CN116305209A - 一种基于区块链的连铸数据版权保护方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于区块链的连铸数据版权保护方法及系统，属于数字版权技术领域。所述方法包括：对获取的连铸数据进行加密后，向服务器发起数据存储或更新操作请求；服务器接收数据操作请求，并进行身份验证；验证通过后，在关系型数据库上应用操作，将用户信息和对关系型数据库的操作信息添加到区块链上并加盖时间戳；其中，数据在电子版权网络中上架提供付费授权访问；服务器接收查询请求信息，对用户进行身份验证并检查用户是否有欲查询数据的访问授权，若验证通过且有访问权限，则执行查询，将用户信息和数据库的操作信息添加到区块链上后，将查询结果发送给用户。采用本发明，能够保证连铸数据的可靠保存和共享并提供版权保护能力。

Description

一种基于区块链的连铸数据版权保护方法及系统

技术领域

本发明涉及数字版权技术领域，特别是指一种基于区块链的连铸数据版权保护方法及系统。

背景技术

连铸是一种现代化的钢铁生产工艺，它不仅可以大幅提高生产效率和降低生产成本，还可以生产出更高质量的钢材。随着信息化和工业自动化的快速发展，连铸技术中涉及到的各种技术和设备也在不断更新和升级，使得其产生了大量的数据。这些数据涵盖了连铸过程中各个环节的生产数据、操作数据、质量数据、设备状态数据等等，这些数据往往包含了钢铁企业的核心竞争力和商业机密。连铸过程中产生大量的工艺参数、生产参数、质量数据等信息，这些数据对于企业的生产管理和优化非常关键。如果这些数据被未经授权的人员获取或利用，可能会影响企业的生产效率、产品质量和竞争力。连铸的数据还包含了企业的商业机密，比如生产工艺、生产流程、设备设计等信息，这些信息是企业核心竞争力的重要组成部分，如果这些信息被泄露给未授权人员，将会给企业带来巨大的损失。连铸数据不仅仅需要被存储和保护，也需要被授权共享访问。在连铸的生产过程中，涉及到的数据非常庞大，而这些数据的产生、存储、处理和使用需要多个部门和多个企业之间的协同和合作。因此，钢铁企业需要对其数据进行版权保护和授权管理，以确保数据被合法地共享和访问。

传统的版权保护多关注于以数字水印技术为主的电影、数字音乐等多媒体内容的版权保护，而连铸数据的版权保护需要考虑更多方面。连铸数据的特点在于其规模庞大、数据格式多样化、复杂度高，而且数据的价值和利用方式也非常特殊。因此，传统的版权保护难以满足连铸数据版权保护的需要。另外，传统的版权保护需要向一个中心机构进行登记注册，若中心机构遭到攻击，那么数据版权的保护就会遭到威胁。这种中心化的保护模式不仅容易遭到黑客攻击，还会造成版权管理的瓶颈，影响数据的共享和使用。

区块链技术的出现，给数据版权保护带来了新的思路。区块链是一种去中心化的分布式数据库技术，它具有不可篡改、去中心化、透明化等特点，可以为数据版权保护提供一种去中心化、安全可靠的方式。现有的区块链版权保护系统通常将信息上链登记注册作为主要方式，保证数据的不可篡改性。然而，对于连铸数据这类需要频繁更新和修正的数据，在保证快速数据查询的同时，也需要记录共享过程中的修改历史，并进行查询和追溯，以便及时发现和监控不当操作。此外，现有的区块链版权保护系统要求客户端下载完整的区块链数据才能进行正确性检验，这对于容量及性能有限的普通电子设备来说是具有挑战性的，因此在安全可靠地使用现有的区块链版权保护系统时，客户端设备必须具备一定的硬件和软件门槛。

发明内容

本发明实施例提供了基于区块链的连铸数据版权保护方法及系统，能够保证连铸数据的可靠保存和共享并提供版权保护能力。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种基于区块链的连铸数据版权保护方法，包括：

S101，获取连铸生产流程中产生的连铸数据，对获取的连铸数据进行加密后，向服务器发起数据存储或更新操作请求；其中，数据操作请求包括：用户信息和对关系型数据库的操作信息；

S102，服务器接收用户的数据操作请求，根据用户信息进行身份验证；

S103，验证通过后，在关系型数据库上应用操作，将用户信息和对关系型数据库的操作信息添加到区块链上并加盖时间戳；其中，加密后的连铸数据在电子版权网络中上架提供付费授权访问，电子版权网络由服务器运行并向得到授权的用户提供数据解密的私钥；

S104，服务器接收用户的查询请求信息，所述查询请求信息包括：用户信息、查询模式信息及对需要查询数据的请求，根据用户信息对用户进行身份验证并检查用户是否有欲查询数据的访问授权，若验证通过且用户有访问权限，则根据查询模式信息生成查询操作向关系型数据库执行查询，将用户信息和对关系型数据库的操作信息记录并添加到区块链上后，将查询结果发送给用户。

进一步地，所述对获取的连铸数据进行加密包括：

采用非对称加密算法对获取的连铸数据明文进行加密；其中，每个用户都拥有属于自己的非对称加密算法密钥对，所述密钥对包括：公钥和私钥，公钥用于数据加密，得到授权的用户将获得私钥以解密并读取数据。

进一步地，电子版权网络，用于不同钢铁企业的连铸数据的发布展示，销售连铸数据访问权，购买连铸数据访问权以及向得到授权的用户提供数据解密的私钥。

进一步地，所述将用户信息和对关系型数据库的操作信息添加到区块链上并加盖时间戳包括：

将用户信息和对关系型数据库的操作信息添加到区块链上，并且在区块头中加盖微秒精度的时间戳；其中，时间戳的时间是服务器在关系型数据库上应用操作，即提交事务完成的时间。

进一步地，在S103之后，所述方法包括：

服务器定期进行数据查重检测并报告可疑的抄袭行为。

进一步地，所述服务器定期进行数据查重检测并报告可疑的抄袭行为包括：

获取关系型数据库中新加入的连铸数据，对预设期间内新增加的数据根据由新到旧的顺序与已有数据计算重复率；

若两组数据重复率超过预设的重复率阈值，将从电子版权网络下架两组数据中较晚提交的一组数据，并会进行人工核查，若确认数据存在抄袭问题，则下架抄袭数据，同时查询被抄袭数据的访问历史并向提交数据的两家企业发送报告。

进一步地，查询模式包括：标准查询模式、历史查询模式和验证查询模式；其中，

标准查询模式查询到的是所查询数据的最新版本；

历史查询模式获取所查询数据的所有历史版本和修改记录，以供用户追溯数据变更；

验证查询模式提供用户对客户端查询到的数据进行正确性验证，验证查询模式下需要服务器发送默克尔树的一个证明数据，客户端通过查询到的叶子结点数据和服务器提供的证明数据计算出默克尔树根，并与区块链上的默克尔树根进行比较，若二者一致则通过正确性验证。

另一方面，提供了一种基于区块链的连铸数据版权保护系统，包括：

数据库模块，用于存储或更新用户上传的加密后的连铸数据；

区块链网络模块，被服务端用于运行电子版权网络，将用户上传的用户信息和对关系型数据库的操作信息添加到区块链上并加盖时间戳；其中，加密后的连铸数据在电子版权网络中上架提供付费授权访问，电子版权网络向得到授权的用户提供数据解密的私钥；

服务端，用于接收用户的数据存储或更新操作请求，数据操作请求包含用户信息和对关系型数据库的操作信息；根据用户信息进行身份验证，验证通过后，利用数据库模块在关系型数据库上应用操作，使用区块链网络模块将信息上链；还用于接收用户的查询请求信息，所述查询请求信息包括：用户信息、查询模式信息及对需要查询数据的请求，根据用户信息对用户进行身份验证并检查用户是否有欲查询数据的访问授权，若验证通过且用户有访问权限，则根据查询模式信息生成查询操作向关系型数据库执行查询，将用户信息和对关系型数据库的操作信息记录并添加到区块链上后，将查询结果发送给用户；

客户端，用于提供人机交互界面便于用户登录、发起数据存储、修改、查询请求，根据用户的查询模式信息对数据进行展示，并存储区块链上的默克尔树根，以便对数据进行正确性检验；还用于提供用户浏览电子版权网络中的信息。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

1)基于区块链技术，企业连铸数据在存储和共享时，可以有效地对企业的数据版权进行声明、保护和授权访问；

2)基于区块链技术，能够实现连铸数据修改历史的查询和追溯；

3)能够实现抄袭行为的主动发现并及时处理；

4)能够满足快速数据查询的要求，降低客户端设备的门槛要求；

5)能够更好地适用于连铸数据的存储、共享和版权保护场景，保证了企业连铸数据的可靠存储和可靠共享。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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为本发明实施例提供的基于区块链的连铸数据版权保护方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的基于默克尔树根的数据验证示例示意图；

图3为本发明实施例提供的连铸数据查重程序的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的基于区块链的连铸数据版权保护系统的结构示意图。

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，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

如图1所示，本发明实施例提供了一种基于区块链的连铸数据版权保护方法，包括：

S101，获取连铸生产流程中产生的连铸数据，对获取的连铸数据进行加密后，向服务器发起数据存储或更新操作请求；其中，数据操作请求包括：用户信息(包含用户的身份标识，该身份标识是用户的公钥)、对关系型数据库的操作信息；

本实施例中，连铸生产流程中产生的连铸数据包括：连铸过程中各个环节的生产数据、操作数据、质量数据和设备状态数据等等。

本实施例中，企业创建账户，生成非对称加密算法(例如，国密SM2算法)密钥对，在连铸生产流程中产生连铸数据后，录入数据，采用非对称加密算法对获取的连铸数据明文进行加密，然后向服务器发起数据存储操作请求；其中，数据存储操作请求包含用户信息、对关系型数据库的存储操作信息。若用户是对已有数据进行修改，则向服务器发起数据更新操作请求，新的数据将被非对称加密算法加密并上传数据更新操作请求；其中，数据更新操作请求包含用户信息、对关系型数据库的修改操作信息。

本实施例中，每个用户(即：账户)都拥有属于自己的非对称加密算法密钥对，所述密钥对包括：公钥和私钥，采用公钥对数据明文进行加密保护，在传输过程中不会进行明文传输，得到授权的用户将获得私钥以解密并读取数据。

本实施例中，所述关系型数据库操作信息包括：关系型数据库的一次事务，包含了对数据库的一组成功的读/写操作。

S102，服务器接收用户的数据操作请求，根据用户信息进行身份验证；

本实施例中，服务器接收用户的数据存储或修改操作请求，根据用户信息进行身份验证，验证用户是否有数据的操作权限，若验证通过，则执行S103，若验证不通过，用户的操作请求将被拒绝。

S103，验证通过后，在关系型数据库上按照用户提交的数据操作请求应用这些操作，若用户提交的是数据存储请求，则将连铸数据存储进关系型数据库；若用户提交的是数据修改请求，则按照用户的要求在关系型数据库上对数据进行修改，操作完成之后将用户信息和对关系型数据库的操作信息添加到区块链上并加盖时间戳；其中，加密后的连铸数据在电子版权网络中上架提供付费授权访问，电子版权网络由服务器运行并向得到授权的用户提供数据解密的私钥；

本实施例中，验证通过后，服务器将根据用户发送的对关系型数据库的操作信息生成SQL(Structured Query Language)语句在关系型数据库上应用操作。

本实施例中，采用关系型数据库存储用户上传的连铸数据时，存入的数据可以修改但是不会被删除，关系型数据库中会保存每一条数据的所有版本。

本实施例中，将用户上传的用户信息和对关系型数据库的操作信息添加到区块链上，信息被添加到区块链上时，区块头中会加盖微秒精度的时间戳；其中，时间戳的时间是服务器在关系型数据库上应用操作，即提交事务完成的时间。

本实施例中，基于钢铁产业链的版权保护运作模式和电子版权网络，由服务器运行，加密后的连铸数据会被发布到电子版权网络上，当其他实体或个人对某组数据感兴趣时，可以通过电子版权网络向该实体或个人付费获取访问权限和用于数据解密的私钥。

本实施例中，电子版权网络的功能包括：不同钢铁企业的连铸数据的发布展示，销售连铸数据访问权，购买连铸数据访问权以及向得到授权的用户提供数据解密的私钥。

本实施例中，用户的存储、更新、查询操作记录都会被添加到区块链上。

S103，服务器接收用户的查询请求信息，所述查询请求信息包括：用户信息、查询模式信息及对需要查询数据的请求，根据用户信息对用户进行身份验证并检查用户是否有欲查询数据的访问授权，若验证通过且用户有访问权限，则根据查询模式信息生成查询操作向关系型数据库执行查询，将用户信息和对关系型数据库的操作信息记录并添加到区块链上后，将查询结果发送给用户。

本实施例中，根据用户查询时发送的查询模式信息向用户展示最新版本或者所有的数据。

本实施例中，查询模式包括：标准查询模式、历史查询模式和验证查询模式；其中，

标准查询模式查询到的是所查询数据的最新版本；

历史查询模式获取所查询数据的所有历史版本和修改记录，以供用户追溯数据变更；

验证查询模式提供用户对客户端查询到的数据进行正确性验证，验证查询模式下需要服务器发送默克尔树(Merkle Tree)的一个证明数据，客户端通过查询到的叶子结点数据和服务器提供的证明数据计算出默克尔树根，并与区块链上的默克尔树根进行比较，若二者一致则通过正确性验证。

本实施例中，验证查询模式是基于默克尔树根验证方法，如图2所示，区块链的区块是默克尔树的叶子结点(L1、L2、L3、L4等)，它们构成了默克尔树，每个节点都存储子节点和对应的哈希值，客户端只需存储所有默克尔树根节点(N1、N2等)而无需存储所有区块链上的数据。用户以验证查询模式进行数据查询时，若要对收到的叶子结点L1的数据进行正确性验证，服务器将发送一个验证数据，这个验证数据就是节点N2，客户端通过L1和L2计算出N1节点，再与服务器发送的N2节点计算得到默克尔树根R1，并与本地存储的根节点数据进行比较即可得出验证结果。

本实施例中，在S103之后，所述方法包括：

服务器定期进行数据查重检测并报告可疑的抄袭行为。

本实施例中，服务器定期运行查重程序，对数据进行查重检测；其中，定期运行查重程序的时间间隔可以由管理员设置为每天或每周。

如图3所示，服务器定期进行数据查重检测并报告可疑的抄袭行为具体可以包括以下步骤：

A1，查重程序获取关系型数据库中新加入的连铸数据，对预设期间内新增加的数据根据由新到旧的顺序与已有数据计算局部敏感哈希SimHash，通过局部敏感哈希的计算结果获得两组数据的重复率；其中，所述由新到旧的顺序指的是，最新增加的数据会首先被检测，和与之更早加入数据库的数据进行重复率比较；

A2，若两组数据重复率超过预设的重复率阈值，将从电子版权网络下架两组数据中较晚提交的一组数据，并会进行人工核查，若确认数据存在抄袭问题，则下架抄袭数据，同时查询被抄袭数据的访问历史并向提交数据的两家企业发送报告。

本发明还提供一种基于区块链的连铸数据版权保护系统的具体实施方式，由于本发明提供的基于区块链的连铸数据版权保护系统与前述基于区块链的连铸数据版权保护方法的具体实施方式相对应，该基于区块链的连铸数据版权保护系统可以通过执行上述方法具体实施方式中的流程步骤来实现本发明的目的，因此上述基于区块链的连铸数据版权保护方法具体实施方式中的解释说明，也适用于本发明提供的基于区块链的连铸数据版权保护系统的具体实施方式，在本发明以下的具体实施方式中将不再赘述。

如图4所示，本发明实施例还提供一种基于区块链的连铸数据版权保护系统，包括：

数据库模块，用于存储或更新用户上传的加密后的连铸数据；

区块链网络模块，被服务端用于运行电子版权网络，将用户上传的用户信息和对关系型数据库的操作信息添加到区块链上并加盖时间戳；其中，加密后的连铸数据在电子版权网络中上架提供付费授权访问，电子版权网络向得到授权的用户提供数据解密的私钥；

服务端，用于接收用户的数据存储或更新操作请求，数据操作请求包含用户信息和对关系型数据库的操作信息；根据用户信息进行身份验证，验证通过后，利用数据库模块在关系型数据库上应用操作，使用区块链网络模块将信息上链；还用于接收用户的查询请求信息，所述查询请求信息包括：用户信息、查询模式信息及对需要查询数据的请求，根据用户信息对用户进行身份验证并检查用户是否有欲查询数据的访问授权，若验证通过且用户有访问权限，则根据查询模式信息生成查询操作向关系型数据库执行查询，将用户信息和对关系型数据库的操作信息记录并添加到区块链上后，将查询结果发送给用户；

客户端，用于提供人机交互界面便于用户登录、发起数据存储、修改、查询请求，根据用户的查询模式信息对数据进行展示，并存储区块链上的默克尔树根，以便对数据进行正确性检验；还用于提供用户浏览电子版权网络中的信息。

本发明实施例提供的基于区块链的连铸数据版权保护方法及系统，至少具有以下有益效果：

1)基于区块链技术，企业连铸数据在存储和共享时，可以有效地对企业的数据版权进行声明、保护和授权访问；

2)基于区块链技术，能够实现连铸数据修改历史的查询和追溯；

3)能够实现抄袭行为的主动发现并及时处理；

4)能够满足快速数据查询的要求，降低客户端设备的门槛要求；

5)能够更好地适用于连铸数据的存储、共享和版权保护场景，保证了企业连铸数据的可靠存储和可靠共享。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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 (8)

1.一种基于区块链的连铸数据版权保护方法，其特征在于，包括：

S101，获取连铸生产流程中产生的连铸数据，对获取的连铸数据进行加密后，向服务器发起数据存储或更新操作请求；其中，数据操作请求包括：用户信息和对关系型数据库的操作信息；

S102，服务器接收用户的数据操作请求，根据用户信息进行身份验证；

S103，验证通过后，在关系型数据库上应用操作，将用户信息和对关系型数据库的操作信息添加到区块链上并加盖时间戳；其中，加密后的连铸数据在电子版权网络中上架提供付费授权访问，电子版权网络由服务器运行并向得到授权的用户提供数据解密的私钥；

S104，服务器接收用户的查询请求信息，所述查询请求信息包括：用户信息、查询模式信息及对需要查询数据的请求，根据用户信息对用户进行身份验证并检查用户是否有欲查询数据的访问授权，若验证通过且用户有访问权限，则根据查询模式信息生成查询操作向关系型数据库执行查询，将用户信息和对关系型数据库的操作信息记录并添加到区块链上后，将查询结果发送给用户。

2.根据权利要求1所述的基于区块链的连铸数据版权保护方法，其特征在于，所述对获取的连铸数据进行加密包括：

采用非对称加密算法对获取的连铸数据明文进行加密；其中，每个用户都拥有属于自己的非对称加密算法密钥对，所述密钥对包括：公钥和私钥，公钥用于数据加密，得到授权的用户将获得私钥以解密并读取数据。

3.根据权利要求1所述的基于区块链的连铸数据版权保护方法，其特征在于，电子版权网络，用于不同钢铁企业的连铸数据的发布展示，销售连铸数据访问权，购买连铸数据访问权以及向得到授权的用户提供数据解密的私钥。

4.根据权利要求1所述的基于区块链的连铸数据版权保护方法，其特征在于，所述将用户信息和对关系型数据库的操作信息添加到区块链上并加盖时间戳包括：

将用户信息和对关系型数据库的操作信息添加到区块链上，并且在区块头中加盖微秒精度的时间戳；其中，时间戳的时间是服务器在关系型数据库上应用操作，即提交事务完成的时间。

5.根据权利要求1所述的基于区块链的连铸数据版权保护方法，其特征在于，在S103之后，所述方法包括：

服务器定期进行数据查重检测并报告可疑的抄袭行为。

6.根据权利要求5所述的基于区块链的连铸数据版权保护方法，其特征在于，所述服务器定期进行数据查重检测并报告可疑的抄袭行为包括：

获取关系型数据库中新加入的连铸数据，对预设期间内新增加的数据根据由新到旧的顺序与已有数据计算重复率；

若两组数据重复率超过预设的重复率阈值，将从电子版权网络下架两组数据中较晚提交的一组数据，并会进行人工核查，若确认数据存在抄袭问题，则下架抄袭数据，同时查询被抄袭数据的访问历史并向提交数据的两家企业发送报告。

7.根据权利要求1所述的基于区块链的连铸数据版权保护方法，其特征在于，查询模式包括：标准查询模式、历史查询模式和验证查询模式；其中，

标准查询模式查询到的是所查询数据的最新版本；

历史查询模式获取所查询数据的所有历史版本和修改记录，以供用户追溯数据变更；

验证查询模式提供用户对客户端查询到的数据进行正确性验证，验证查询模式下需要服务器发送默克尔树的一个证明数据，客户端通过查询到的叶子结点数据和服务器提供的证明数据计算出默克尔树根，并与区块链上的默克尔树根进行比较，若二者一致则通过正确性验证。

8.一种基于区块链的连铸数据版权保护系统，其特征在于，包括：

数据库模块，用于存储或更新用户上传的加密后的连铸数据；

区块链网络模块，被服务端用于运行电子版权网络，将用户上传的用户信息和对关系型数据库的操作信息添加到区块链上并加盖时间戳；其中，加密后的连铸数据在电子版权网络中上架提供付费授权访问，电子版权网络向得到授权的用户提供数据解密的私钥；

服务端，用于接收用户的数据存储或更新操作请求，数据操作请求包含用户信息和对关系型数据库的操作信息；根据用户信息进行身份验证，验证通过后，利用数据库模块在关系型数据库上应用操作，使用区块链网络模块将信息上链；还用于接收用户的查询请求信息，所述查询请求信息包括：用户信息、查询模式信息及对需要查询数据的请求，根据用户信息对用户进行身份验证并检查用户是否有欲查询数据的访问授权，若验证通过且用户有访问权限，则根据查询模式信息生成查询操作向关系型数据库执行查询，将用户信息和对关系型数据库的操作信息记录并添加到区块链上后，将查询结果发送给用户；

客户端，用于提供人机交互界面便于用户登录、发起数据存储、修改、查询请求，根据用户的查询模式信息对数据进行展示，并存储区块链上的默克尔树根，以便对数据进行正确性检验；还用于提供用户浏览电子版权网络中的信息。

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