CN115081011A - 一种基于区块链的招投标系统防篡改数据存储方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于区块链的招投标系统防篡改数据存储方法，涉及电子招投标系统数据防篡改技术领域。该方法初始阶段、原始招投标信息广播阶段、原始招投标信息篡改阶段、篡改招投标信息广播阶段、篡改招投标信息识别阶段和篡改招投标信息处理阶段。该方法将区块链应用在招投标系统中，利用区块链的防篡改性存储招投标信息，通过对比通过哈希运算新得到的消息摘要和原始招投标信息本体对应的消息摘要是否相同能够方便判断招投标信息是否被篡改，同时云平台能够存储节点篡改招投标信息数据，多次篡改招投标信息的节点会被区块链网络管理者警告甚至移除网络并加入黑名单，可有效保护系统中招投标数据的真实性和安全性。

Description

一种基于区块链的招投标系统防篡改数据存储方法
技术领域
本发明涉及电子招投标系统数据防篡改技术领域，具体涉及一种基于区块链的招投标系统防篡改数据存储方法。
背景技术
招投标是一种存在于市场的常见活动，传统电子招投标系统能够对招投标活动进行一定程度上的有效管理。然而，在传统电子招投标系统的应用过程中，泄露和篡改招投标数据等情况时有发生，例如恶意修改招标信息等，因此系统无法保证招投标数据的安全性和有效性，招投标数据信息容易被篡改为后期发生纠纷举证不利埋下隐患。而传统电子招投标系统对数据篡改操作却难以建立起有效的防篡改机制。
区块链具有防篡改性，利用哈希算法和数字签名技术可以实现这一性质，基本原理是发送者使用哈希算法对数据进行运算生成消息摘要，随后使用发送者私钥对消息摘要进行数字签名，将其与原始数据一起发送给接收者；接收者使用发送者公开的公钥解密经过加密的摘要，随后使用与发送者相同的哈希算法计算原数据内容，将经过解密的摘要中原数据和经过哈希计算获取的摘要数据进行对比，根据哈希抗碰撞性这一性质，如果数据一致则表示数据没有被篡改过，否则表示数据已经被篡改。
因此本发明结合区块链技术提出一种基于区块链的防篡改数据存储方法来解决传统电子招投标系统中存在的招投标数据信息容易被篡改的问题，对招投标数据进行有效保护。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种基于区块链的招投标系统防篡改数据存储方法，旨在一定程度上解决传统电子招投标系统中招投标信息易篡改问题，有效保护招投标系统中招投标数据的真实性和安全性。
本发明的技术方案为：
一种基于区块链的招投标系统防篡改数据存储方法，该方法包括：
(一)初始阶段，包括如下步骤：
搭建联盟区块链分布式网络，在该区块链网络中节点之间相互连接；
获取原始招投标信息本体M，并将M存入所述区块链网络的某一节点N中；
在节点N中对原始招投标信息本体M进行哈希运算得到消息摘要Hash1；
节点N使用自身私钥对所述消息摘要Hash1进行加密得到数字签名，并且节点N将所述数字签名和原始招投标信息本体M一起上传至节点N对应的服务器进行存储；
(二)原始招投标信息广播阶段；
(三)原始招投标信息篡改阶段；
(四)篡改招投标信息广播阶段；
(五)篡改招投标信息识别阶段；
(六)篡改招投标信息处理阶段。
进一步地，根据权利要求1所述的基于区块链的招投标系统防篡改数据存储方法，所述招投标信息包括项目ID、招标项目名称、招标项目内容、招标人员信息、投标人员信息和签约成交价格。
进一步地，根据所述的基于区块链的招投标系统防篡改数据存储方法，所述原始招投标信息广播阶段，包括如下步骤：
节点N对应的服务器将所述数字签名和原始招投标信息本体M一起向网络中其他节点对应的服务器进行广播，同时，节点N还将该原始招投标信息本体M上传云平台进行存储；
接收广播信息的节点R从其对应的服务器中获取该服务器从广播中所接收的原始招投标信息本体M和数字签名。
进一步地，根据所述的基于区块链的招投标系统防篡改数据存储方法，所述原始招投标信息篡改阶段，包括如下步骤：
节点N对原始招投标信息数据进行修改，得到修改的招投标信息数据；
节点N再次使用自身私钥对消息摘要Hash1进行加密得到数字签名；
节点N将该数字签名和修改的招投标信息本体一起上传至节点N对应的服务器进行存储。
进一步地，根据所述的基于区块链的招投标系统防篡改数据存储方法，所述篡改招投标信息广播阶段，包括如下步骤：
节点N对应的服务器将所述数字签名和修改的招投标信息本体一起向网络中其他节点对应的服务器进行广播，同时，节点N还将修改的招投标信息本体上传云平台进行记录存储。
进一步地，根据所述的基于区块链的招投标系统防篡改数据存储方法，所述篡改招投标信息识别阶段，包括如下步骤：
接收广播信息的节点R从其对应的服务器中获取该服务器从广播中所接收的招投标信息本体和数字签名；
节点R对其获取的招投标信息本体做哈希运算获得新的消息摘要Hash2，同时节点R还使用发送信息的节点N公开的公钥对获取的数字签名进行解密，获得原始招投标信息本体M对应的消息摘要Hash1；
节点R将消息摘要Hash2与消息摘要Hash1进行对比，如果Hash2与Hash1相同则认为招投标信息没有被篡改；如果两者不同则认为招投标信息已经被篡改。
进一步地，根据所述的基于区块链的招投标系统防篡改数据存储方法，所述篡改招投标信息处理阶段，包括如下步骤：
接收信息的节点R确认招投标信息已被篡改后，则从网络中其他服务器同步更新招投标信息本体，如果网络中其他服务器丢失招投标信息本体则从云平台同步更新招投标信息本体；
根据云平台存储的信息，如果网络中某节点篡改招投标信息超过预设次数，则区块链网络管理者将会对该节点进行警告，警告无效则将其移除网络并加入黑名单，该节点将无法再次进入区块链网络。
进一步地，根据所述的基于区块链的招投标系统防篡改数据存储方法，所述哈希运算使用的是SHA256算法。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明方法将区块链应用在招投标系统中，利用区块链的防篡改性存储招投标信息，通过对比通过哈希运算新得到的消息摘要和原始招投标信息本体对应的消息摘要是否相同能够方便判断招投标信息是否被篡改，同时云平台能够存储节点篡改招投标信息数据，多次篡改招投标信息的节点被区块链网络管理者警告甚至移除网络并加入黑名单，这会对节点产生一定的警告和威慑作用。通过结合不同技术能够在一定程度上解决招投标系统中数据易篡改问题，有效保护系统中招投标数据的真实性和安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的具体方式，下面将对实施例中涉及的相关附图做简单说明，下面的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来说，在没有创造性改变的前提下，可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本实施方式广播并上传招投标信息流程示意图；
图2为本实施方式篡改招投标信息识别与处理方法流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本实施方式的基于区块链的招投标系统防篡改数据存储方法包括以下阶段。
(一)初始阶段，包括如下步骤：
步骤001：构建区块链网络环境，在网络中节点之间相互连接；
所述区块链是联盟区块链，管理者可以对希望加入区块链的节点通过设置进行认证，对于符合要求的节点颁发证书允许其进入区块链网络，在网络中的每个节点都有对应的服务器。
本实施方式构建的区块链网络为区块链分布式网络，通过搭建区块链分布式网络可以提高系统可靠性，避免网络由于网络中心节点被破坏而崩溃。区块链分布式网络具有一个CA节点、一个Orderer节点和三个Peer节点。所述三个Peer节点表示为Peer1、Peer2和Peer3，它们属于同一个组织Org1。Peer节点负责存储账本和智能合约，CA节点用于给管理者和网络节点颁发证书以为其提供参与区块链网络交易资格，Orderer节点负责交易排序以保证存储交易的区块具有正确性。
步骤002：获取招投标信息本体M，并将该招投标信息本体M存入步骤1搭建的区块链网络的某一节点N中；
步骤003：在节点N中对原始招投标信息本体M进行哈希运算得到消息摘要Hash1；
在本实施方式中，区块链网络中的节点可以修改招投标信息本体中所有内容。所述招投标信息本体属性包括项目ID、招标项目名称、招标项目内容、招标人员信息、投标人员信息和签约成交价格。例如项目ID：0001；招标项目名称：项目A；招标项目内容：修建建筑A；招标人员信息：张三；投标人员信息：李四；签约成交价格：X元。
本实施方式计算消息摘要的方法为：将招投标信息本体内容作为节点的输入，在节点中使用SHA256算法对招投标信息本体内容进行哈希运算，最终获得消息摘要。
步骤004：节点N使用自身私钥对所述消息摘要Hash1进行加密得到数字签名，随后节点N将得到的数字签名和原始招投标信息本体M一起上传至节点N对应的服务器进行存储；
区块链网络中每个节点都有独立的私钥和公钥，发送信息的节点N首先使用私钥对消息摘要Hash1进行加密得到数字签名，随后将得到的数字签名和原始招投标信息本体M传输到该节点N对应的服务器，该服务器对其接收的数字签名和原始招投标信息本体进行存储。
(二)原始招投标信息广播阶段，包括如下步骤：
步骤005：节点N对应的服务器完成数字签名和原始招投标信息本体M的存储后将所述数字签名和所述原始招投标信息本体M一起向网络中其他节点对应的服务器进行广播，同时，如图1所示节点N还将该原始招投标信息本体M上传云平台进行记录存储。
节点N对应的服务器完成对其接收的数字签名和招投标信息本体的存储后会向网络中其他节点对应的服务器进行广播，直至网络中其余节点都将接收的所述数字签名和招投标信息本体记录在本节点对应的服务器中。
在广播的同时，节点N也会将招投标信息本体存储在云平台中。由于区块链存储大量数据会造成数据冗余，同时会使计算速度变慢，因此本实施方式引入云平台进行数据存储，云平台存储数据包括以下内容：以日志形式记录存储每一条数据上传至区块链网络过程；存储节点篡改招投标信息数据，即节点是否篡改招投标信息和节点篡改招投标信息次数，区块链网络管理者根据存储数据对多次篡改招投标信息的节点进行警告通信，警告无效则将其移除网络并加入黑名单；存储招投标信息本体，以便在区块链网络节点丢失数据需要更新同步招投标信息时作为备份数据被调用；
本实施方式通过引入云平台可以有效缓解区块链的数据存储压力，保证区块链的计算速度和计算效率。
步骤006：接收广播信息的节点R从其对应的服务器中获取该服务器从广播中所接收的数字签名和原始招投标信息本体M；
(三)原始招投标信息篡改阶段，包括如下步骤：
步骤007：节点N对原始招投标信息数据进行修改，得到修改的招投标信息数据；
步骤008：节点N再次使用自身私钥对消息摘要Hash1进行加密得到数字签名；
步骤009：节点N将该数字签名和修改的招投标信息本体一起上传至节点N对应的服务器进行存储；
(四)篡改招投标信息广播阶段，包括如下步骤：
步骤010：节点N对应的服务器将所述数字签名和修改的招投标信息本体一起向网络中其他节点对应的服务器进行广播，同时，节点N还将修改的招投标信息本体上传云平台进行记录存储；
(五)篡改招投标信息识别阶段，如图2所示，包括如下步骤：
步骤011：接收广播信息的节点R从其对应的服务器中获取该服务器从广播中所接收的招投标信息本体和数字签名；
步骤012：节点R对其获取的招投标信息本体做哈希运算获得新的消息摘要Hash2，同时节点R还使用发送信息的节点N公开的公钥对获取的数字签名进行解密，获得原始招投标信息本体M对应的消息摘要Hash1；
步骤0013：节点R将消息摘要Hash2与消息摘要Hash1进行对比，如果Hash2与Hash1相同则认为招投标信息没有被篡改；如果两者不同则认为招投标信息已经被篡改；
(六)篡改招投标信息处理阶段，如图2所示，包括如下步骤：
步骤0014：接收信息的节点R确认招投标信息已被篡改后，则从网络中其他服务器同步更新招投标信息本体，如果网络中其他服务器丢失招投标信息本体则从云平台同步更新招投标信息本体；
步骤0015：根据云平台存储的信息，如果网络中某节点篡改招投标信息超过预设次数，则区块链网络管理者将会对该节点进行警告通信，警告无效则将其移除网络并加入黑名单，该节点将无法再次进入区块链网络。
实施例
首先搭建联盟区块链分布式网络，通过该网络中的节点1存储原始招投标信息本体，在原始招投标信息本体中：项目ID为0001；招标项目名称为项目A；招标项目内容为修建建筑A；招标人员信息为张三；投标人员信息为李四；签约成交价格为X元。
然后节点1使用SHA256算法对原始招投标信息本体进行哈希运算得到消息摘要Hash1。节点1再使用自身私钥对消息摘要Hash1进行加密得到数字签名，将数字签名和原始招投标信息本体一起传输至节点1对应的服务器1，服务器1在存储数字签名和原始招投标信息本体后会向网络中其他节点对应的服务器进行广播，在广播的同时，节点1将原始招投标信息本体数据上传云平台进行存储。
再然后节点1保存根据招投标信息本体计算得到的消息摘要Hash1，随后将原始招投标信息本体中的招标项目名称从项目A修改成项目B；这样修改后的招投标信息本体内容为：项目为0001、招标项目名称为项目B、招标项目内容为修建建筑A、招标人员信息为张三、投标人员信息为李四、签约成交价格为X元。
又然后节点1使用自身私钥对消息摘要Hash1进行加密得到数字签名，将数字签名和修改后的招投标信息本体一起传输至节点1对应的服务器1，服务器1在存储数字签名和修改后的招投标信息本体后会向网络中其他节点对应的服务器进行广播，在广播的同时，节点1将修改后的招投标信息本体数据上传云平台进行存储。
再然后网络中的服务器2成功接收服务器1的广播数据，节点2从其对应的服务器2中获取服务器2所接收的数字签名和招投标信息本体数据，节点2使用节点1公开的公钥对其所获取的数字签名进行解密得到原始招投标信息本体对应的消息摘要Hash1，随后节点2使用SHA256算法对节点1广播的招投标信息本体进行哈希运算得到消息摘要Hash2，由于Hash1与Hash2不相等，根据哈希函数具有抗碰撞性，证明招投标信息已经被篡改。则节点2从网络中其他服务器同步更新招投标信息本体，如果网络中其他服务器丢失招投标信息本体则从云平台同步更新招投标信息本体。
云平台对节点1篡改招投标信息的行为进行记录：节点1存在篡改招投标信息行为并已经篡改招投标信息1次；如果节点1继续篡改招投标信息超过预设次数，则区块链网络管理者将会对节点1进行警告通信，警告无效则将其移除网络并加入黑名单，至此节点1无法再次进入区块链网络。
上述对本发明的一个实施例进行了详细说明。显然，上述实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例；上述实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。基于上述实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，也即凡在本申请的精神和原理之内所作的所有修改、等同替换和改进等，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于区块链的招投标系统防篡改数据存储方法，其特征在于，该方法包括：
(一)初始阶段，包括如下步骤：
搭建联盟区块链分布式网络，在该区块链网络中节点之间相互连接；
获取原始招投标信息本体M，并将M存入所述区块链网络的某一节点N中；
在节点N中对原始招投标信息本体M进行哈希运算得到消息摘要Hash1；
节点N使用自身私钥对所述消息摘要Hash1进行加密得到数字签名，并且节点N将所述数字签名和原始招投标信息本体M一起上传至节点N对应的服务器进行存储；
(二)原始招投标信息广播阶段；
(三)原始招投标信息篡改阶段；
(四)篡改招投标信息广播阶段；
(五)篡改招投标信息识别阶段；
(六)篡改招投标信息处理阶段。
2.根据权利要求1所述的基于区块链的招投标系统防篡改数据存储方法，其特征在于，所述招投标信息包括项目ID、招标项目名称、招标项目内容、招标人员信息、投标人员信息和签约成交价格。
3.根据权利要求1所述的基于区块链的招投标系统防篡改数据存储方法，其特征在于，所述原始招投标信息广播阶段，包括如下步骤：
节点N对应的服务器将所述数字签名和原始招投标信息本体M一起向网络中其他节点对应的服务器进行广播，同时，节点N还将该原始招投标信息本体M上传云平台进行存储；
接收广播信息的节点R从其对应的服务器中获取该服务器从广播中所接收的原始招投标信息本体M和数字签名。
4.根据权利要求1所述的基于区块链的招投标系统防篡改数据存储方法，其特征在于，所述原始招投标信息篡改阶段，包括如下步骤：
节点N对原始招投标信息数据进行修改，得到修改的招投标信息数据；
节点N再次使用自身私钥对消息摘要Hash1进行加密得到数字签名；
节点N将该数字签名和修改的招投标信息本体一起上传至节点N对应的服务器进行存储。
5.根据权利要求1所述的基于区块链的招投标系统防篡改数据存储方法，其特征在于，所述篡改招投标信息广播阶段，包括如下步骤：
节点N对应的服务器将所述数字签名和修改的招投标信息本体一起向网络中其他节点对应的服务器进行广播，同时，节点N还将修改的招投标信息本体上传云平台进行记录存储。
6.根据权利要求1所述的基于区块链的招投标系统防篡改数据存储方法，其特征在于，所述篡改招投标信息识别阶段，包括如下步骤：
接收广播信息的节点R从其对应的服务器中获取该服务器从广播中所接收的招投标信息本体和数字签名；
节点R对其获取的招投标信息本体做哈希运算获得新的消息摘要Hash2，同时节点R还使用发送信息的节点N公开的公钥对获取的数字签名进行解密，获得原始招投标信息本体M对应的消息摘要Hash1；
节点R将消息摘要Hash2与消息摘要Hash1进行对比，如果Hash2与Hash1相同则认为招投标信息没有被篡改；如果两者不同则认为招投标信息已经被篡改。
7.根据权利要求1所述的基于区块链的招投标系统防篡改数据存储方法，其特征在于，所述篡改招投标信息处理阶段，包括如下步骤：
接收信息的节点R确认招投标信息已被篡改后，则从网络中其他服务器同步更新招投标信息本体，如果网络中其他服务器丢失招投标信息本体则从云平台同步更新招投标信息本体；
根据云平台存储的信息，如果网络中某节点篡改招投标信息超过预设次数，则区块链网络管理者将会对该节点进行警告，警告无效则将其移除网络并加入黑名单，该节点将无法再次进入区块链网络。
8.根据权利要求1或6所述的基于区块链的招投标系统防篡改数据存储方法，所述哈希运算使用的是SHA256算法。
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