CN117453629A - 一种基于u盾的个人移动区块链数据档案管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及档案管理技术领域，具体为一种基于U盾的个人移动区块链数据档案管理系统，包括包括U盾、第三方数据存储及存证平台和用户终端，U盾内设置有TEE内核、母仓库、密码区、算法区和若干个子仓库，第三方数据存储及存证平台用于与U盾进行交互，并将U盾中的个人数据、个人数据的归档过程、归档文件和归档文件的哈希值进行备份储存，用户终端用于对管理系统中的数据进行操作、分析和管理，本发明的档案管理系统可以通过在个人设备和U盾建立物理连接后将个人设备上的所有重要数据以git方式备份到需要密码或指纹验证的U盾的子仓库上，从而可以不借助网络就能够回溯个人处于任何时间节点所归档的任何数据。
Description
技术领域
本发明涉及档案管理技术领域，具体为一种基于U盾的个人移动区块链数据档案管理系统。
背景技术
近年来，随着科技越来越发达，每个人现在基本上都同时使用着多个电子设备，如Pad、手机、电脑等，而这些电子设备在使用过程中都会产生一些个人数据，个人数据有着重要的历史价值、经济价值、法律价值等，所以保证个人数据的安全性且使其具有历史价值、经济价值、法律价值极为重要。
现有管理这些数据的方法一般是直接通过手机厂商提供的换机工具、qq同步助手、金山云、语雀、飞书等之类的互联网平台来记录和管理（如图1所示），然而这种云平台式的管理方法存在以下缺点：1、互联网平台是商业性的，都有经营不下去的风险，但是个人数据是无价的会伴随自己一生，需要一种有效的方式来永久保留的个人数据且不受某个平台或某个设备的影响，然而当个人数据要进行平台或设备间做快速迁移的时候会受到平台的束缚；2、随着chatgpt为代表的通用人工智能的兴起，可以仿照人类生产出大量的数据，法律的真实性很重要的一点在于对比，我们运用正确的工具正确如实记录个人数据可以使个人数据更加具有法律效益，而现有的管理工具无法保障个人所有重要数据的历史价值、经济价值、法律价值；3、个人所用到的平台工具很多，这里涉及的地址账号密码众多，需要一个工具对这些重要信息进行安全存储，现有工具很难一次性管理所有个人设备的各种数据。为此，我们提出了一种基于U盾的个人移动区块链数据档案管理系统投入使用，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于U盾的个人移动区块链数据档案管理系统，以解决上述背景技术提出的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于U盾的个人移动区块链数据档案管理系统，包括U盾、第三方数据存储及存证平台和用户终端；
所述U盾内设置有TEE内核、母仓库、密码区、算法区和若干个子仓库；
所述TEE内核用于与个人设备操作系统的应用程序与U盾内的母仓库之间按照GP标准建立数据安全交互通道，用于记录个人移动区块链数据档案管理系统工作时的数据和过程；
所述母仓库包括母仓库工作区和母仓库版本库，且母仓库处于TEE环境内对用户不可见，所述母仓库版本库用于存储母仓库工作区数据的所有版本，所述母仓库工作区内存储有设备变更文件、设备注册文件、每个子仓库内版本库的历史记录、每个子仓库的操作记录、每个子仓库的配置文件和每个子仓库对应设备的配置文件；
所述密码区用于存放用户进行鉴权认证的信息；
所述算法区用于存放对母仓库进行加、解密的算法，对母仓库的数据进行加密保护；
所述子仓库用于存储个人操作设备归档的数据，且数据以git方式归档，所述子仓库经过密码区鉴权认证后对用户可见，所述子仓库包括子仓库工作区和子仓库版本库，所述子仓库工作区用于储存设备配置文件和若干个相互独立的数据，所述子仓库版本库用于存储对应子仓库工作区的所有版本；
所述第三方数据存储及存证平台用于与U盾进行交互，并将U盾中的个人数据、个人数据的归档过程、归档文件和归档文件的哈希值进行备份储存；
所述用户终端用于对管理系统中的数据进行操作、分析和管理。
优选的，所述子仓库版本库和母仓库版本库均由索引数据库、程序文件存储库和并行维护程序构成，所述索引数据库包括文件名、文件属性、版本号和修改时间，所述子仓库版本库的程序文件存储库用来存放位于子仓库工作区的文件，所述母仓库版本库的程序文件存储库用来存放位于母仓库工作区的文件，所述并行维护程序则用来记录文件的修改前后的内容，使用户能够随时回滚到指定的版本。
优选的，若干个相互独立的数据包括设备数据和数据配置文件。
优选的，所述第三方数据存储及存证平台包括git仓库、网盘、对象储存模块和存证平台；
所述git仓库用于存放U盾中的母仓库和子仓库；
所述网盘和对象储存模块用于存放从U盾备份过去的数据；
所述存证平台用于将个人数据进行上链。
优选的，所述U盾内还设置有多个能够分别对应不同个人设备操作系统的管理系统安装包。
优选的，所述管理系统还包括校时模块、git环境模块和文件哈希值批量计算器；
所述校时模块用于校准git提交时间与标准时间一致；
所述git环境模块用于建立母仓库、子仓库的版本库；
所述文件哈希值批量计算器用于快速查找某个文件归档的时间点。
优选的，所述用户进行鉴权认证的信息包括口令、密码和个人指纹信息。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明的档案管理系统可以通过在个人设备和U盾建立物理连接后将个人设备上的所有重要数据以git方式备份到需要密码或指纹验证的U盾的子仓库上，从而可以不借助网络就能够回溯个人处于任何时间节点所归档的任何数据；
通过U盾的TEE内核构建了安全存储空间，将重要的地址和账号密码、子仓库操作记录、个人设备的重要信息记录在这保障个人数据安全，由于采用了多重安全机制，即使U盾丢失也可保证数据的安全性；
以U盾为载体，个人数据可以快速在不同设备不同平台之前快速迁移和切换，对平台和设备的依赖性大大降低，并且数据可以有效的长久保留；
同一个操作在U盾的子仓库和母仓库、个人设备、第三方数据存储及存证平台多处进行了同步记录，很好的保障了数据的安全性，且想要伪造某个时间节点归档的某个数据极难，自带真伪功能，极好的保障了个人数据的历史价值、经济价值、法律价值等。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为现有技术的档案管理系统的结构示意图；
图2为本发明的档案管理系统的结构示意图；
图3为本发明的档案管理系统的结构框架示意图；
图4为本发明的档案管理系统中母仓库的结构示意图；
图5为本发明的档案管理系统中子仓库的结构示意图；
图6为本发明的档案管理系统中TEE内核与个人操作设备的通讯连接示意图；
图7为本发明的实施例一的流程示意图；
图8为本发明的实施例二的流程示意图；
图9为本发明的实施例三的流程示意图；
图10为本发明的实施例四的流程示意图；
图11为本发明的实施例五的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参照图2-6所示，本发明提供的技术方案为：
一种基于U盾的个人移动区块链数据档案管理系统，包括U盾、第三方数据存储及存证平台、用户终端、校时模块、git环境模块和文件哈希值批量计算器；
U盾内设置有TEE内核、母仓库、若干个子仓库、密码区、算法区和多个能够分别对应不同个人设备操作系统的管理系统安装包；
在U盾插入（通过USB或typeC等接口插入）到不同的操作系统时会显示对应的安装包（操作系统如Windows\linux\mac\安卓\苹果系统\ios\鸿蒙）；
并且母仓库对用户是不可见的（即母仓库与TEE内核中的GlobalPlatform TEEInternal API建立交互通讯，使母仓库处于tee环境内，母仓库里面的所有文件看不见，必须通过应用程序必须按已经设定好的规则（gp标准安全存储api）才能修改，相当于内核区，如图6所示）；
TEE内核用于与个人设备操作系统的应用程序与U盾内的母仓库之间按照GP（GlobalPlatform）标准建立数据安全交互通道，用于记录个人移动区块链数据档案管理系统工作时的数据和过程（如图6中个人操作设备应用程序中的GlobalPlatform TEE CLientAPI为客户端的API，其用于操作系统和TEE内核交互的，并且在交互时操作系统的应用程序通过调用客户端API内的GlobalPlatform TEE Functional API函数可以实现与和母仓库的通讯）。
母仓库包括母仓库工作区和母仓库版本库，母仓库版本库用于存储母仓库工作区数据的所有版本，母仓库工作区内存储有设备变更文件、设备注册文件、每个子仓库内版本库的历史记录、每个子仓库的操作记录（包括checkout记录、对应压缩包的哈希值、第三方存储和第三方存证信息）、每个子仓库的配置文件和每个子仓库对应设备的配置文件；
密码区用于存放用户进行鉴权认证的信息，包括口令、密码和个人指纹信息；
算法区用于存放对母仓库进行加、解密的算法，对母仓库的数据进行加密保护；
子仓库用于存储个人操作设备归档的数据，且数据以git方式归档，子仓库经过密码区鉴权认证后对用户可见（即通过鉴权认证后，子仓库工作区的文件夹就可以在我们操作设备上显示并可以进行复制、剪切、删除等操作，相当于用户区），子仓库包括子仓库工作区和子仓库版本库，子仓库工作区用于储存设备配置文件和若干个相互独立的数据，子仓库版本库用于存储对应子仓库工作区的所有版本；
第三方数据存储及存证平台用于与U盾进行交互，并将U盾中的个人数据、个人数据的归档过程、归档文件和归档文件的哈希值进行备份储存，且第三方数据存储及存证平台包括git仓库、网盘、对象储存模块和存证平台，其中git仓库用于存放U盾中的母仓库和子仓库，网盘和对象储存模块用于存放从U盾备份过去的数据，存证平台用于将个人数据进行上链；
用户终端用于对管理系统中的数据进行操作、分析和管理；
校时模块用于校准git提交时间与标准时间一致，即个人操作设备归档到U盾子仓库的时间与标准时间一致；
git环境模块用于建立母仓库、子仓库的版本库，且子仓库版本库和母仓库版本库均由索引数据库、程序文件存储库和并行维护程序构成，索引数据库包括文件名、文件属性、版本号和修改时间，子仓库版本库的程序文件存储库用来存放位于子仓库工作区的文件，母仓库版本库的程序文件存储库用来存放位于母仓库工作区的文件，并行维护程序则用来记录文件的修改前后的内容，使用户能够随时回滚到指定的版本；
文件哈希值批量计算器用于快速查找某个文件归档的时间点。
本管理系统可以在以下情况下进行应用：查某份文件的归档历史记录、数据从U盾恢复到某个新的个人设备、数据从个人设备归档到U盾、个人归档数据发布至第三方数据存储及存证平台、个人归档数据分析和个人设备管理。
如图7所示，本发明的实施例一：个人设备更新数据到U盾的过程如下：
S1：将U盾插入到个人设备的数据接口上；
S2：将个人设备上待同步的数据同步到对应设备的子仓库的工作区内并提交到U盾子仓库的版本库内；
S3：U盾的母仓库读取子仓库版本库中的git log并写入到母仓库对应的该子仓库的文件夹中；
S4：将此次母仓库工作区变更的数据提交到母仓库版本库，完成数据同步，并发布到第三方数据存储及存证平台的git仓库内。
如图8所示，本发明的实施例二：U盾备份到个人设备及网盘的过程如下：
S1：从某子仓库版本库检出需要备份到个人设备及网盘的某个归档时间的个人数据（如果备份最新数据，这个步骤可省去）；
S2：个人设备上的应用程序将某子仓库的工作区的所有数据打包成压缩包；
S3：将压缩包发布到个人网盘或对象存储中；
S4：将压缩包存证到存证平台（非必须）；
S5：将这次发布到网盘或对象存储、存证到存证平台、压缩包的哈希值等信息记录到母仓库的工作区；
S6：母仓库对比这次更新的数据形成一次git提交，提交到版本库；
S7：母仓库将最新的数据发布到远程仓库（第三方git仓库）。
如图9所示，实施例三：数据从个人设备归档到U盾的过程如下：
S1：将U盾插入到个人设备的数据接口上，个人设备上看到与操作系统相匹配的管理系统安装包，并根据是否已有安装包选择安装客户端；
S2：打开客户端并通过管理系统内的校时模块使个人设备的系统时间和标准时间进行同步（如果未同步会导致工作区的U盾内母仓库和子仓库的工作区数据无法提交到相应的版本库）；
S3：根据客户端是否预设过密码\指纹信息，进行密码\指纹设定；
S4：进入到客户端内，并根据U盾内是否有对应设备的子仓库选择创建对应设备的子仓库和设备配置文件；
S5：选择设备内要同步到U盾的数据，并且U盾自动创建要同步文件的配置文件；
S6：对比子仓库工作区和个人设备要同步的数据的差异，并将差异的数据同步到U盾；
S7：输入这次同步数据的备注信息，并将这次同步的数据提交到子仓库版本库；
S8：U盾的母仓库读取子仓库版本库中的git log并写入到母仓库对应的该子仓库的文件夹中；
S9：将此次母仓库工作区变更的数据提交到母仓库版本库，完成数据同步。
如图10所示，实施例四：查某份文件的归档历史记录的过程如下：
S1：导入某个文件到档案管理系统内；
S2：管理系统利用文件哈希值批量计算器计算其哈希值；
S3：选定要查找的子仓库或设备、查找的时间区间；
S4：利用文件哈希值批量计算器计算第一个子仓库工作区的所有文件的哈希值，并判断是否存在和某个文件一样哈希值的文件；
S5：若不存在，则利用文件哈希值批量计算器计算下一个子仓库工作区的所有文件的哈希值；若存在，则从母仓库查找该文件的所有档案记录，并将所有子仓库工作区恢复到最新的版本，让位于子仓库工作区的个人数据是最新的版本，下次有新的数据从个人设备更新过来的时候可直接对比数据差异形成下一个版本，结束查找；
S6：若所有子仓库当前工作区都未找到，则将所有子仓库的当前工作区回退到上一个版本，利用文件哈希值批量计算器计算所有子仓库工作区的所有文件的哈希值；若存在，则从母仓库查找该文件的所有档案记录，并将所有子仓库工作区恢复到最新的版本，让位于子仓库工作区的个人数据是最新的版本，下次有新的数据从个人设备更新过来的时候可直接对比数据差异形成下一个版本；如果所有历史版本都无法查到哈希值相同的文件则未匹配到，结束查找并输出未查找到相同文件的结果，并将所有子仓库工作区恢复到最新的版本，让位于子仓库工作区的个人数据是最新的版本，下次有新的数据从个人设备更新过来的时候可直接对比数据差异形成下一个版本。
如图11所示，实施例五：数据从U盾恢复到某个新的个人设备的过程如下：
S1：将U盾插入到新的个人设备；
S2：按实施例一中“数据从个人设备归档到U盾”的流程进行新设备在母仓库的注册以及对应子仓库的新建；
S3：选择要恢复的设备，并从被恢复设备的工作区和版本库复制到新设备锁在的子仓库的一个作为一个临时分支；
S4：将临时分支合并到主分支（保留新设备配置文件）形成新的一次提交并将新旧设备配置文件提交到母仓库，最后删除临时分支；
S5：按照实施例中“U盾备份到个人设备及网盘”的过程恢复数据到新设备。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种基于U盾的个人移动区块链数据档案管理系统，其特征在于：包括U盾、第三方数据存储及存证平台和用户终端；
所述U盾内设置有TEE内核、母仓库、密码区、算法区和若干个子仓库；
所述TEE内核用于与个人设备操作系统的应用程序与U盾内的母仓库之间按照GP标准建立数据安全交互通道，用于记录个人移动区块链数据档案管理系统工作时的数据和过程；
所述母仓库包括母仓库工作区和母仓库版本库，且母仓库处于TEE环境内对用户不可见，所述母仓库版本库用于存储母仓库工作区数据的所有版本，所述母仓库工作区内存储有设备变更文件、设备注册文件、每个子仓库内版本库的历史记录、每个子仓库的操作记录、每个子仓库的配置文件和每个子仓库对应设备的配置文件；
所述密码区用于存放用户进行鉴权认证的信息；
所述算法区用于存放对母仓库进行加、解密的算法，对母仓库的数据进行加密保护；
所述子仓库用于存储个人操作设备归档的数据，且数据以git方式归档，所述子仓库经过密码区鉴权认证后对用户可见，所述子仓库包括子仓库工作区和子仓库版本库，所述子仓库工作区用于储存设备配置文件和若干个相互独立的数据，所述子仓库版本库用于存储对应子仓库工作区的所有版本；
所述第三方数据存储及存证平台用于与U盾进行交互，并将U盾中的个人数据、个人数据的归档过程、归档文件和归档文件的哈希值进行备份储存；
所述第三方数据存储及存证平台包括git仓库、网盘、对象储存模块和存证平台；
所述git仓库用于存放U盾中的母仓库和子仓库；
所述网盘和对象储存模块用于存放从U盾备份过去的数据；
所述存证平台用于将个人数据进行上链；
所述用户终端用于对管理系统中的数据进行操作、分析和管理。
2.根据权利要求1所述的一种基于U盾的个人移动区块链数据档案管理系统，其特征在于：所述子仓库版本库和母仓库版本库均由索引数据库、程序文件存储库和并行维护程序构成，所述索引数据库包括文件名、文件属性、版本号和修改时间，所述子仓库版本库的程序文件存储库用来存放位于子仓库工作区的文件，所述母仓库版本库的程序文件存储库用来存放位于母仓库工作区的文件，所述并行维护程序则用来记录文件的修改前后的内容，使用户能够随时回滚到指定的版本。
3.根据权利要求1所述的一种基于U盾的个人移动区块链数据档案管理系统，其特征在于：若干个相互独立的数据包括设备数据和数据配置文件。
4.根据权利要求1所述的一种基于U盾的个人移动区块链数据档案管理系统，其特征在于：所述U盾内还设置有多个能够分别对应不同个人设备操作系统的管理系统安装包。
5.根据权利要求1所述的一种基于U盾的个人移动区块链数据档案管理系统，其特征在于：所述管理系统还包括校时模块、git环境模块和文件哈希值批量计算器；
所述校时模块用于校准git提交时间与标准时间一致；
所述git环境模块用于建立母仓库、子仓库的版本库；
所述文件哈希值批量计算器用于快速查找某个文件归档的时间点。
6.根据权利要求1所述的一种基于U盾的个人移动区块链数据档案管理系统，其特征在于：所述用户进行鉴权认证的信息包括口令、密码和个人指纹信息。
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