[發明專利]一種基于區塊鏈的DNA數據存儲方法、設備以及系統

在審

• 申請號: 201810366022.8
• 申請日: 2018-04-23
• 公開（公告）號: CN108737501A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 張喆;李冬濤;李波;李涵歐
• 申請（專利權）人: 北京海華鑫安生物信息技術有限責任公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04L29/06;H04L9/32;H04L9/06;G06F19/28
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王天堯;喬媛

本申請提供了一種基于區塊鏈的DNA數據存儲方法、基于區塊鏈的DNA數據存儲系統、計算設備以及計算機可讀存儲介質，涉及數據存儲技術領域。所述基于區塊鏈的DNA數據存儲系統包括一服務器以及多個客戶端，所述客戶端包括數據獲取模塊，用于獲取至少一個DNA數據；所述服務器包括驗證模塊，用于對所述客戶端進行驗證，輸出驗證消息；所述客戶端還包括數據添加模塊，用于當所述驗證消息顯示所述客戶端驗證通過時，將所述DNA數據添加至區塊鏈中。本申請提供的技術方案，按照資源共享的原則，建設分布式數據存儲系統，利用區塊鏈技術實現數據的不可篡改、并最終實現全網一致。

技術領域

本申請屬于數據處理技術領域，尤其涉及一種基于區塊鏈的DNA數據存儲方法、基于區塊鏈的DNA數據存儲系統、計算設備以及計算機可讀存儲介質。

背景技術

近年來，脫氧核糖核酸DNA刑事科學技術發展迅猛，在提高公安機關打擊犯罪的能力和提高執法辦案水平方面發揮了越來越重要的作用。全國公安機關先后建立了“法庭科學DNA數據庫”、“DNA實驗室管理系統(簡稱DNA-LIMS)”等一系列重要信息系統，為了案件偵破提供了強有力支撐。

為了應對全國DNA樣本數據的實時比對請求，現有技術中的比對方案可以概括為“數據逐級上報，分層級比對，結果優先反饋。”

數據逐級上報比對即由區縣將數據上報給地市，地市上報給省級，省級上報給部級系統。區縣首先在本地系統內部比對，及時展現數據比對結果。在省級節點，只比對省內跨實驗室之間的數據，比中結果下發反饋給實驗室。在部級節點，只比對跨省的數據，比中結果下發反饋給實驗室。通過以上流程，實現全國DNA數據“兩兩樣本”之間的比對。

DNA數據庫系統在部、省、市、區縣多級部署，通過一系列標準數據接口，將數據由各地實驗室上報給市級、省級，最后到部級庫中，經過多重DNA數據庫系統的對接與審查。其中，部級系統側重于高速比對和跨省比中結果的發布，以及各省級系統的管理和數據統計；省級系統側重于保證數據中轉(包括數據上報和比中結果下發)的流暢，精準，管理本省各市級系統和數據統計；地市、區縣級系統是主要實戰單位，以數據采集、檢驗、本地比對為系統應用的核心，其目標是保證基因數據的正確性、可靠性。

按照上述比對方案，需要將數據逐級上報到上級的“法庭科學DNA數據庫”，對于省級和部級比對節點有很大的比對壓力。對于一個樣本，既要比對“同型”，又要同時比對“三聯體”，以部級系統為例：每一個樣本要和部級庫中的6850萬樣本，逐一比對2次，相當于在部級要比對1.37億次。每天國家庫接收上報樣本數據約5～6萬條左右，相當于在部級每天要比對8萬億多次。整體來說，對于法庭科學DNA數據庫部級數據比對造成較大壓力。為了能快速實時反饋比中通報，目前“法庭科學DNA數據庫”部級增加了比對引擎橫向擴展支持，增加了比對的吞吐量，提升了比對的性能，但同時也增加了大量的硬件成本，并且由于傳輸層級節點多、網絡不穩定等因素，比對結果的下發和反饋依然存在延遲問題，沒有根本性解決。

上述傳統方式破獲了不少重要案件，但需要投入大量的人力物力財力，且因多級架構，反饋需要一定周期。各地DNA數據逐層上報，使得部級DNA數據庫數據與各地DNA數據不同步。如果期間任何一級傳輸出現問題，則可能導致無法正常處理。如果一些案件，例如打拐不能得到有效的及時處理，將有可能錯過最佳破案時期。此外，由于比對省廳DNALIMS數據庫效率較低且全省各地均未將全部數據上報至省廳，導致比對結果差強人意，仍需向各級實驗室發送大量手工協查比對通報。

因此，如何提供一種新的方案，其能夠解決上述技術問題是本領域亟待解決的技術難題。

發明內容

有鑒于此，本申請提供了一種基于區塊鏈的DNA數據存儲方法、基于區塊鏈的DNA數據存儲系統、計算設備以及計算機可讀存儲介質，按照資源共享的原則，建設分布式數據存儲系統，利用區塊鏈技術實現數據的不可篡改、并最終實現全網一致。

為實現上述目的，本申請提供技術方案如下：