CN116192881B - 城市规划领域区块链数据的访问控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种城市规划领域区块链数据的访问控制方法及系统，包括：将城市规划领域区块链网络设置为两类区块链，当某个节点启动一项城市规划业务时，执行子任务的对应操作，生成输出数据；并全网广播所述输出数据要在第一类区块链上发布的数据记录；所有节点接收并存储所述数据记录，通过竞争机制竞争将数据记录打包成区块到第一类区块链中并广播，成为合法区块；所述任务节点接收到所述合法区块后，生成操作记录并全网广播，所有节点通过竞争机制竞争将操作记录打包成区块到第二类区块链中并广播，成为合法区块。本发明符合城市规划领域的业务特点，满足城市规划领域对数据的需求。

Description

城市规划领域区块链数据的访问控制方法及系统

技术领域

本发明属于区块链技术领域，特别是涉及到一种城市规划领域区块链数据的户访问控制方法及系统。

背景技术

通过比特币的诞生有了区块链这项技术，也就是说区块链是在比特币的探索过程中诞生的。这就是所谓的第一代区块链，是某种单纯的数字资产，或者交易媒介。区块中收录的数据内容都是交易记录。特点是区块小，区块内数据类型单一，记录数量多。

第二代区块链的特征是知识智能合约，不仅仅涉及交易记录，而是数据内容已经具备了真实金融交易的各个方面的模拟，相比交易有了更宽泛的范围。基于智能合约技术，将区块链应用到具体的行业中的应用，本质上还是属于第二代区块链技术，还是以合约为中心的应用。只是这个合约的概念越来越宽泛，特点是基础架构是为了合约的可扩展性而开发的，处处以合约为核心要素。

目前处于前期研究阶段的区块链技术属于第三代区块链技术，进一步的从交易这个圈子往外围扩展，根据不同的行业特点有不同的尝试。

在城市规划领域，实际上交易或合约的需求是很少的，更多的是城市规划业务对数据的需求出发来考虑。目前，现有技术中的第一代和第二代区块链技术都无法适用。它们的缺点是区块太小，业务类型简单，处理手段单一，基本上无法满足城市规划领域的业务特点。

发明内容

本发明提出一种城市规划领域区块链数据的访问控制方法及系统，符合城市规划领域的业务特点，满足城市规划领域对数据的需求。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种城市规划领域区块链数据的访问控制方法，包括：

将城市规划领域区块链网络设置为两类区块链，第一类区块链用于存放城市规划业务的数据记录，第二类区块链用于存放城市规划业务的操作记录；

两类区块链都包括多个节点，每个节点都是城市规划单位直接控制的节点，每个节点的地位相同；

当某个节点启动一项城市规划业务时，该节点作为任务节点，将所述城市规划业务分解为多个子任务，执行子任务的对应操作，生成输出数据；并在城市规划领域区块链网络全网广播所述输出数据要在第一类区块链上发布的数据记录；

所有节点接收并存储所述数据记录，当存储的数据记录满足成块条件时，所有节点通过竞争机制竞争将数据记录打包成区块到第一类区块链中并广播，成为合法区块；

所述任务节点接收到所述合法区块后，生成操作记录并在城市规划领域区块链网络全网广播，

所有节点接收并存储所述操作记录，当存储的操作记录满足成块条件时，所有节点通过竞争机制竞争将操作记录打包成区块到第二类区块链中并广播，成为合法区块。

进一步的，每个所述节点都参与城市规划具体业务的处理，参与生成数据，参与将数据打包到区块链中；节点之间以因特网作为连接方式。如果相互连接的节点在某个城市规划单位之内，则通过内部网络的方式连接。

进一步的，所述执行子任务的对应操作包括：确定当前子任务的输入数据索引和操作索引；所述操作索引是城市规划领域区块链网络事先定义的与具体操作的对应规则，所述对应规则在所有节点之间具有共识；

根据所述输入数据索引从第一类区块链中获取输入数据，根据所述操作索引确定要对所述输入数据执行的操作，执行操作。

进一步的，所述数据记录包括：记录生成时间t0、记录成块最大延迟时间t1、业务内容数据；所述业务内容包括输入数据、中间数据、输出数据。

更进一步的，判断存储的数据记录满足成块条件的方法包括：设当前时间为t2，在数据记录的存储区中，所有待成块的数据记录，根据t=t2-t0-t1的值大小进行排序，t值小的排序靠前，然后，判断1）存储区所有存储数据的总大小是否大于等于第一类区块链的区块大小；判断2）t值是否小于等于0；如果判断1）成立，则根据排序选取记录放入第一类区块链的区块中，直到放不下为止；如果判断2）成立，则将所有记录放入第一类区块链的区块中。

进一步的，所述操作记录包括输入数据索引，操作索引，输出数据索引。

本发明另一方面还提出了一种城市规划领域区块链数据的访问控制系统，包括：

区块链设置模块，用于将城市规划领域区块链网络设置为两类区块链，第一类区块链用于存放城市规划业务的数据记录，第二类区块链用于存放城市规划业务的操作记录；两类区块链都包括多个节点，每个节点都是城市规划单位直接控制的节点，每个节点的地位相同；

任务模块，用于当某个节点启动一项城市规划业务时，该节点作为任务节点，将所述城市规划业务分解为多个子任务，执行子任务的对应操作，生成输出数据；并在城市规划领域区块链网络全网广播所述输出数据要在第一类区块链上发布的数据记录；

数据记录模块，用于所有节点接收并存储所述数据记录，当存储的数据记录满足成块条件时，所有节点通过竞争机制竞争将数据记录打包成区块到第一类区块链中并广播，成为合法区块；

操作记录模块，用于所述任务节点接收到所述合法区块后，生成操作记录并在城市规划领域区块链网络全网广播，所有节点接收并存储所述操作记录，当存储的操作记录满足成块条件时，所有节点通过竞争机制竞争将操作记录打包成区块到第二类区块链中并广播，成为合法区块。

进一步的，所述任务模块包括：确定当前子任务的输入数据索引和操作索引；所述操作索引是城市规划领域区块链网络事先定义的与具体操作的对应规则，所述对应规则在所有节点之间具有共识；

根据所述输入数据索引从第一类区块链中获取输入数据，根据所述操作索引确定要对所述输入数据执行的操作，执行操作。

进一步的，所述数据记录模块包括：

数据记录单元，用于所有节点接收并存储所述数据记录，数据记录包括记录生成时间t0、记录成块最大延迟时间t1、业务内容；所述业务内容包括输入数据、中间数据、输出数据；

判断单元，用于判断存储的数据记录满足成块条件，具体包括：设当前时间为t2，在数据记录的存储区中，所有待成块的数据记录，根据t=t2-t0-t1的值大小进行排序，t值小的排序靠前，然后，判断1）存储区所有存储数据的总大小是否大于等于第一类区块链的区块大小；判断2）t值是否小于等于0；如果判断1）成立，则根据排序选取记录放入第一类区块链的区块中，直到放不下为止；如果判断2）成立，则将所有记录放入第一类区块链的区块中。

进一步的，所述操作记录模块中，操作记录包括输入数据索引，操作索引，输出数据索引。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明将城市规划领域区块链网络设置为两类区块链，一类用于存放城市规划业务的数据记录，另一类用于存放城市规划业务的操作记录；符合城市规划领域的业务特点，满足城市规划领域对数据的需求。

2、本发明每个节点都是城市规划单位直接控制的节点，每个节点的地位相同；发起任务的节点临时作为任务节点，所有节点竞争打包区块，采用这种方式能够有效利用城市规划单位所有的资源。

3、本发明提出的判断存储的数据记录满足成块条件的方法，能够满足城市规划领域的业务内容数据的及时发布的需求。

附图说明

图1是本发明实施例的流程示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

为使本发明专利的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明专利的具体实施方式作进一步的说明。

本发明的核心思路是基于城市规划领域的业务特点而来的，城市规划领域的业务特点是数据量大，数据类型多样，不同的数据类型有不同的特定要求。大体上数据可以分为内容数据和操作数据，内容数据的要求是发布及时和权限管理；操作数据的要求是复用。

因此，本实施例内容包括：

一、区块链系统设置：

本发明的区块链系统由多个节点组成，每个节点都是城市规划单位直接控制的节点（电脑或服务器），每个节点的地位是相同的，都要参与城市规划具体业务的处理，参与生成数据，参与将数据打包到区块链中。

具体的处理方式是每个节点所产生的数据会通过广播的方式将数据广播到全网，全网节点都会在存储区存储还未打包到区块链的数据，当满足数据打包要求时，各个节点会竞争打包数据的机会，现有技术中的竞争机制都可以采用，将数据打包到区块链中并广播，其他节点确认该区块后，该区块就成为合法区块，其中的数据可以被合法使用。

节点与节点之间的连接方式属于现有技术，可以是以因特网作为连接方式。如果是都在某个单位之内，则可以通过内部网络的方式连接，例如局域网。

二、城市规划区块链结构：

本发明中，根据数据类型设置为两类区块链。

第一类区块链用于存放城市规划领域的业务数据的数据记录，例如大量的待分析原始数据（输入数据），大量的对原始数据进行数据处理后形成的中间数据，以及大量的参与城市规划的结论数据（输出数据）等。

这些数据的特点是数据量大，而且往往对时效有一定要求。

第一类区块链中，每条数据记录至少包括：记录生成时间t0（通过时间戳来实现）、记录成块最大延迟t1（根据数据的类型，数据所涉业务的不同类型，数据的所有人的类型等体现业务优先级的信息来确定，需要及时公开的记录t1值小，不需要及时公开的记录t1值大）、业务内容。

数据记录放入区块链的条件：设当前时间为t2，在存储区中，所有待成块的数据，根据t=t2-t0-t1的值大小进行排序，t值小的排序靠前。然后，判断1）存储区所有存储数据的总大小是否大于等于区块大小；判断2）t值是否等于小于0。

如果判断1）成立，则根据排序选取数据记录放入区块，直到放不下为止；如果判断2）成立，则将所有数据记录放入区块。

第二类区块链用于存放城市规划过程中，对业务数据的操作记录（操作过程）。操作记录的数据量较小，且对时效要求不高，主要的目的是将对数据内容的处理过程共享给其他用户使用，因此，主要考虑设置较小的区块，便于查询其中的内容即可。

每条记录包括输入数据索引，操作索引，输出数据索引。

输入数据索引包括：输入数据所在区块索引+该数据在区块内的索引。输入数据可以为空，可以为1个，可以为多个。

操作索引是整个区块链系统事先定义的与具体操作对应索引，该对应规则是在所有节点之间具有共识的。

输出数据索引包括：输出数据所在区块索引+该数据在区块内的索引。

三、运行流程：

步骤1：当某个用户开始在某个节点（称为任务节点）上启动一项城市规划业务时，先将城市规划业务分解为多个子任务；多个子任务之间如果可以并行执行，则不用考虑现有顺序，可以分开执行，如果需要串行执行，则需要等待前面的子任务执行完成后再执行后面的子任务。

步骤2：如果有未执行的子任务，则选取一个子任务作为当前子任务；确定当前子任务的输入数据索引和操作索引。

步骤3：根据输入数据索引从第一类区块链中获取输入数据；根据操作索引确定要对输入数据所执行的操作；第一类区块链具有较大的区块大小。优选的是1M 字节。也可以根据需要特性设置其它大小的区块。

步骤4：执行对应操作，生成输出数据；输出数据需要在第一类区块链上发布数据记录，数据记录至少包括：记录生成时间t0（通过时间戳来实现）、记录成块最大延迟t1（根据数据的类型，数据所涉业务的不同类型，数据的所有人的类型等体现业务优先级的信息来确定，需要及时公开的记录t1值小，不需要及时公开的记录t1值大）、业务内容；并在全网广播该条记录，所述数据记录的类型是内容数据，其中业务内容包括输入数据、中间数据、输出数据。

步骤5：全网的节点接收到所述数据记录后，存储在第一类区块链的存储区内。

步骤6：判断第一类区块链的存储区的数据记录是否满足成块条件，设当前时间为t2，在存储区中，所有待成块的数据，根据t=t2-t0-t1的值大小进行排序，t值小的排序靠前。然后，判断1）存储区所有存储数据的总大小是否大于等于1M（或设置的其它大小）；判断2）t值是否等于小于0。

如果判断1）成立，则根据排序选取数据记录放入第一类区块链的区块中，直到放不下为止；如果判断2）成立，则将所有数据记录放入第一类区块链的区块中。

上述放入过程所有节点都进行，通过竞争机制竞争，竞争成功后全网广播，等其他节点确认后成为合法区块。该区块中的每一条数据记录，都可以成为后续任务的输入数据。

步骤7：所述任务节点接收到步骤6中生成的区块后，获得输出数据索引，生成操作记录，包括输入数据索引，操作索引，输出数据索引。

输入数据索引包括：输入数据所在区块索引+该数据在区块内的索引。输入数据可以为空，可以为1个，可以为多个。

操作索引是整个区块链系统事先定义的与具体操作对应索引，该对应规则是在所有节点之间具有共识的。

输出数据索引包括：输出数据所在区块索引+该数局在区块内的索引。

步骤8：所述任务节点将步骤7中生成的操作记录广播到全网。

步骤9：全网的所有接收到操作记录的节点，将其存储到第二类区块链的存储区；第二类区块链的区块大小相比第一类区块链的区块大小要小很多，例如可以是1k字节。

步骤10：当第二类区块链的存储区中的操作记录的容量满足成块条件时，各个节点通过竞争机制竞争将操作记录打包成区块，并全网广播，等其他节点确认后，即成为合法区块。本步骤中的第二类区块链的成块方法，成块条件确认方法都采用现有技术中的常规手段即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种城市规划领域区块链数据的访问控制方法，其特征在于，包括：

将城市规划领域区块链网络设置为两类区块链，第一类区块链用于存放城市规划业务的数据记录，第二类区块链用于存放城市规划业务的操作记录；

两类区块链都包括多个节点，每个节点都是城市规划单位直接控制的节点，每个节点的地位相同；

当某个节点启动一项城市规划业务时，该节点作为任务节点，将所述城市规划业务分解为多个子任务，执行子任务的对应操作，生成输出数据；并在城市规划领域区块链网络全网广播所述输出数据要在第一类区块链上发布的数据记录；

所有节点接收并存储所述数据记录，当存储的数据记录满足成块条件时，所有节点通过竞争机制竞争将数据记录打包成区块到第一类区块链中并广播，成为合法区块；

所述任务节点接收到所述合法区块后，生成操作记录并在城市规划领域区块链网络全网广播，

所有节点接收并存储所述操作记录，当存储的操作记录满足成块条件时，所有节点通过竞争机制竞争将操作记录打包成区块到第二类区块链中并广播，成为合法区块；

所述数据记录包括：记录生成时间t0、记录成块最大延迟时间t1、业务内容数据；所述业务内容包括输入数据、中间数据、输出数据；

判断存储的数据记录满足成块条件的方法包括：设当前时间为t2，在数据记录的存储区中，所有待成块的数据记录，计算t=t2-t0-t1，根据t值大小进行排序，t值小的排序靠前，然后，判断1）存储区所有存储数据的总大小是否大于等于第一类区块链的区块大小；判断2）t值是否小于等于0；如果判断1）成立，则根据排序选取记录放入第一类区块链的区块中，直到放不下为止；如果判断2）成立，则将所有记录放入第一类区块链的区块中。

2.根据权利要求1所述的城市规划领域区块链数据的访问控制方法，其特征在于，每个所述节点都参与城市规划具体业务的处理，参与生成数据，参与将数据打包到区块链中；节点之间以因特网作为连接方式；如果相互连接的节点在某个城市规划单位之内，则通过内部网络的方式连接。

3.根据权利要求1所述的城市规划领域区块链数据的访问控制方法，其特征在于，所述执行子任务的对应操作包括：确定当前子任务的输入数据索引和操作索引；所述操作索引是城市规划领域区块链网络事先定义的与具体操作的对应规则，所述对应规则在所有节点之间具有共识；

根据所述输入数据索引从第一类区块链中获取输入数据，根据所述操作索引确定要对所述输入数据执行的操作，执行操作。

4.根据权利要求1所述的城市规划领域区块链数据的访问控制方法，其特征在于，所述操作记录包括输入数据索引，操作索引，输出数据索引。

5.一种城市规划领域区块链数据的访问控制系统，其特征在于，包括：

区块链设置模块，用于将城市规划领域区块链网络设置为两类区块链，第一类区块链用于存放城市规划业务的数据记录，第二类区块链用于存放城市规划业务的操作记录；两类区块链都包括多个节点，每个节点都是城市规划单位直接控制的节点，每个节点的地位相同；

任务模块，用于当某个节点启动一项城市规划业务时，该节点作为任务节点，将所述城市规划业务分解为多个子任务，执行子任务的对应操作，生成输出数据；并在城市规划领域区块链网络全网广播所述输出数据要在第一类区块链上发布的数据记录；

数据记录模块，用于所有节点接收并存储所述数据记录，当存储的数据记录满足成块条件时，所有节点通过竞争机制竞争将数据记录打包成区块到第一类区块链中并广播，成为合法区块；

操作记录模块，用于所述任务节点接收到所述合法区块后，生成操作记录并在城市规划领域区块链网络全网广播，所有节点接收并存储所述操作记录，当存储的操作记录满足成块条件时，所有节点通过竞争机制竞争将操作记录打包成区块到第二类区块链中并广播，成为合法区块；

所述数据记录模块包括：

数据记录单元，用于所有节点接收并存储所述数据记录，数据记录包括记录生成时间t0、记录成块最大延迟时间t1、业务内容；所述业务内容包括输入数据、中间数据、输出数据；

判断单元，用于判断存储的数据记录满足成块条件，具体包括：设当前时间为t2，在数据记录的存储区中，所有待成块的数据记录，计算t=t2-t0-t1，根据t值大小进行排序，t值小的排序靠前，然后，判断1）存储区所有存储数据的总大小是否大于等于第一类区块链的区块大小；判断2）t值是否小于等于0；如果判断1）成立，则根据排序选取记录放入第一类区块链的区块中，直到放不下为止；如果判断2）成立，则将所有记录放入第一类区块链的区块中。

6.根据权利要求5所述的城市规划领域区块链数据的访问控制系统，其特征在于，所述任务模块包括：确定当前子任务的输入数据索引和操作索引；所述操作索引是城市规划领域区块链网络事先定义的与具体操作的对应规则，所述对应规则在所有节点之间具有共识；

根据所述输入数据索引从第一类区块链中获取输入数据，根据所述操作索引确定要对所述输入数据执行的操作，执行操作。

7.根据权利要求5所述的城市规划领域区块链数据的访问控制系统，其特征在于，所述操作记录模块中，操作记录包括输入数据索引，操作索引，输出数据索引。

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