CN114884976B - 区块链结构生成方法、区块链结构、电子设备和存储介质 - Google Patents
区块链结构生成方法、区块链结构、电子设备和存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114884976B CN114884976B CN202210281339.8A CN202210281339A CN114884976B CN 114884976 B CN114884976 B CN 114884976B CN 202210281339 A CN202210281339 A CN 202210281339A CN 114884976 B CN114884976 B CN 114884976B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- data
- block
- closed
- loop
- mapping
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 238000002910 structure generation Methods 0.000 title abstract description 7
- 238000013507 mapping Methods 0.000 claims description 117
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 84
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 abstract description 15
- 238000013524 data verification Methods 0.000 abstract description 9
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 abstract description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
- H04L67/01—Protocols
- H04L67/10—Protocols in which an application is distributed across nodes in the network
- H04L67/1097—Protocols in which an application is distributed across nodes in the network for distributed storage of data in networks, e.g. transport arrangements for network file system [NFS], storage area networks [SAN] or network attached storage [NAS]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
- H04L67/01—Protocols
- H04L67/10—Protocols in which an application is distributed across nodes in the network
- H04L67/104—Peer-to-peer [P2P] networks
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
- H04L9/32—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols including means for verifying the identity or authority of a user of the system or for message authentication, e.g. authorization, entity authentication, data integrity or data verification, non-repudiation, key authentication or verification of credentials
- H04L9/3236—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols including means for verifying the identity or authority of a user of the system or for message authentication, e.g. authorization, entity authentication, data integrity or data verification, non-repudiation, key authentication or verification of credentials using cryptographic hash functions
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Information Retrieval, Db Structures And Fs Structures Therefor (AREA)
Abstract
本发明实施例涉及一种区块链结构生成方法、区块链结构、电子设备和存储介质，该方法包括：生成第一区块，所述第一区块包括第一数据和第二数据；生成第二区块至第(N‑1)区块，所述第二区块至第(N‑1)区块中的每个区块均包括第一数据和第二数据；生成第N区块，所述第N区块包括第一数据、第二数据和第三数据；按照第一区块至第N区块的顺序将N个区块首尾连接形成闭环。本发明实施例提供的闭环区块链结构，除了实现前后区块的数据验证外，还能实现首尾区块的数据验证，整个区块链形成闭环结构，提高了数据验证的可靠性。在形成闭环区块的节点，采用难度和计算量均可控的算法生成闭环区块，降低了计算难度和计算时间。
Description
技术领域
本发明实施例涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种区块链结构生成方法、区块链结构、电子设备和存储介质。
背景技术
传统区块链结构中，每个区块通过哈希函数形成校验值，并由此形成单向的数据链。而这种形式的单向数据链的安全性能仍有待提高。
发明内容
基于现有技术的上述情况，本发明实施例的目的在于提供一种区块链结构生成方法、区块链结构、电子设备和存储介质，通过采用难度和计算量可控的方法，生成闭环连接的区块链结构，提高了数据的安全性和可信性，并且不需要占用过大的计算资源。
为达到上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种区块链结构生成方法，包括：
生成第一区块，所述第一区块包括第一数据和第二数据，第一区块的第二数据包括预设的初始区块闭环值；
生成第二区块至第(N-1)区块，所述第二区块至第(N-1)区块中的每个区块均包括第一数据和第二数据，所述第二区块至第(N-1)区块的第二数据包括根据前一区块的第一数据和第二数据通过第一映射函数生成的映射值；
生成第N区块，所述第N区块包括第一数据、第二数据和第三数据，第二数据包括根据前一区块的第一数据和第二数据通过第一映射函数生成的映射值，所述第三数据根据前一区块的第一数据和第二数据的映射值、本区块的第一数据和第一区块的初始区块闭环值通过第二映射函数确定，以使得该第N区块的第一数据、第二数据和第三数据按照第二映射函数进行映射时，映射为第一区块的所述初始区块闭环值以形成闭环；
按照第一区块至第N区块的顺序将N个区块首尾连接形成闭环；
其中，所述第一数据包括对应区块所携带的原始数据，N≥3。
根据本发明的第二个方面，提供了一种区块链结构生成方法，包括：
生成第一区块，所述第一区块包括第一数据和第二数据，第一区块的第二数据包括预设的初始区块闭环值；
生成第二区块，所述第二区块包括第一数据、第二数据和第三数据，第二数据包括根据第一区块的第一数据和第二数据通过第一映射函数生成的映射值，所述第三数据根据第一区块的第一数据和第二数据的映射值、以及本区块的第一数据和第一区块的初始区块闭环值通过第二映射函数确定，以使得该第二区块的第一数据、第二数据和第三数据按照第二映射函数进行映射时，映射为第一区块的所述初始区块闭环值，以使得第一区块和第二区块相互形成闭环；
其中，所述第一数据包括对应区块所携带的原始数据。
进一步的，所述第一映射函数包括哈希函数。
进一步的，第N区块的第三数据r依据以下公式确定：
r＝(H||D||B)dmod(n)；
其中，||表示连接操作，H表示该第N区块前一区块的第一数据和第二数据的映射值，D表示该第N区块的第一数据，B表示第一区块的初始区块闭环值，d为对应第二映射的私钥，n为安全系数。
进一步的，还包括根据以下公式生成所述安全系数n：
n＝P*Q
其中，P和Q为两个随机的质数。
进一步的，还包括根据以下步骤生成所述陷门单向函数的公钥和私钥：
计算所述安全系数n的欧拉函数
随机选择一个整数e，满足：且e与/>互质；
计算e对于的模反元素d，所述d使得/>的余数为1；
得到公钥为(n，e)，私钥为(n，d)。
根据本发明的第三个方面，提供了一种区块链结构，所述区块链结构包括N个区块，所述N个区块按照第一区块至第N区块的顺序首尾连接形成闭环；其中，
第一区块至第(N-1)区块中的每个区块均包括第一数据和第二数据，第一区块的第二数据包括预设的初始区块闭环值，第二区块至第(N-1)区块的第二数据包括根据前一区块的第一数据和第二数据通过第一映射函数生成的映射值；
第N区块包括第一数据、第二数据和第三数据，第二数据包括根据前一区块的第一数据和第二数据通过第一映射函数生成的映射值，第三数据根据前一区块的第一数据和第二数据的映射值、本区块的第一数据和第一区块的初始区块闭环值通过第二映射函数确定，以使得该第N区块的第一数据、第二数据和第三数据按照第二映射函数进行映射时，映射为第一区块的所述初始区块闭环值以形成闭环；
其中，所述第一数据包括对应区块所携带的原始数据，N≥3。
根据本发明的第四个方面，提供了一种区块链结构，所述区块链结构包括两个区块，所述两个区块相互形成闭环；其中，
第一区块包括第一数据和第二数据，第一区块的第二数据包括预设的初始区块闭环值；
第二区块包括第一数据、第二数据和第三数据，第二数据包括根据第一区块的第一数据和第二数据通过第一映射函数生成的映射值，所述第三数据根据第一区块的第一数据和第二数据的映射值、以及本区块的第一数据和第一区块的初始闭环值通过第二映射函数确定，以使得该第二区块的第一数据、第二数据和第三数据按照第二映射函数进行映射时，映射为第一区块的所述初始区块闭环值，以使得第一区块和第二区块相互形成闭环；
其中，所述第一数据包括对应区块所携带的原始数据。
根据本发明的第五个方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的可执行指令，所述处理器执行所述程序时实现如本发明第一个方面或者第二个方面所述的方法。
根据本发明的第六个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机可执行指令，所述可执行指令被处理器执行时实现如本发明第一个方面或者第二个方面所述的方法。
综上所述，本发明实施例提供了一种区块链结构生成方法、区块链结构、电子设备和存储介质，该生成方法包括：生成第一区块，所述第一区块包括第一数据和第二数据，第一区块的第二数据包括预设的初始区块闭环值；生成第二区块至第(N-1)区块，所述第二区块至第(N-1)区块中的每个区块均包括第一数据和第二数据，所述第二区块至第(N-1)区块的第二数据包括根据前一区块的第一数据和第二数据通过第一映射函数生成的映射值；生成第N区块，所述第N区块包括第一数据、第二数据和第三数据，第二数据包括根据前一区块的第一数据和第二数据通过第一映射函数生成的映射值，第三数据根据前一区块的第一数据和第二数据的映射值、本区块的第一数据和第一区块的初始区块闭环值通过第二映射函数确定，以使得该第N区块的第一数据、第二数据和第三数据按照第二映射函数进行映射时，映射为第一区块的所述初始区块闭环值；按照第一区块至第N区块的顺序将N个区块首尾连接形成闭环。本发明实施例的技术方案，通过采用难度和计算量可控的方法，生成闭环连接的区块链结构，提高了数据的安全性和可信性，并且不需要占用过大的计算资源。本发明实施例具有如下有益的技术效果：
(1)提供一种闭环的区块链结构，相比于现有技术中的单向链式的区块链结构，除了实现前后区块的数据验证外，还能实现首尾区块的数据验证，整个区块链形成闭环结构，提高了数据验证的可靠性。
(2)在形成闭环区块的节点，相比于传统的区块链通常算法，采用难度和计算量均可控的算法生成闭环区块，让相关方能够快速生成闭环连接，降低了计算难度和计算时间。
(3)本发明实施例提供的区块链结构生成方法，容易生成并且可以实现离线认证，不需要上传至上位机控制中心就可以断定本区块的真实性以及可靠性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的区块链结构生成方法的流程图；
图2是本发明另一个实施例提供的区块链结构生成方法的流程图；
图3是本发明实施例提供的区块链结构的构成示意图；
图4是本发明另一个实施例提供的区块链结构的构成示意图；
图5是本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
需要说明的是，除非另外定义，本发明一个或多个实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明一个或多个实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
下面对结合附图对本发明的技术方案进行详细说明。本发明的实施例中，提供了一种区块链结构生成方法，图1是该区块链结构生成方法100的流程图，包括如下步骤：
S102、生成第一区块，所述第一区块包括第一数据和第二数据，第一区块的第二数据包括预设的初始区块闭环值。
S104、生成第二区块至第(N-1)区块，所述第二区块至第(N-1)区块中的每个区块均包括第一数据和第二数据，所述第二区块至第(N-1)区块的第二数据包括根据前一区块的第一数据和第二数据通过第一映射函数生成的映射值。
由于第一区块至第(N-1)区块的区块数据构成结构都相同，因此将其称为普通区块。普通区块中的第一数据包括对应区块所携带的原始数据，即本区块数据。普通区块中第一区块的第二数据包括预设的初始区块闭环值，是第一区块生成过程中预设的一个初始值B；普通区块中第二区块至第(N-1)区块的第二数据包括根据前一区块的第一数据和第二数据通过第一映射函数生成的映射值。在上述步骤S102和S104中，通过生成普通区块的第一数据和第二数据来生成该区块链结构的第一区块至第(N-1)区块。
S106、生成第N区块，所述第N区块包括第一数据、第二数据和第三数据，第二数据包括根据前一区块的第一数据和第二数据通过第一映射函数生成的映射值，第三数据根据前一区块的第一数据和第二数据的映射值、本区块的第一数据和第一区块的初始区块闭环值通过第二映射函数确定。第N区块即区块链结构中的最后一个区块，也是构成闭环的区块，可以将其称为闭环区块。闭环区块的第一数据包括对应区块所携带的原始数据，即本区块数据；闭环区块的第二数据包括根据前一区块的第一数据和第二数据通过第一映射函数生成的映射值；闭环区块的第三数据根据前一区块的第一数据和第二数据的映射值、本区块的第一数据和第一区块的初始区块闭环值通过第二映射函数确定，以使得该第N区块的第一数据、第二数据和第三数据按照第二映射函数进行映射时，映射为第一区块的所述初始区块闭环值以形成闭环。在该步骤S106中，通过生成闭环区块的第一数据、第二数据以及第三数据来生成该区块链结构的第N区块。
S108、按照第一区块至第N区块的顺序将N个区块首尾连接形成闭环，其中，N≥3。由此，便生成了闭环的区块链结构。
本发明的实施例中，还提供了一种区块链结构生成方法，该实施例中，生成包括两个区块的区块链结构，两个区块相互形成闭环结构，图2是该区块链结构生成方法200的流程图，包括如下步骤：
S202、生成第一区块，所述第一区块包括第一数据和第二数据，第一区块的第二数据包括预设的初始区块闭环值；
S204、生成第二区块，所述第二区块包括第一数据、第二数据和第三数据，第二数据包括根据第一区块的第一数据和第二数据通过第一映射函数生成的映射值，所述第三数据根据第一区块的第一数据和第二数据的映射值、以及本区块的第一数据和第一区块的初始区块闭环值通过第二映射函数确定，以使得该第二区块的第一数据、第二数据和第三数据按照第二映射函数进行映射时，映射为第一区块的所述初始区块闭环值，以使得第一区块和第二区块相互形成闭环；其中，所述第一数据包括对应区块所携带的原始数据。
根据某些实施例，该第一映射函数为哈希函数。
本发明实施例的区块链结构中，最后一个区块(即第N区块)实现闭环，如果采用传统的哈希函数方法，只能采用逐个尝试的方法，计算量巨大无比，无法有效在实际业务使用。因此，根据本发明的某些实施例，采用陷门单向函数作为第二映射函数生成映射值。通过陷门单向函数生成映射值包括根据以下公式计算第N区块的第三数据r，该第三数据r与陷门单向函数的公钥和私钥相关：
r＝(H||D||B)dmod(n)；
其中，||表示连接操作，H表示该第N区块前一区块的第一数据和第二数据的映射值，D表示该第N区块的第一数据，B表示第一区块的初始区块闭环值，d为对应第二映射函数的私钥，n为安全系数。该实施例中，采用陷门单向函数的方法，在生成最后区块(即闭环区块)的时候，根据最后区块(闭环区块)中的前一区块的第一数据和第二数据的映射值、本区块的第一数据，以及第一区块的第二数据(即初始区块闭环值)，调用受到保护的陷门单向函数，可以得到该闭环区块的第三数据(即调整值r)，由于该陷门单向函数核心参数是受到保护的参数，不会泄露，从而进一步保证了数据的安全性。也就是说，最后一个区块的内容是H||D||r，其中r＝(H||D||B)dmod(n)，||表示连接操作。对于拥有私钥d的权威机构，上述过程涉及的变量都是已知的，很容易计算出r，即最后一个区块的内容。对于其他不拥有私钥d的参与人，没有有效的办法找到上述调整值r。
根据某些实施例，还提供了该陷门单向函数的生成过程：
根据以下公式生成所述安全系数n：
n＝P*Q
其中，P和Q为两个随机的质数。
计算所述安全系数n的欧拉函数
随机选择一个整数e，满足：且e与/>互质；
计算e对于的模反元素d，所述d使得/>的余数为1；
得到公钥为(n，e)，私钥为(n，d)。
上述生成过程仅执行一次，通过设置合适的P和Q的参数大小设定抗破坏难度，P和Q越大安全性越高。最终得到公钥(n,e)是公开的，私钥(n,d,p,q)都是不公开的。
验证时候为单向函数，可以通过“remod(n)等于H||D||B”来进行验证。
本发明的实施例中，还提供了一种区块链结构，所述区块链结构包括N个区块，N为大于等于3的正整数，N个区块按照第一区块至第N区块的顺序首尾连接形成闭环。图3中示出了本发明实施例提供的区块链结构300的构成示意图，如图3所示，包括第一区块301、第二区块302……第N区块30N，第二区块302连接于第一区块301之后，……直至第N区块30N连接于第(N-1)区块(图3中未示出)之后，并且将第一区块301闭环连接至第N区块30N之后，从而形成闭环区块链结构。
第一区块至第(N-1)区块中的每个区块均包括第一数据D和第二数据B或H。由于第一区块至第(N-1)区块的区块数据构成结构都相同，因此将其称为普通区块。普通区块中的第一数据D包括对应区块所携带的原始数据，即本区块数据。普通区块中第一区块的第二数据B包括预设的初始区块闭环值，是第一区块生成过程中预设的一个初始值B；普通区块中第二区块至第(N-1)区块的第二数据H包括根据前一区块的第一数据D和第二数据H通过第一映射函数生成的映射值。
第N区块包括第一数据D、第二数据H和第三数据r，第N区块即区块链结构中的最后一个区块，也是构成闭环的区块，可以将其称为闭环区块。闭环区块的第一数据D包括对应区块所携带的原始数据，即本区块数据；闭环区块的第二数据H包括根据前一区块的第一数据D和第二数据H通过第一映射函数生成的映射值；闭环区块的第三数据r根据前一区块的第一数据和第二数据的映射值H、本区块的第一数据D和第一区块的初始区块闭环值B通过第二映射函数确定，以使得该第N区块的第一数据、第二数据和第三数据按照第二映射函数进行映射时，映射为第一区块的所述初始区块闭环值以形成闭环。
本发明的实施例中，还提供了另外一种区块链结构，该区块链结构可以仅包括两个区块，所述两个区块相互形成闭环，该实施例提供的区块链结构400如图4所示，包括第一区块401和第二区块402，其中：
第一区块401包括第一数据D和第二数据B，第一区块的第二数据B包括预设的初始区块闭环值；
第二区块402包括第一数据D、第二数据H和第三数据r，第二数据H包括根据第一区块的第一数据D和第二数据B通过第一映射函数生成的映射值，所述第三数据r包括根据第一区块的第一数据D和第二数据B的映射值、以及本区块的第一数据D和第一区块的初始区块闭环值B通过第二映射函数确定，以使得该第二区块的第一数据D、第二数据H和第三数据r按照第二映射函数进行映射时，映射为第一区块的所述初始区块闭环值B，以使得第一区块和第二区块相互形成闭环；其中，所述第一数据包括对应区块所携带的原始数据。
根据某些实施例，第一映射函数为哈希函数。
根据某些实施例，第二映射函数为陷门单向函数；通过陷门单向函数生成映射值包括根据以下公式计算第N区块的第三数据r：
r＝(H||D||B)dmod(n)；
其中，||表示连接操作，H表示该第N区块前一区块的第一数据和第二数据的映射值，D表示该第N区块的第一数据，B表示第一区块的初始区块闭环值，d为对应第二映射函数的私钥，n为安全系数。
本发明的实施例中，还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的可执行指令，所述处理器执行所述程序时实现如本发明上述实施例中所述的方法。图5所示为本发明该实施例提供的电子设备500的结构示意图。如图5所示，该电子设备500包括：一个或多个处理器501和存储器502；以及存储在存储器502中的计算机可执行指令，可执行指令在被处理器501运行时使得处理器501执行如上述实施例的区块链结构生成方法。处理器501可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元，并且可以控制电子设备中的其他组件以执行期望的功能。存储器502可以包括一个或多个计算机程序产品，计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。在计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器501可以运行程序指令，以实现上文的本发明实施例的区块链结构生成方法中的步骤以及/或者其他期望的功能。在一些实施例中，电子设备500还可以包括：输入装置503和输出装置504，这些组件通过总线系统和/或其他形式的连接机构(图5中未示出)互连。例如，在该电子设备是单机设备时，该输入装置503可以是通信网络连接器，用于从外部的可移动设备接收所采集的输入信号。此外，该输入设备503还可以包括例如键盘、鼠标、麦克风等。该输出装置504可以向外部输出各种信息，例如可以包括例如显示器、扬声器、打印机、以及通信网络及其所连接的远程输出设备等。
本发明的实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如本发明上述实施例中所述的方法中的步骤。计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器((RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
应当理解的是，本发明实施例中的处理器可以为中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
综上所述，本发明实施例涉及一种区块链结构生成方法、区块链结构、电子设备和存储介质，该生成方法包括：生成第一区块，所述第一区块包括第一数据和第二数据，第一区块的第二数据包括预设的初始区块闭环值；生成第二区块至第(N-1)区块，所述第二区块至第(N-1)区块中的每个区块均包括第一数据和第二数据，所述第二区块至第(N-1)区块的第二数据包括根据前一区块的第一数据和第二数据通过第一映射函数生成的映射值；生成第N区块，所述第N区块包括第一数据、第二数据和第三数据，第二数据包括根据前一区块的第一数据和第二数据通过第一映射函数生成的映射值，第三数据根据前一区块的第一数据和第二数据的映射值、本区块的第一数据和第一区块的初始区块闭环值通过第二映射函数确定，以使得该第N区块的第一数据、第二数据和第三数据按照第二映射函数进行映射时，映射为第一区块的所述初始区块闭环值。本发明实施例的技术方案，通过采用难度和计算量可控的方法，生成闭环连接的区块链结构，提高了数据的安全性和可信性，并且不需要占用过大的计算资源。本发明实施例提供了一种闭环的区块链结构，相比于现有技术中的单向链式的区块链结构，除了实现前后区块的数据验证外，还能实现首尾区块的数据验证，整个区块链形成闭环结构，提高了数据验证的可靠性。在形成闭环区块的节点，相比于传统的区块链通常算法，采用难度和计算量均可控的算法生成闭环区块，让相关方能够快速生成闭环连接，降低了计算难度和计算时间。本发明实施例提供的区块链结构生成方法，容易生成并且可以实现离线认证，不需要上传至上位机控制中心就可以断定本区块的真实性以及可靠性。
应当理解的是，以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (9)
1.一种区块链结构生成方法，其特征在于，包括：
生成第一区块，所述第一区块包括第一数据和第二数据，第一区块的第二数据包括预设的初始区块闭环值；
生成第二区块至第(N-1)区块，所述第二区块至第(N-1)区块中的每个区块均包括第一数据和第二数据，所述第二区块至第(N-1)区块的第二数据包括根据前一区块的第一数据和第二数据通过第一映射函数生成的映射值；
生成第N区块，所述第N区块包括第一数据、第二数据和第三数据，第二数据包括根据前一区块的第一数据和第二数据通过第一映射函数生成的映射值，所述第三数据根据前一区块的第一数据和第二数据的映射值、本区块的第一数据和第一区块的初始区块闭环值通过第二映射函数确定，以使得该第N区块的第一数据、第二数据和第三数据按照第二映射函数进行映射时，映射为第一区块的所述初始区块闭环值以形成闭环；第三数据r依据以下公式确定：
r＝(H||D||B)dmod(n)；
其中，||表示连接操作，H表示该第N区块前一区块的第一数据和第二数据的映射值，D表示该第N区块的第一数据，B表示第一区块的初始区块闭环值，d为对应第二映射的私钥，n为安全系数；
按照第一区块至第N区块的顺序将N个区块首尾连接形成闭环；
其中，所述第一数据包括对应区块所携带的原始数据，N≥3。
2.一种区块链结构生成方法，其特征在于，包括：
生成第一区块，所述第一区块包括第一数据和第二数据，第一区块的第二数据包括预设的初始区块闭环值；
生成第二区块，所述第二区块包括第一数据、第二数据和第三数据，第二数据包括根据第一区块的第一数据和第二数据通过第一映射函数生成的映射值，所述第三数据根据第一区块的第一数据和第二数据的映射值、以及本区块的第一数据和第一区块的初始区块闭环值通过第二映射函数确定，以使得该第二区块的第一数据、第二数据和第三数据按照第二映射函数进行映射时，映射为第一区块的所述初始区块闭环值，以使得第一区块和第二区块相互形成闭环；第三数据r依据以下公式确定：
r＝(H||D||B)dmod(n)；
其中，||表示连接操作，H表示该区块前一区块的第一数据和第二数据的映射值，D表示该区块的第一数据，B表示第一区块的初始区块闭环值，d为对应第二映射的私钥，n为安全系数；
其中，所述第一数据包括对应区块所携带的原始数据。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一映射函数包括哈希函数。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括根据以下公式生成所述安全系数n：
n＝P*Q
其中，P和Q为两个随机的质数。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二映射函数包括陷门单向函数，根据以下步骤生成所述陷门单向函数的公钥和私钥：
计算所述安全系数n的欧拉函数
随机选择一个整数e，满足：且e与/>互质；
计算e对于的模反元素d，所述d使得/>的余数为1；
得到公钥为(n，e)，私钥为(n，d)。
6.一种区块链结构，其特征在于，所述区块链结构包括N个区块，所述N个区块按照第一区块至第N区块的顺序首尾连接形成闭环；其中，
第一区块至第(N-1)区块中的每个区块均包括第一数据和第二数据，第一区块的第二数据包括预设的初始区块闭环值，第二区块至第(N-1)区块的第二数据包括根据前一区块的第一数据和第二数据通过第一映射函数生成的映射值；
第N区块包括第一数据、第二数据和第三数据，第二数据包括根据前一区块的第一数据和第二数据通过第一映射函数生成的映射值，第三数据根据前一区块的第一数据和第二数据的映射值、本区块的第一数据和第一区块的初始区块闭环值通过第二映射函数确定，以使得该第N区块的第一数据、第二数据和第三数据按照第二映射函数进行映射时，映射为第一区块的所述初始区块闭环值以形成闭环；
第三数据r依据以下公式确定：
r＝(H||D||B)dmod(n)；
其中，||表示连接操作，H表示该第N区块前一区块的第一数据和第二数据的映射值，D表示该第N区块的第一数据，B表示第一区块的初始区块闭环值，d为对应第二映射的私钥，n为安全系数；
其中，所述第一数据包括对应区块所携带的原始数据，N≥3。
7.一种区块链结构，其特征在于，所述区块链结构包括两个区块，所述两个区块相互形成闭环；其中，
第一区块包括第一数据和第二数据，第一区块的第二数据包括预设的初始区块闭环值；
第二区块包括第一数据、第二数据和第三数据，第二数据包括根据第一区块的第一数据和第二数据通过第一映射函数生成的映射值，所述第三数据根据第一区块的第一数据和第二数据的映射值、以及本区块的第一数据和第一区块的初始闭环值通过第二映射函数确定，以使得该第二区块的第一数据、第二数据和第三数据按照第二映射函数进行映射时，映射为第一区块的所述初始区块闭环值，以使得第一区块和第二区块相互形成闭环；
第三数据r依据以下公式确定：
r＝(H||D||B)dmod(n)；
其中，||表示连接操作，H表示该区块前一区块的第一数据和第二数据的映射值，D表示该区块的第一数据，B表示第一区块的初始区块闭环值，d为对应第二映射的私钥，n为安全系数；
其中，所述第一数据包括对应区块所携带的原始数据。
8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的可执行指令，其特征在于，所述处理器执行所述可执行指令时实现如权利要求1-5任一项所述的方法。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机可执行指令，其特征在于，所述可执行指令被处理器执行时实现如权利要求1-5任一项所述的方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210281339.8A CN114884976B (zh) | 2022-03-21 | 2022-03-21 | 区块链结构生成方法、区块链结构、电子设备和存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210281339.8A CN114884976B (zh) | 2022-03-21 | 2022-03-21 | 区块链结构生成方法、区块链结构、电子设备和存储介质 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114884976A CN114884976A (zh) | 2022-08-09 |
| CN114884976B true CN114884976B (zh) | 2024-01-30 |
Family
ID=82667872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210281339.8A Active CN114884976B (zh) | 2022-03-21 | 2022-03-21 | 区块链结构生成方法、区块链结构、电子设备和存储介质 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114884976B (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108510268A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-09-07 | 北京欧链科技有限公司 | 环形区块链结构、数据处理方法和装置 |
| CN109189658A (zh) * | 2018-08-20 | 2019-01-11 | 厦门集微科技有限公司 | 一种日志存储方法、控制节点及计算机可读存储介质 |
| CN109428892A (zh) * | 2017-09-01 | 2019-03-05 | 埃森哲环球解决方案有限公司 | 多阶段可重写区块链 |
| CN109583885A (zh) * | 2017-09-01 | 2019-04-05 | 埃森哲环球解决方案有限公司 | 回合控制可重写区块链 |
| CN110061850A (zh) * | 2019-04-24 | 2019-07-26 | 电子科技大学 | 变色龙哈希函数的碰撞计算方法及可编辑区块链构造方法 |
| WO2020070515A1 (en) * | 2018-10-05 | 2020-04-09 | Dragon Infosec Ltd | A consensus method and framework for a blockchain system |
| CN111753335A (zh) * | 2020-08-28 | 2020-10-09 | 支付宝(杭州)信息技术有限公司 | 区块内容的编辑方法及装置 |
| CN113448694A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-09-28 | 电子科技大学 | 一种提高事务处理能力的区块链共识方法 |
| CN113568910A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-10-29 | 广州迪卡信息科技有限公司 | 具有螺旋链条结构的区块链的数据入链方法和系统 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112219371B (zh) * | 2018-07-27 | 2024-08-30 | 赫尔实验室有限公司 | 双向区块链 |
-
2022
- 2022-03-21 CN CN202210281339.8A patent/CN114884976B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109428892A (zh) * | 2017-09-01 | 2019-03-05 | 埃森哲环球解决方案有限公司 | 多阶段可重写区块链 |
| CN109583885A (zh) * | 2017-09-01 | 2019-04-05 | 埃森哲环球解决方案有限公司 | 回合控制可重写区块链 |
| CN108510268A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-09-07 | 北京欧链科技有限公司 | 环形区块链结构、数据处理方法和装置 |
| CN109189658A (zh) * | 2018-08-20 | 2019-01-11 | 厦门集微科技有限公司 | 一种日志存储方法、控制节点及计算机可读存储介质 |
| WO2020070515A1 (en) * | 2018-10-05 | 2020-04-09 | Dragon Infosec Ltd | A consensus method and framework for a blockchain system |
| CN110061850A (zh) * | 2019-04-24 | 2019-07-26 | 电子科技大学 | 变色龙哈希函数的碰撞计算方法及可编辑区块链构造方法 |
| CN111753335A (zh) * | 2020-08-28 | 2020-10-09 | 支付宝(杭州)信息技术有限公司 | 区块内容的编辑方法及装置 |
| CN113448694A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-09-28 | 电子科技大学 | 一种提高事务处理能力的区块链共识方法 |
| CN113568910A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-10-29 | 广州迪卡信息科技有限公司 | 具有螺旋链条结构的区块链的数据入链方法和系统 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 一种可扩展的区块链专用协处理器架构;马占刚;李春雷;曹喜信;;微纳电子与智能制造(第01期);全文 * |
| 可更改区块链技术研究;李佩丽;徐海霞;马添军;穆永恒;;密码学报(第05期);全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114884976A (zh) | 2022-08-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10958436B2 (en) | Methods contract generator and validation server for access control of contract data in a distributed system with distributed consensus | |
| US10776480B2 (en) | Producing volatile password hashing algorithm salts from hardware random number generators | |
| US10805090B1 (en) | Address whitelisting using public/private keys and ring signature | |
| US20180254888A1 (en) | Combining hashes of data blocks | |
| US9213852B2 (en) | Limiting access to a digital item | |
| CN110969207A (zh) | 电子证据处理方法、装置、设备以及存储介质 | |
| Liu et al. | Reducing shadow size in smooth scalable secret image sharing | |
| US20210203484A1 (en) | Nodes and methods of operating the same | |
| KR20190022355A (ko) | 데이터 보호 방법 | |
| CN112184441A (zh) | 数据处理方法、装置、节点设备及存储介质 | |
| CN114884976B (zh) | 区块链结构生成方法、区块链结构、电子设备和存储介质 | |
| CN110060055B (zh) | 一种区块链中的数字资产托管方法、装置和电子设备 | |
| US10402593B2 (en) | Verification paths of leaves of a tree | |
| Wang et al. | Progressive secret image sharing scheme using meaningful shadows | |
| CN112333217B (zh) | 基于区块链的联合推荐方法和系统 | |
| CN104410500B (zh) | 基于指定验证者的签名、签名验证及副本模拟方法和系统 | |
| US20230362022A1 (en) | Method for improved hash chaining authentication | |
| CN112487464A (zh) | 一种基于区块链的加密数据分享方法及装置 | |
| JP5427117B2 (ja) | メッセージ認証子生成装置、メッセージ認証子検証装置、メッセージ認証子生成方法、メッセージ認証子検証方法、およびプログラム | |
| CN110011790A (zh) | 一种基于编码的抗量子密钥协商方法 | |
| JP2009169316A (ja) | ハッシュ関数演算装置及び署名装置及びプログラム及びハッシュ関数演算方法 | |
| US20180316504A1 (en) | Efficient calculation of message authentication codes for related data | |
| CN110134369B (zh) | 随机数发生器、随机数发生方法及芯片 | |
| JP5079671B2 (ja) | ハッシュ値生成装置、検証装置、ハッシュ値生成方法、検証方法、プログラム、および記録媒体 | |
| Bollobás et al. | Counting dense connected hypergraphs via the probabilistic method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |