CN117251873A - 一种基于区块链的地理信息数据云存储方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于区块链的地理信息数据云存储方法,涉及信息云存储技术领域,通过对用户所上传的地理信息数据进行分组,并对分组后的地理信息数据进行加密,从而保证所获得的地理信息数据在完成对应的加密后,存储至对应的区块链节点内,同时将对应的区块链节点变为未激活状态;再通过地理信息数据所存储的区块链节点信息和用户信息,生成对应的访问策略,将访问策略进行再加密,获得对访问策略的密钥,并将所获得的访问策略和密钥进行分离,从而使得,当访问策略和密钥任一一个出现泄露时,也无法完成对区块链节点的访问,从而提高了所存储的地理数据信息的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及信息云存储技术领域,具体是一种基于区块链的地理信息数据云存储方法。
背景技术
地理信息数据是国家基础设施建设与地球信息科学研究的重要基础,是国民经济和国防建设中不可缺少的战略资源,已广泛应用于各行各业。随着地理信息应用的深入,精度高、涉密广的地理信息安全保护要求与现阶段经济发展对地理信息数据共享需求的矛盾日益尖锐;
如何保证对所获得的地理信息数据云存储的安全,使得进行云存储的地理数据信息不会轻易的被外界所获取,是我们需要解决的问题,为此,现提供一种基于区块链的地理信息数据云存储方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于区块链的地理信息数据云存储方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现,一种基于区块链的地理信息数据云存储方法,包括以下步骤:
步骤S1:利用区块链技术建立用于用户终端进行云存储的数据存储云平台;
步骤S2:将用户所上传的地理信息数据进行处理,完成对地理信息数据的加密;
步骤S3:对加密后的地理信息数据进行存储,并设置用户访问策略,通过所设置的访问策略对数据访问请求进行控制。
进一步的,所述数据存储云平台设置有上链端:
用户通过上链端进行身份信息注册,并在完成身份信息注册后,获得通过上链端进入数据存储云平台内的权限。
进一步的,用户通过上链端进行身份信息注册的过程包括:
用户通过上链端将用户的个人基本信息进行输入,用以进行身份信息注册;
对用户所输入的用户的个人基本信息进行审核,并在审核通过后生成对应的用户识别序列码,并将所生成的用户识别序列码发送至用户;
用户使用所获得的用户识别序列码通过上链端进入数据存储云平台。
进一步的,所述数据存储云平台内设置有多个区块链节点,所述区块链节点包括激活状态和未激活状态,且每个区块链节点均设置有唯一的节点识别序列,且每个区块链节点之间互相独立;
用户通过用户识别序列码进入数据存储云平台后,则随机选定一个未激活状态的区块链节点,并将用户该区块链节点与用户识别序列码进行绑定关联;
用户将所需要上传的地理信息数据进行上传前,发起数据上传请求,根据数据上传请求将与用户识别序列码相关联的区块链节点由未激活状态变为激活状态,并将处于激活状态的区块链节点与用户所使用的上链端进行链接;
用户通过上链端将所需要上传的地理信息数据进行上传。
进一步的,对用户所上传的地理信息数据的处理过程包括:
将用户所上传的地理信息数据进行分组,获得若干组128bit长度的数据串,并生成对应的原始加密密钥,对所生成的原始加密密钥进行初始化;
设置系统预设参数;
将所生成的原始加密密钥与系统预设参数进行异或运算,将异或运算所得到的结果标记获得第一轮的轮密钥;
根据所获得的第一轮的轮密钥获得第二轮的轮密钥,以此类推;
完成32轮运算后,获得对应的运算结果,并将所获得的运算结果进行反序运算,获得对应的加密密文;
将所获得的加密密文上传至处于激活状态的区块链节点内,进行存储,用户在完成对所需要上传的地理信息数据的上传后,将该区块链节点重新变为未激活状态。
进一步的,所述访问策略的设置过程包括:
获取地理信息数据所存储的位置的节点识别序列,并将所获得的节点识别序列标记为第一序列;
将上传该地理信息数据的用户对应的用户识别序列标记为第二序列;
随机选取所上传的地理信息数据中的固定数量的字节,并将所提取到的字节转化为对应的数字摘要;
将所获得的第一序列和第二序列进行拟合,获得拟合后的序列码;
将所获得的数字摘要转化为对应的数据流,并将所获得的数据流转化为对应的由二进制码组成的二进制序列串;
将序列码增加至所获得的二进制序列串末位,根据所获得的新的序列串获得对应的循环冗余码;
根据所获得的新的序列串和循环冗余码,获得对应的访问策略;
再通过CP-ABE算法对所获得的访问策略进行加密,获得对应的加密访问策略以及密钥。
进一步的,用户在获得密钥后,根据需求,通过所获得的密钥在上链端内生成对应的数字签名;
将所获得的数字签名发送至其他上链端,且其他上链端确认接收该数字签名后,则该用户和接收了该用户的数字签名的上链端对应的区块链节点进行连通,实现各个相互独立的区块链节点之间的信息数据共享,并将进行信息数据共享的所有区块链节点标记为共享区块。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:通过对用户所上传的地理信息数据进行分组,并对分组后的地理信息数据进行加密,从而保证所获得的地理信息数据在完成对应的加密后,存储至对应的区块链节点内,同时将对应的区块链节点变为未激活状态;
再通过地理信息数据所存储的区块链节点信息和用户信息,生成对应的访问策略,将访问策略进行再加密,获得对访问策略的密钥,并将所获得的访问策略和密钥进行分离,从而使得,当访问策略和密钥任一一个出现泄露时,也无法完成对区块链节点的访问,从而提高了所存储的地理数据信息的安全性。
附图说明
图1为本发明的原理图。
具体实施方式
如图1所示,一种基于区块链的地理信息数据云存储方法,包括以下步骤:
步骤S1:利用区块链技术建立用于用户终端进行云存储的数据存储云平台;
步骤S2:将用户所上传的地理信息数据进行处理,完成对地理信息数据的加密;
步骤S3:对加密后的地理信息数据进行存储,并设置用户访问策略,通过所设置的访问策略对数据访问请求进行控制。
需要进一步说明的是,在具体实施过程中,所述数据存储云平台设置有上链端:
用户通过上链端进行身份信息注册,并在完成身份信息注册后,获得通过上链端进入数据存储云平台内的权限;需要进一步说明的是,在具体实施过程中,用户通过上链端进行身份信息注册的过程包括:
用户通过上链端将用户的个人基本信息进行输入,用以进行身份信息注册;需要进一步说明的是,在具体实施过程中,用户的个人基本信息包括姓名、年龄、性别以及实名认证的手机号码;
对用户所输入的用户的个人基本信息进行审核,并在审核通过后生成对应的用户识别序列码,并将所生成的用户识别序列码发送至用户;
用户使用所获得的用户识别序列码通过上链端进入数据存储云平台;
所述数据存储云平台内设置有多个区块链节点,所述区块链节点包括激活状态和未激活状态,且每个区块链节点均设置有唯一的节点识别序列,且每个区块链节点之间互相独立;
用户通过用户识别序列码进入数据存储云平台后,则随机选定一个未激活状态的区块链节点,并将用户该区块链节点与用户识别序列码进行绑定关联;
用户将所需要上传的地理信息数据进行上传前,发起数据上传请求,根据数据上传请求将与用户识别序列码相关联的区块链节点由未激活状态变为激活状态,并将处于激活状态的区块链节点与用户所使用的上链端进行链接;
用户通过上链端将所需要上传的地理信息数据进行上传。
需要进一步说明的是,在具体实施过程中,对用户所上传的地理信息数据的处理过程包括:
将用户所上传的地理信息数据进行分组,获得若干组128bit长度的数据串,并生成对应的原始加密密钥,将原始加密密钥记为Mi,Mi=(M1,M2,M3,M4);需要进一步说明的是,在具体实施过程中,原始加密密钥与数据串的长度相同;
对所生成的原始加密密钥进行初始化,即
设置系统预设参数Fi=(F1,F2,F3,F4),其中i=1,2,3,4;
将所生成的原始加密密钥与系统预设参数进行异或运算,将异或运算所得到的结果标记为Ki,Ki=(K1,K2,K3,K4);
根据所获得的Ki,获得第一轮的轮密钥,并将第一轮的轮密钥记为rk1;
其中,rk1=K1⊕T⊕(K2⊕K3⊕K4⊕CK1),其中CK1为固定参数,T为置换函数,且置换函数T为非线性变换和线性变换复合而成;
将rk1标记为K5,并获得Ki+1,Ki+1=(K2,K3,K4,K5);
根据所获得的Ki+1获得第二轮的轮密钥,并将第二轮的轮密钥记为rk2;
其中,rk2=K2⊕T⊕(K3⊕K4⊕K5⊕CK2),其中CK2为固定参数;
并将rk2标记为K6,并获得Ki+2,Ki+2=(K3,K4,K5,K6),以此类推;
进行32轮运算,获得32个轮密钥;
需要进一步说明的是,在具体实施过程中,CK1、CK2∈[0,31],且互不相同;
完成32轮运算后,获得对应的运算结果,并将所获得的运算结果进行反序运算,获得对应的加密密文;
将所获得的加密密文上传至处于激活状态的区块链节点内,进行存储,用户在完成对所需要上传的地理信息数据的上传后,将该区块链节点重新变为未激活状态;需要进一步说明的是,在具体实施过程中,该区块链节点在处于未激活状态时,不会被其他上链端所绑定关联。
需要进一步说明的是,在具体实施过程中,用户在完成地理信息数据的上传后,对地理信息数据所存储的位置设置对应的访问策略,所述访问策略的设置过程包括:
获取地理信息数据所存储的位置的节点识别序列,并将所获得的节点识别序列标记为第一序列;
将上传该地理信息数据的用户对应的用户识别序列标记为第二序列;
随机选取所上传的地理信息数据中的固定数量的字节,并将所提取到的字节转化为对应的数字摘要;
将所获得的第一序列和第二序列进行拟合,获得拟合后的序列码;
将所获得的数字摘要转化为对应的数据流,并将所获得的数据流转化为对应的由二进制码组成的二进制序列串;
将序列码增加至所获得的二进制序列串末位,根据所获得的新的序列串获得对应的循环冗余码;
根据所获得的新的序列串和循环冗余码,获得对应的访问策略;
将所获得的访问策略标记为(A,ρ),其中A为新的序列串,ρ为循环冗余码;
再通过CP-ABE算法对所获得的访问策略进行加密,获得对应的加密访问策略以及密钥,并将加密访问策略发送至用户所使用的上链端,将密钥直接发送至用户;
通过对用户所上传的地理信息数据进行分组,并对分组后的地理信息数据进行加密,从而保证所获得的地理信息数据在完成对应的加密后,存储至对应的区块链节点内,同时将对应的区块链节点变为未激活状态;
再通过地理信息数据所存储的区块链节点信息和用户信息,生成对应的访问策略,将访问策略进行再加密,获得对访问策略的密钥,并将所获得的访问策略和密钥进行分离,从而使得,当访问策略和密钥任一一个出现泄露时,也无法完成对区块链节点的访问,从而提高了所存储的地理数据信息的安全性;
需要进一步说明的是,在具体实施过程中,用户在获得密钥后,可根据需求,通过所获得的密钥在上链端内生成对应的数字签名;
将所获得的数字签名发送至其他上链端,且其他上链端确认接收该数字签名后,则该用户和接收了该用户的数字签名的上链端对应的区块链节点进行连通,实现各个相互独立的区块链节点之间的信息数据共享,并将进行信息数据共享的所有区块链节点标记为共享区块;
需要进一步说明的是,在具体实施过程中,所述数字签名具有时效性,即每过一段时间,数字签名自动失效;
需要进一步说明的是,在具体实施过程中,用户所发送的数字签名可由发送该数字签名对应的用户进行单方面收回;
用户在单方面收回数字签名后,则其自动脱离共享区块,即该用户无法获取其他任何区块链节点内的数据信息,其他区块链节点也无法获取该区块链节点内的数据信息。
需要进一步说明的是,在具体实施过程中,通过所设置的访问策略对数据访问请求进行控制的过程包括:
当区块链节点被访问时,则调用对应的访问策略,访问该区块链节点的用户输入该区块链节点对应的用户所持有的密钥或数字签名,才能将该区块链节点变为激活状态,完成对该区块链节点的访问。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换,而不脱离本发明技术方法的精神和范围。
Claims (7)
1.一种基于区块链的地理信息数据云存储方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1:利用区块链技术建立用于用户终端进行云存储的数据存储云平台;
步骤S2:将用户所上传的地理信息数据进行处理,完成对地理信息数据的加密;
步骤S3:对加密后的地理信息数据进行存储,并设置用户访问策略,通过所设置的访问策略对数据访问请求进行控制。
2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的地理信息数据云存储方法,其特征在于,所述数据存储云平台设置有上链端:
用户通过上链端进行身份信息注册,并在完成身份信息注册后,获得通过上链端进入数据存储云平台内的权限。
3.根据权利要求2所述的一种基于区块链的地理信息数据云存储方法,其特征在于,用户通过上链端进行身份信息注册的过程包括:
用户通过上链端将用户的个人基本信息进行输入,用以进行身份信息注册;
对用户所输入的用户的个人基本信息进行审核,并在审核通过后生成对应的用户识别序列码,并将所生成的用户识别序列码发送至用户;
用户使用所获得的用户识别序列码通过上链端进入数据存储云平台。
4.根据权利要求3所述的一种基于区块链的地理信息数据云存储方法,其特征在于,所述数据存储云平台内设置有多个区块链节点,所述区块链节点包括激活状态和未激活状态,且每个区块链节点均设置有唯一的节点识别序列,且每个区块链节点之间互相独立;
用户通过用户识别序列码进入数据存储云平台后,则随机选定一个未激活状态的区块链节点,并将用户该区块链节点与用户识别序列码进行绑定关联;
用户将所需要上传的地理信息数据进行上传前,发起数据上传请求,根据数据上传请求将与用户识别序列码相关联的区块链节点由未激活状态变为激活状态,并将处于激活状态的区块链节点与用户所使用的上链端进行链接;
用户通过上链端将所需要上传的地理信息数据进行上传。
5.根据权利要求4所述的一种基于区块链的地理信息数据云存储方法,其特征在于,对用户所上传的地理信息数据的处理过程包括:
将用户所上传的地理信息数据进行分组,获得若干组128bit长度的数据串,并生成对应的原始加密密钥,对所生成的原始加密密钥进行初始化;
设置系统预设参数;
将所生成的原始加密密钥与系统预设参数进行异或运算,将异或运算所得到的结果标记获得第一轮的轮密钥;
根据所获得的第一轮的轮密钥获得第二轮的轮密钥,以此类推;
完成32轮运算后,获得对应的运算结果,并将所获得的运算结果进行反序运算,获得对应的加密密文;
将所获得的加密密文上传至处于激活状态的区块链节点内,进行存储,用户在完成对所需要上传的地理信息数据的上传后,将该区块链节点重新变为未激活状态。
6.根据权利要求5所述的一种基于区块链的地理信息数据云存储方法,其特征在于,所述访问策略的设置过程包括:
获取地理信息数据所存储的位置的节点识别序列,并将所获得的节点识别序列标记为第一序列;
将上传该地理信息数据的用户对应的用户识别序列标记为第二序列;
随机选取所上传的地理信息数据中的固定数量的字节,并将所提取到的字节转化为对应的数字摘要;
将所获得的第一序列和第二序列进行拟合,获得拟合后的序列码;
将所获得的数字摘要转化为对应的数据流,并将所获得的数据流转化为对应的由二进制码组成的二进制序列串;
将序列码增加至所获得的二进制序列串末位,根据所获得的新的序列串获得对应的循环冗余码;
根据所获得的新的序列串和循环冗余码,获得对应的访问策略;
再通过CP-ABE算法对所获得的访问策略进行加密,获得对应的加密访问策略以及密钥。
7.根据权利要求6所述的一种基于区块链的地理信息数据云存储方法,其特征在于,用户在获得密钥后,根据需求,通过所获得的密钥在上链端内生成对应的数字签名;
将所获得的数字签名发送至其他上链端,且其他上链端确认接收该数字签名后,则该用户和接收了该用户的数字签名的上链端对应的区块链节点进行连通,实现各个相互独立的区块链节点之间的信息数据共享,并将进行信息数据共享的所有区块链节点标记为共享区块。
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