[發明專利]一種區塊鏈離鏈數據的安全存儲系統及方法

有效

• 申請號: 201710743042.8
• 申請日: 2017-08-25
• 公開（公告）號: CN107480559B
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發明（設計）人: 王晶
• 申請（專利權）人: 北京中星仝創科技有限公司
• 主分類號: G06F21/64
• 分類號: G06F21/64;G06F21/62;G06F21/60;H04L9/08;H04L9/32
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務所(普通合伙) 11221
• 代理人: 王衛東

本發明公開了一種區塊鏈離鏈數據的安全存儲系統及方法，該方法讀取當前離鏈數據，做預處理后，根據數據認證碼生成的策略生成能夠對所有離鏈數據進行認證的當前離鏈數據的數據認證碼；驗證寫入的離鏈數據和對應數據認證碼的正確性，并將驗證正確的離鏈數據寫入其備份緩沖區；根據系統寫入區塊鏈主鏈的既定策略，將備份緩沖區上的離鏈數據處理后寫入區塊鏈主鏈。本發明通過引入第三方可靠存儲解決離鏈數據丟失問題，并利用當前離鏈數據的數據認證碼可對所有離鏈數據進行認證這一特點，在進一步減小離鏈數據丟失風險、提高區塊鏈支鏈技術的可靠性和安全性的同時提高認證速度。

技術領域

本發明涉及區塊鏈，具體涉及一種區塊鏈離鏈數據的安全存儲系統及方法。

背景技術

區塊鏈是一種按照時間順序將數據區塊以順序方式組合、并使用密碼學方法關聯數據區塊的一種數據結構。它利用塊鏈式數據結構來驗證與存儲數據、利用分布式節點共識算法來生成和更新數據、利用密碼學的方式保證數據傳輸和訪問的安全、利用由自動化腳本代碼組成的智能合約來編程和操作數據，是一種全新的分布式基礎架構與計算范式，具有不可篡改性、去中心化性、匿名性和可追溯性等特征。目前，區塊鏈已被廣泛應用于金融行業，并在眾多領域都表現出廣闊的應用前景。

然而，以比特幣為代表的區塊鏈網絡，需要由P2P網絡連接的多個節點共同維護才能保證數據安全，數據在區塊鏈中的記錄、存儲等操作，需要多個節點共同確認后方可進行；因此，考慮到現實網絡的帶寬和數據傳播速率，全網共識的達成比數據記錄、存儲請求的時刻有一定的延遲，而且，隨著數據負載不斷增大，節點數不斷增多，這個延遲會不斷加大。

為了解決上述延遲問題，人們提出側鏈(Sidechain)、閃電網絡(LighteningNetwork)等方法，主要思路是：將全網多數節點達成共識的區塊鏈稱作主鏈；將未由全網多數節點共識，而是局部節點共識形成的區塊鏈或孤立數據塊成為支鏈；大量數據先由支鏈做離鏈處理，待一定時間后，統一將這些數據或其哈希值更新至主鏈。這種區塊鏈支鏈(即離鏈存儲、處理)技術，對解決區塊鏈主鏈存儲和處理的瓶頸有重要意義，使區塊鏈的處理速度大幅度提高；但未及時更新至主鏈的離鏈數據由于沒有得到所有節點的確認，存在丟失風險，從而導致用戶遭受損失。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是區塊鏈支鏈技術中沒有得到所有節點確認的離鏈數據存在丟失風險的問題。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是提供一種區塊鏈離鏈數據的安全存儲系統，包括：

數據認證碼生成模塊，讀取當前離鏈數據，做預處理后，根據數據認證碼生的策略，生成能夠對所有離鏈數據進行認證的當前離鏈數據的數據認證碼；

可靠存儲模塊，驗證所述數據認證碼生成模塊寫入的離鏈數據和對應數據認證碼的正確性，并將驗證正確的離鏈數據寫入其備份緩沖區；

數據備份模塊，根據系統寫入區塊鏈主鏈的既定策略將所述可靠存儲模塊的備份緩沖區上的離鏈數據經必要處理后寫入區塊鏈主鏈。

在上述系統中，所述數據認證碼生成模塊根據隱私保護需要，先對離鏈數據加密，再對加密后的離鏈數據生成數據認證碼；密鑰由用戶管理。

在上述系統中，所述數據認證碼生成模塊由數據擁有者運行，當前離鏈數據M_i的數據認證碼包括當前離鏈數據M_i的非公開驗證數據認證碼和當前離鏈數據M_i的公開可驗證數據認證碼兩種；

所述數據認證碼生成模塊的數據認證碼生成策略配置為：

初始化時，為系統設置消息認證碼函數初始向量值MAC₀，初始向量值MAC₀為一個固定的任意長度的二進制字符串；