行场景下双区块链架构的数据处理装置，所述双区块链架构包括资产链和交易链，所述装置包括：

生成模块，用于根据数据资产的源数据生成资产摘要信息，通过对所述资产摘要信息和所述数据资产的变更记录进行上链和记账，将所述资产摘要信息和所述数据资产的变更记录存储到所述资产链；所述资产摘要信息包括资产ID和资产状态；根据数据交易的源数据生成交易摘要信息，通过对所述交易摘要信息和所述数据交易的变更记录进行上链和记账，将所述交易摘要信息和所述数据交易的变更记录存储到所述交易链；所述交易摘要信息包括交易ID和交易资产信息，所述交易资产信息包括资产ID；

交互模块，用于在通过所述交易链执行资产交易时，根据与所述资产交易关联的当前资产的资产ID，在所述资产链上查询所述当前资产的资产状态，以及在所述交易链上查询与所述当前资产关联的交易摘要信息；根据所述资产状态判断所述当前资产是否处于可销售状态，根据所述交易摘要信息确定与所述当前资产相关的已完成交易。

本发明实施例将数据交易过程中的资产信息和交易信息的记账功能进行拆分，资产链和交易链通过不同的定位和分工，以及数据之间的同步和交互分别对数据资产和数据交易的信息和状态进行上链记账，并基于区块链的共识机制实现链上信息的不可篡改和全程追溯，为数据银行的数据交易提供底层的交易记录和安全保障，将资产信息和交易信息分链记录，能够优化信息的管理，提升信息的检索效率，降低区块链的业务负载，增强系统运行的稳健性。

附图说明

图1为本发明实施例中的一种数据银行场景下双区块链架构的数据处理方法流程图；

图2为本发明实施例中的双链多环分层区块链架构的示意图；

图3为本发明实施例中的生成资产哈希的示意图；

图4为本发明实施例中的双区块链系统的部署方式示意图；

图5为本发明实施例中的双区块链系统的交互示意图；

图6为本发明实施例中的创建虚拟区块链节点的示意图；

图7为本发明实施例中的一种数据银行场景下双区块链架构的数据处理装置的结构示意图。

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，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种数据银行场景下双区块链架构的数据处理方法，如图1所示，所述双区块链架构包括资产链和交易链，所述方法包括以下步骤：

步骤101，根据数据资产的源数据生成资产摘要信息，通过对所述资产摘要信息和所述数据资产的变更记录进行上链和记账，将所述资产摘要信息和所述数据资产的变更记录存储到所述资产链；所述资产摘要信息包括资产ID和资产状态；根据数据交易的源数据生成交易摘要信息，通过对所述交易摘要信息和所述数据交易的变更记录进行上链和记账，将所述交易摘要信息和所述数据交易的变更记录存储到所述交易链；所述交易摘要信息包括交易ID和交易资产信息，所述交易资产信息包括资产ID。

其中，数据资产的变更记录包括所述数据资产的创建记录、所述数据资产的更新记录、所述数据资产的销毁记录，以及所述数据资产的转移记录；资产摘要信息还包括资产名称、资产所有者、资产哈希、资产版本、资产描述、资产类型、资产容量、资产创建时间、资产废弃时间和资产价值；交易摘要信息还包括交易哈希、交易区块、交易合约信息、交易买方ID、交易卖方ID、交易类型、交易创建时间、交易废弃时间和交易状态信息。

步骤102，在通过所述交易链执行资产交易时，根据与所述资产交易关联的当前资产的资产ID，在所述资产链上查询所述当前资产的资产状态，以及在所述交易链上查询与所述当前资产关联的交易摘要信息；根据所述资产状态判断所述当前资产是否处于可销售状态，根据所述交易摘要信息确定与所述当前资产相关的已完成交易。

本实施例中，还可以部署本地链和跨域链，所述本地链的部署类型为私有链，所述跨域链的部署类型为联盟链；所述本地链和所述跨域链均具有资产链、交易链和云平台，所述资产链和所述交易链均部署在所述云平台之上；通过所述本地链承担本地数据银行的数据资产和数据交易的记账和交易功能；通过所述联盟链记录所述本地链上传的交易摘要信息和资产索引信息，为数据银行中跨域的数据资产查询和数据交易提供检索、查询和数据的跨域交互能力，并提供交易数据的层级校验。

进一步地，还可以根据数据银行交易业务量的负载能力和性能要求，以本地主链为基础，创建虚拟区块链节点，将所述虚拟区块链节点扩展成本地主链的子链，为上层的数据交易提供区块链的负载均衡。

本发明实施例将数据交易过程中的资产信息和交易信息的记账功能进行拆分，资产链和交易链通过不同的定位和分工，以及数据之间的同步和交互分别对数据资产和数据交易的信息和状态进行上链记账，并基于区块链的共识机制实现链上信息的不可篡改和全程追溯，为数据银行的数据交易提供底层的交易记录和安全保障，将资产信息和交易信息分链记录，能够优化信息的管理，提升信息的检索效率，降低区块链的业务负载，增强系统运行的稳健性。

在数据银行场景下，为确保数据交易过程的安全可靠，可借助区块链技术实现数据资产上线记录、数据资产变更记录、数据交易记账、数据交易执行、数据资产和数据交易的不可篡改和全程追溯等底层功能，并以区块链底层技术为基础，构建数据银行的数据共享、交易的服务场景。本发明实施例通过分析数据银行场景下的数据资产和数据交易的特点和需求，构建了基于数据银行场景的双链多环分层区块链架构。该架构的设计的核心为双区块链设计，双区块链中定义了资产链(Assets Block Chain，ABC)和交易链(Transaction Block Chain，TBC)，双链通过不同的定位和分工，以及数据之间的同步和交互分别对数据资产和数据交易的信息和状态进行上链记账，并基于区块链的共识机制实现链上信息的不可篡改和全程追溯，为数据银行的数据交易提供底层的交易记录和安全保障。

如图2所示，为本发明实施例中的双链多环分层区块链架构的示意图，包括存储层、云平台层、双区块链层、接口层、智能代码层和应用层，双区块链层包括资产链层和交易链层。

其中，存储层为数据银行的数据资产源、数据交易的信息、区块链的记账信息，系统中的交易缓存和数据缓存提供存储的介质和技术，包括结构化和非结构化的数据库，根据存储数据的性质提供蓝光、磁盘、SSD等不同的存储介质。

云平台层整合系统底层的算力资源、存储资源及其他软硬件资源，通过将双区块链和数据银行应用部署在云平台，为其提供算力和存储的支撑，并通过云平台节点的虚拟化和分布式架构，提供区块链的子链扩展功能，可以为上层的数据交易提供区块链的负载均衡，提升系统的整体并发和吞吐量，降低系统部署和运维的成本。

资产链层主要负责数据资产的摘要信息和变更状态的记录和维护，通过将存储的数据资产源数据的信息进行数据摘要信息的提取并存储在资产链，比如数据资产的哈希、版本号，数据类型等，数据资产的任何变更操作，包括数据资产的创建、更新、销毁、转移等操作，全部会在资产链进行记录，确保数据资产的真实有效，以及交易过程中的安全可靠。同时，为了方便数据资产的搜索，会同时构建数据资产的索引信息，提升资产信息的检索效率。资产链中会同时记录用户的账户信息，用户的账户信息在资产链中以公私钥的形式存在，账户信息的摘要(比如用户的ID等)上链记录，并将资产信息与数据所有者的账户信息相关联，方便数据资产在链上交易时快递定位交易双方的账户，提升交易效率。

本实施例中，资产链中主要记录数据资产的摘要信息、数据资产的哈希值、数据资产的版本状态以及数据资产变更的溯源信息。数据资产的源数据因为体量较大，并不存储在链上，而是存储在系统的大容量存储系统中，仅对数据资产本身的信息摘要信息进行上链，资产摘要信息以JSON格式表示，摘要信息中的关键字段示例如下：

在摘要信息中，关键的信息包括资产ID、资产名称、资产所有者、资产哈希、资产版本、资产描述、资产类型、资产容量、资产创建时间、资产废弃时间、资产价值和资产状态等。

其中，资产ID(asset-id)唯一对应当前数据资产，跟随资产的创建、交易、变更和废弃的全生命周期，不会根据资产的版本变更或信息变更而改变，是数据资产的唯一资产标识和查询标签。资产名称(asset-owner)定义当前数据资产的名称信息，主要是当前数据资产的简要描述，方便用户了解资产的信息，该字段会在前端页面作为产品信息进行展示。资产哈希(asset-hash)保存数据资产源数据的哈希值，本发明中使用SHA256作为哈希算法，如图3所示，通过对源数据进行双重哈希得到资产哈希值，最后取哈希值的前20字节(160比特)作为资产哈希的最终值，方便系统的存储和使用。资产哈希值用来验证数据资产源数据的真实性和完整性，可以确保数据资产的源数据在创建、交易的过程中不会发生恶意或者意外的篡改，因交易的数据与用户期望的数据不一致而导致交易失败或交易纠纷。资产版本(asset-version)定义了数据资产当前的版本号，版本号以x.x的数字格式表示，小于1.0的版本号代表测试状态的数据资产版本，大于等于1.0的版本号表示正式上线到数据银行的数字资产版本，之后根据资产信息的更新迭代而递增，越大的数字代表了数字资产越新的变更状态。资产版本号的迭代信息会全部记录在资产链上，方便系统对数据资产生命全周期进行管理和追溯，为交易链的数据交易提供多版本的数据资产的选择。资产描述(asset-description)主要对当前数据资产的具体信息进行详细描述，包括资产的内容、类型、大小等信息，该字段也会在前端页面进行展示。资产类型(asset-type)定义了当前数据资产的数据类型，主要包括文本、图片、视频等类型，若该资产为混合数据，可在该字段中选择多个类型填充。资产容量(asset-capacity)表明当前数据资产的容量大小，该字段以字节(byte)为容量单位，数据资产的大小以字节为单位进行呈现，更加精确的容量数据有利于数据资产变动的精确记录、数据资产的完整性验证和数据交易过程中的数据资产相关信息的真实性核验。资产创建时间(asset-create-time)定义了当前资产的创建时间(即上线时间)，该时间对应当前版本的数据资产的创建时间，该字段格式为年：月：日：时：分(yyyy:mm:dd:hh:mm)，若当前位于测试阶段，则创建时间为数据资产已经完成上线，可以开始测试的时间，正式上线阶段，表明该数据资产已经完成前期测试，上线数据银行系统，可以开始进行交易。资产废弃时间(asset-deprecated-time)定义了当前资产的废弃时间(即下线时间)，该时间对应当前版本的数据资产的废弃时间，该字段格式为年：月：日：时：分(yyyy:mm:dd:hh:mm)，该字段与资产状态信息相匹配，若当前版本的数据资产状态为废弃(deprecated)，则该字段设置该版本的废弃时间，若当前版本的数据资产依然为可用状态，则该字段为空。资产可用时间(asset-available-time)定义了数据资产经过测试阶段，正式上线可交易的状态的时间，该时间一般对应资产的1.0版本，该字段格式为年：月：日：时：分(yyyy:mm:dd:hh:mm)，一般情况下，废弃时间会比可用时间更晚。

资产价值(asset-value)定义当前数据资产的定价模式和交易价格，资产价值的字段定义分为两个部分：定价模式和对应的资产价格，定义格式为value-mode:value-price。定价模式类型示例如下：

1、固定定价模式(value-mode＝1)，数据银行根据对卖家提供的数据资产价值的评估给出资产的固定价格，后续按照该价格进行数据资产的交易，数据银行从中抽取一定比例的服务费。

2、分成定价模式(value-mode＝2)，数据银行与数据资产的卖家协商根据数据的成交次数确定分成比例，后期根据数据资产交易的实际情况抽取对应比例的服务费，数据资产的价格则根据市场的需求浮动变化。

3、协商定价模式(value-mode＝3)，数据银行作为中间平台，提供买卖双方的价格协商渠道，买卖双方就数据资产的价格达成一致，完成交易，数据银行按照一定的比例抽取服务费。

4、实时计价模式(value-mode＝4)，数据银行本身不对数据资产进行统一定价，根据市场供需情况、数据质量、时间跨度等多方面因素实时计算数据价格。

资产状态(asset-status)主要定义了当前数据资产的可用状态，状态分为测试(test)、销售(on sale)、废弃(deprecated)。测试状态和资产版本字段关联，若资产版本字段小于1.0，则说明当前数据资产处于测试状态，测试状态表明该资产目前不可对外销售，系统内部仍在对数据资产进行交易合规性测试、资产真实性和完整性验证、数据合规性检查等，若内部测试通过后，则上线正式交易，同时资产状态改为销售，若当前版本的资产废弃不用时，则将状态改为废弃，更新资产废弃时间字段。

交易链层主要负责数据交易的信息和状态的记录和维护，数据交易的构建、变更等状态全部会记录在区块中。通过构建交易的信息索引提升交易信息的检索效率。智能合约也会部署在交易链，为数据交易提供合约交易的能力。数据交易的执行流程可以根据实际的交易需求满足不用的交易类型，包括多方交易、延时交易和闪电交易等。交易过程中涉及到数据资产及用户账户的关联和交互，所以交易链和资产链之间的数据同步更新是十分重要的，交易的事务处理(锁机制、模拟执行，并发控制)保证了数据的原子性和一致性。

本实施例中，交易链中主要记录交易信息的摘要、交易的执行状态、交易变更的信息追溯和部署智能合约。交易信息的摘要信息和执行状态存储在链上，摘要信息为JSON格式存储，交易摘要信息的关键字段信息示例如下：

交易摘要中的关键信息主要有交易ID、交易哈希、交易区块、交易资产信息、交易合约信息、交易买方ID、交易卖方ID、交易类型、交易创建时间、交易废弃时间、交易状态信息等。

其中，交易ID为交易链中当前交易的ID，唯一标识交易链中的该交易，该交易ID跟随交易创建、执行、完成或者废弃的全流程，不会因为交易的状态而变化。交易哈希(trans-hash)表示记录在交易链上的交易信息的哈希值，该哈希值一方面用来验证当前交易的真实性，另一方面可以通过该哈希值查询交易链区块中记录的交易信息。交易哈希通过对交易信息的双SHA256算法生成的哈希值。交易区块(trans-block)字段表示当前交易所在的交易链区块的位置，有两种表示方式：区块的高度和区块的哈希地址；区块的高度表示方式为：height:xx，通过区块高度来表示当前交易所在的区块位置。区块的哈希地址表示方式为：hash:xx，通过区块的哈希地址表示当前交易所在的区块哈希。交易资产信息(trans-assets)表示当前交易关联的数据资产，资产信息至少包含资产ID的字段，若关联的数据资产多于一个，则多个资产以JSON格式并列展示，JSON字段中至少包含资产ID，根据用户需求可以扩展信息字段(例如资产所有者ID等)。交易合约信息(trans-contract)字段表示当前交易使用的智能合约的链上部署地址，若当前交易关联智能合约实现特殊的交易服务，则当前字段填充智能合约的部署地址。若当前交易未关联智能合约，仅执行普通的交易，则当前字段为空。交易卖方ID(trans-seller-id)表示交易卖方的用户ID，交易卖方一般是当前交易的数据资产的所有者，因此卖方ID与资产所有者的用户ID一致。根据当前交易是否关联多个交易以及交易所属不同的用户，当前字段可表示多个用户卖方的ID。交易买方ID(trans-buyer-id)表示交易买方的用户ID，交易买方也是数据银行注册的平台用户，一般只有一个交易买方，若出现多个交易买方，则多个交易买方的信息以JSON格式并列显示。交易价格(trans-value)表示当前交易涉及的数据资产的定价，该定价是交易的数据资产的总报价，若当前交易包含多个数据资产，则以JSON格式分别显示各个数据资产的报价。

交易类型(trans-type)表示当前交易的方式，目前定义的交易方式有一般交易、多方交易、延时交易、闪电交易和自定义交易等，示例表示如下：

一般交易：normal-trans＝＝＝0；

一般交易表示普通的交易类型，该类型不涉及智能合约的使用，买卖的双方均为单一用户ID，但是可以涉及同一卖方ID的多个数据资产，针对确定的数据资产进行即时的交易，交易完成信息上链记录到区块中即表示交易成功。

多方交易：multi-trans＝＝1；

多方交易表示涉及到的买卖双方均为多个用户ID，基于交易中买卖双方的约定制定规则，生成交易的合约，若满足买卖双方中认可交易的用户超过设定的阈值，则当前交易成功执行。若买卖双方中认可交易的用户未满足阈值要求，并且等待超时，则当前交易失败，转为废弃状态。

延时交易：delay-trans＝＝2；

延时交易表示当前交易不会即时完成，根据买卖双方的约定在智能合约中设定当前交易的执行时间，在约定的时间点自动执行交易。若在设定时间点交易未完成，则当前交易失败，当前交易改为废弃状态。

闪电交易：lighting-trans＝＝3；

闪电交易类型为用户提供小额快速交易通道，若买卖双方在一个时间段频繁发生小额数据交易，则可以开放闪电交易通道，先链下执行多个交易的事务，完成后再合并为一个交易的事务提交到交易链进行记录存储。这种方式可以减小交易链的业务负载压力，提升交易的效率。

自定义交易：custom-trans＝＝4；

自定义交易类型为数据银行的用户提供智能合约的自定义功能，方便用户为数据交易提供更多的自定义属性，满足用户的交易需求。

交易创建时间(trans-create-time)表示当前交易的创建时间(上线时间)，交易创建即表示买卖双方已经就当前交易完成线下意向沟通，建立交易，后续步骤完全按照系统或者合约的逻辑执行，若交易流程执行完成，则交易成功。若交易流程出现问题，则整个交易状态回滚，当前交易被废弃。交易废弃时间(trans-deprecated-time)表示当前交易失败转为废弃状态的时间，交易废弃表示当前交易由于各种原因已经无法继续完成，当前交易中涉及到的各种交易信息，包括交易金额、交易资产信息等的交易事务均已作废，需要重新建立新的交易。

交易状态信息(trans-status)表示当前交易的执行状态，目前定义的交易状态有等待(wait)、执行(action)、成功(success)、废弃(deprecated)。

其中，等待状态关联延时交易、多方交易等具有时间属性的交易类型，若当前交易处于等待状态，则交易设定超时时间或者执行时间，满足超时时限则当前交易失败，执行时间交易未完成则交易失败，当前交易转为废弃状态。执行状态表示当前交易处于执行流程中，若整个交易流程顺利完成，则交易状态转为成功，若执行流程出现问题，则整个交易事务回滚，当前交易失败，转为废弃状态。交易成功状态表示当前交易成功完成，交易双方达成自己交易的目标，交易信息正常记录上链，视为完成一次交易。交易废弃状态表示当前交易由于各种原因导致交易失败，交易失败后所有当前交易事务的状态回滚，当前交易被标示为废弃状态并将当前交易的状态信息记录上链。

双区块链层同时包含共享功能模块，包括区块创建、区块同步、共识机制和信誉系统等，本发明中的区块生成采用DPOS的共识机制，DPOS即Delegated Proof of Stake，股份授权证明，通过系统投票的形式指定代理的可信任节点作为区块创建的认证节点，执行区块的创建、验证和同步，确保区块链记账信息的真实有效，不可篡改，同时降低区块链的算力消耗，提升TPS。区块链中的信誉系统会评估系统内部节点的可信度，及时的发现恶意节点和攻击行为。

接口层提供系统的各类管理接口，包括数据管理、交易管理、账户管理、资产管理、公私钥管理等接口，以及对接第三方服务的对外接口。

智能代码层为数据银行的应用场景提供更高级别的数据交易能力和增值服务，包括智能代码的创建、部署、执行和销毁功能。智能代码分为用户的自定义代码和系统生成代码，用户自定义代码为用户的交易提供灵活多样的交易方式，用户可以根据自己的需求通过智能代码自定义交易流程、交易时间或交易方式。系统生成代码为用户提供基础的智能服务，包括账户注册、账户注销、账户审计、权限认证、状态验证、交易审计、资产审计、费用审计、日志记录和隐私安全等基础功能。智能代码会部署在交易链上，交易过程中根据需求执行。

数据银行应用层直接为用户提供数据服务，包括数据共享、数据交易、数据产品和数据结算服务，这些服务基于底层的区块链和智能合约技术，实现数据的共享、交易和结算，与第三方厂商合作提供增值的数据产品服务。

本发明实施例提供资产链和交易链为核心的双区块链架构，在数据银行场景下，将数据交易过程中的资产信息和交易信息的记账功能进行拆分，定义了资产链(AssetsBlock Chain，ABC)和交易链(Transaction Block Chain，TBC)，双链通过不同的定位和分工，以及数据之间的同步和交互分别对数据资产和数据交易的信息和状态进行上链记账，并基于区块链的共识机制实现链上信息的不可篡改和全程追溯，为数据银行的数据交易提供底层的交易记录和安全保障。双链架构可以将资产信息和交易信息分链记录，优化信息的管理，提升信息的检索效率，降低区块链的业务负载，增强系统运行的稳健性。

本发明实施例还提供一种双区块链系统的部署方法，如图4所示，双区块链架构的部署采用分层多环设计，这里以三地最小化部署的环境为例，部署环境中数据湖A位于北京，数据湖B位于天津，数据湖C位于河北。整体的部署分为两层，下层在数据湖A和数据湖B部署本地链，上层在数据湖C部署跨域链。本地链部署类型为私有链，仅作为本地数据银行数据资产和数据交易的记账和交易功能，并且基于隐私和安全的考虑，私有链中保存的数据不提供对外的访问接口，仅开放内部数据交易的访问权限。

数据湖C跨域链部署类型为联盟链，跨域链本身不承担本地数据银行的数据资产和数据交易工作，主要记录下层本地链上传的交易摘要信息和资产的索引信息，为数据银行中跨域的数据资产查询和数据交易提供检索、查询和数据的跨域交互能力，并提供交易数据的层级校验。基于其联盟链的设计特点，可以为第三方的政府或者企业提供可信节点接入，提供交易记账、交易监管、交易审查和交易查询的功能，一方面保证数字资产和数据交易源数据不会被外部第三方直接读取，保护客户和交易的隐私，另一方面，可以减少大容量源数据的传输，提升数据的查询和交易的效率，增加源数据被泄露的风险，同时为相关审查单位提供交易监管的接口，确保数据交易的公开透明。

数据湖A和数据湖B之间的私有链之间本身并不直接进行数据的交互，而是基于底层系统平台在数据湖之间同步资产和账户等非链上数据。本地的双链部署在云平台之上，基于云平台对底层存储和算力的虚拟化，可以在本地主链的基础上进行扩展，根据数据银行场景中数据交易业务的负载需求扩展多个子链，当系统中主链的业务量过大导致数据交易效率下降时进行子链的扩展，通过负载均衡的方式达到高吞吐、高并发、低延迟、低成本的目的。

本实施例中，双区块链系统中交易链和资产链通过DPOS的共识算法机制实现交易信息和资产信息的记录和数据资产的交易执行，并且利用智能合约的技术实现各类满足客户需求的数据交易类型。

如图5所示，本发明实施例还提供一种双区块链系统的交互示意图，双链的数据以链上链下混合存储的方式全部存储于数据银行系统的存储系统中，链下存储体量比较大的源数据，链上存储源数据的哈希值或者摘要信息，可以有效的避免区块链历史数据量过大的问题。数据资产通过数据银行完成资产摘要的生成，资产摘要信息通过资产链的共识和区块生成将资产摘要信息记录到区块中，完成资产摘要的上链和记账，并且该资产的所有变更记录也都通过共识和区块生成完成上链和记账。交易摘要信息通过数据银行完成交易摘要的生成，在交易过程中，交易信息通过共识及区块生成进行记账，写入交易链区块且不可篡改的交易信息表示一笔交易成功完成或者失败废弃，所有交易的变更记录都可以在交易链的区块中查询。

交易链和资产链之间交易和资产的信息同步通过交易和资产的ID关联，交易链在执行交易时会通过资产ID在资产链预查询当前资产是否处于可销售的状态，确定当前交易可进行时完成交易。也可以通过资产链上的资产ID反查关联的交易信息，查询当前的资产已经完成的交易，具备双向查询的能力。数据银行的用户关联的公私钥信息记录在资产链上，方便交易链在执行交易时完成用户认证或信息验证的功能，同时防止用户信息被盗用或者篡改。闪电交易通道主要针对相同买卖交易双方小额多次的交易类型，不需要每次交易都提交一次交易链，而是先把交易的状态信息记录在链下，当交易的数量或者金额达到一定的阈值时，再一次性提交到交易链进行记录。通过链下多次交易，链上一次记录的方式，可以快速完成交易的同时减低交易链的业务负载压力。

本发明实施例提供分层多环双区块链分布式架构，双区块链架构系统可以根据需求满足多地的分布式架构部署，分布式架构采用“同层多环，分层跨域”的方式部署，下层的双区块链以私有链的形式部署，即本地链，确保数据交易的隐私安全，实际执行数据银行的交易，完成资产和交易信息的上链，上层的双区块链以联盟链的形式部署，即区块链，跨域链本身不承担本地数据银行的数据资产和数据交易工作，主要记录下层本地链上传的交易摘要信息和资产的索引信息，为数据银行中跨域的数据资产查询和数据交易提供检索、查询和数据的跨域交互能力，并提供交易数据的层级校验。基于其联盟链的设计特点，可以为第三方的政府或者企业提供可信节点接入，提供交易记账、交易监管、交易审查和交易查询的功能，一方面保证数字资产和数据交易源数据不会被外部第三方直接读取，保护客户和交易的隐私，另一方面，可以减少大容量源数据的传输，提升数据的查询和交易的效率，增加源数据被泄露的风险，同时为相关审查单位提供交易监管的接口，确保数据交易的公开透明。

数据银行场景下双区块链架构系统中的数据以链上链下混合存储的方式存储，链上数据和链下数据分别存储在不同的存储服务器，链下存储体量比较大的原始数据，链上存储源数据的哈希值或者摘要信息，可以有效的避免区块链历史数据量过大的问题。通过链上链下混合存储的方式，可以建立闪电交易通道。闪电交易通道主要针对相同买卖交易双方小额多次的交易类型，不需要每次交易都提交一次交易链，而是先把交易的状态信息记录在链下，当交易的数量或者金额达到一定的阈值时，再一次性提交到交易链进行记录。通过链下多次交易，链上一次记录的方式，可以快速完成交易，保障交易的隐私安全，提升系统的交易容量，减低交易链的业务负载压力。

本发明实施例还提供一种创建虚拟区块链节点的方法，如图6所示，云平台整合系统底层的算力资源、存储资源及其他软硬件资源，通过将双区块链和数据银行应用部署在云平台，为其提供算力和存储的支撑，并通过云平台节点的虚拟化和分布式架构，提供区块链的子链扩展功能，根据数据银行交易业务量的负载能力和性能要求，以本地主链为基础，创建虚拟区块链节点，扩展成本地主链的子链，为上层的数据交易提供区块链的负载均衡，提升系统的整体并发和吞吐量，降低系统部署和运维的成本。

本发明实施例提供基于云平台的区块链虚拟节点扩展方法，云平台整合系统底层的算力资源、存储资源及其他软硬件资源，通过将双区块链和数据银行应用部署在云平台，为其提供算力和存储的支撑，并通过云平台节点的虚拟化和分布式架构，提供区块链的子链扩展功能，根据数据银行交易业务量的负载能力和性能要求，以本地主链为基础，创建虚拟区块链节点，扩展成本地主链的子链，为上层的数据交易提供区块链的负载均衡，提升系统的整体并发和吞吐量，降低系统部署和运维的成本。

如图7所示，为本发明实施例中的一种数据银行场景下双区块链架构的数据处理装置的结构示意图，双区块链架构包括资产链和交易链，所述装置包括：

生成模块710，用于根据数据资产的源数据生成资产摘要信息，通过对所述资产摘要信息和所述数据资产的变更记录进行上链和记账，将所述资产摘要信息和所述数据资产的变更记录存储到所述资产链；所述资产摘要信息包括资产ID和资产状态；根据数据交易的源数据生成交易摘要信息，通过对所述交易摘要信息和所述数据交易的变更记录进行上链和记账，将所述交易摘要信息和所述数据交易的变更记录存储到所述交易链；所述交易摘要信息包括交易ID和交易资产信息，所述交易资产信息包括资产ID。

其中，资产摘要信息还包括资产名称、资产所有者、资产哈希、资产版本、资产描述、资产类型、资产容量、资产创建时间、资产废弃时间和资产价值；数据资产的变更记录包括所述数据资产的创建记录、所述数据资产的更新记录、所述数据资产的销毁记录，以及所述数据资产的转移记录。交易摘要信息还包括交易哈希、交易区块、交易合约信息、交易买方ID、交易卖方ID、交易类型、交易创建时间、交易废弃时间和交易状态信息。

交互模块720，用于在通过所述交易链执行资产交易时，根据与所述资产交易关联的当前资产的资产ID，在所述资产链上查询所述当前资产的资产状态，以及在所述交易链上查询与所述当前资产关联的交易摘要信息；根据所述资产状态判断所述当前资产是否处于可销售状态，根据所述交易摘要信息确定与所述当前资产相关的已完成交易。

进一步地，上述装置，还包括：

部署模块，用于部署本地链和跨域链，所述本地链的部署类型为私有链，所述跨域链的部署类型为联盟链；所述本地链和所述跨域链均具有资产链、交易链和云平台，所述资产链和所述交易链均部署在所述云平台之上；通过所述本地链承担本地数据银行的数据资产和数据交易的记账和交易功能；通过所述联盟链记录所述本地链上传的交易摘要信息和资产索引信息，为数据银行中跨域的数据资产查询和数据交易提供检索、查询和数据的跨域交互能力，并提供交易数据的层级校验。

进一步地，上述装置，还包括：

扩展模块，用于根据数据银行交易业务量的负载能力和性能要求，以本地主链为基础，创建虚拟区块链节点，将所述虚拟区块链节点扩展成本地主链的子链，为上层的数据交易提供区块链的负载均衡。

本发明实施例将数据交易过程中的资产信息和交易信息的记账功能进行拆分，资产链和交易链通过不同的定位和分工，以及数据之间的同步和交互分别对数据资产和数据交易的信息和状态进行上链记账，并基于区块链的共识机制实现链上信息的不可篡改和全程追溯，为数据银行的数据交易提供底层的交易记录和安全保障，将资产信息和交易信息分链记录，能够优化信息的管理，提升信息的检索效率，降低区块链的业务负载，增强系统运行的稳健性。

结合本文中所公开的实施例描述的方法中的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种数据银行场景下双区块链架构的数据处理方法，其特征在于，所述双区块链架构包括资产链和交易链，所述方法包括以下步骤：

根据数据资产的源数据生成资产摘要信息，通过对所述资产摘要信息和所述数据资产的变更记录进行上链和记账，将所述资产摘要信息和所述数据资产的变更记录存储到所述资产链；所述资产摘要信息包括资产ID和资产状态；根据数据交易的源数据生成交易摘要信息，通过对所述交易摘要信息和所述数据交易的变更记录进行上链和记账，将所述交易摘要信息和所述数据交易的变更记录存储到所述交易链；所述交易摘要信息包括交易ID和交易资产信息，所述交易资产信息包括资产ID；

在通过所述交易链执行资产交易时，根据与所述资产交易关联的当前资产的资产ID，在所述资产链上查询所述当前资产的资产状态，以及在所述交易链上查询与所述当前资产关联的交易摘要信息；根据所述资产状态判断所述当前资产是否处于可销售状态，根据所述交易摘要信息确定与所述当前资产相关的已完成交易。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述资产摘要信息还包括资产名称、资产所有者、资产哈希、资产版本、资产描述、资产类型、资产容量、资产创建时间、资产废弃时间和资产价值；

所述数据资产的变更记录包括所述数据资产的创建记录、所述数据资产的更新记录、所述数据资产的销毁记录，以及所述数据资产的转移记录。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述交易摘要信息还包括交易哈希、交易区块、交易合约信息、交易买方ID、交易卖方ID、交易类型、交易创建时间、交易废弃时间和交易状态信息。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

部署本地链和跨域链，所述本地链的部署类型为私有链，所述跨域链的部署类型为联盟链；所述本地链和所述跨域链均具有资产链、交易链和云平台，所述资产链和所述交易链均部署在所述云平台之上；

通过所述本地链承担本地数据银行的数据资产和数据交易的记账和交易功能；通过所述联盟链记录所述本地链上传的交易摘要信息和资产索引信息，为数据银行中跨域的数据资产查询和数据交易提供检索、查询和数据的跨域交互能力，并提供交易数据的层级校验。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

根据数据银行交易业务量的负载能力和性能要求，以本地主链为基础，创建虚拟区块链节点，将所述虚拟区块链节点扩展成本地主链的子链，为上层的数据交易提供区块链的负载均衡。

6.一种数据银行场景下双区块链架构的数据处理装置，其特征在于，所述双区块链架构包括资产链和交易链，所述装置包括：

生成模块，用于根据数据资产的源数据生成资产摘要信息，通过对所述资产摘要信息和所述数据资产的变更记录进行上链和记账，将所述资产摘要信息和所述数据资产的变更记录存储到所述资产链；所述资产摘要信息包括资产ID和资产状态；根据数据交易的源数据生成交易摘要信息，通过对所述交易摘要信息和所述数据交易的变更记录进行上链和记账，将所述交易摘要信息和所述数据交易的变更记录存储到所述交易链；所述交易摘要信息包括交易ID和交易资产信息，所述交易资产信息包括资产ID；

交互模块，用于在通过所述交易链执行资产交易时，根据与所述资产交易关联的当前资产的资产ID，在所述资产链上查询所述当前资产的资产状态，以及在所述交易链上查询与所述当前资产关联的交易摘要信息；根据所述资产状态判断所述当前资产是否处于可销售状态，根据所述交易摘要信息确定与所述当前资产相关的已完成交易。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述资产摘要信息还包括资产名称、资产所有者、资产哈希、资产版本、资产描述、资产类型、资产容量、资产创建时间、资产废弃时间和资产价值；

所述数据资产的变更记录包括所述数据资产的创建记录、所述数据资产的更新记录、所述数据资产的销毁记录，以及所述数据资产的转移记录。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述交易摘要信息还包括交易哈希、交易区块、交易合约信息、交易买方ID、交易卖方ID、交易类型、交易创建时间、交易废弃时间和交易状态信息。

9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

部署模块，用于部署本地链和跨域链，所述本地链的部署类型为私有链，所述跨域链的部署类型为联盟链；所述本地链和所述跨域链均具有资产链、交易链和云平台，所述资产链和所述交易链均部署在所述云平台之上；通过所述本地链承担本地数据银行的数据资产和数据交易的记账和交易功能；通过所述联盟链记录所述本地链上传的交易摘要信息和资产索引信息，为数据银行中跨域的数据资产查询和数据交易提供检索、查询和数据的跨域交互能力，并提供交易数据的层级校验。

10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

扩展模块，用于根据数据银行交易业务量的负载能力和性能要求，以本地主链为基础，创建虚拟区块链节点，将所述虚拟区块链节点扩展成本地主链的子链，为上层的数据交易提供区块链的负载均衡。

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