[發明專利]一種基于區塊鏈的分布式數據交易記賬系統

有效

• 申請號: 201810682292.X
• 申請日: 2018-06-27
• 公開（公告）號: CN110717825B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 呂智慧;吳杰;楊健;柴銘
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: G06Q40/04
• 分類號: G06Q40/04;G06Q40/12
• 代理公司: 上海元一成知識產權代理事務所(普通合伙) 31268
• 代理人: 吳桂琴

本發明屬于云計算資源管理領域，涉及分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制技術，具體涉及一種基于區塊鏈的分布式數據交易記賬系統。本發明包括：使用前置機容器作為通信工具在各個物理機之間發送接收交易；使用開源的Hyperledger?Fabric搭建聯盟鏈；使用java編寫Monitor將交易信息寫入區塊鏈；使用couchdb數據庫進行富查詢；使用開源工具fabric?explorer將區塊生成信息可視化的展示出來。本發明解決了傳統數據存儲的過中心化、缺乏信任，數據在傳輸過程中可能被修改等問題，實現了一致、防篡改、自動化和高效的賬單記錄以及賬本的保存、智能清算。

技術領域

本發明屬于云計算資源管理領域，涉及分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制技術，具體涉及一種基于區塊鏈的分布式數據交易記賬系統。

背景技術

據資料顯示，區塊鏈技術被認為電力、互聯網之后，又一個具備顛覆性的核心技術。作為一種構建價值互聯網的底層技術，區塊鏈改變的將是價值傳遞的方式，區塊鏈的出現將解決一個很重要的問題——如何獲取未知的信任。

區塊鏈技術是基于去中心化的對等網絡，用開源軟件把密碼學原理、時序數據和共識機制相結合，保障分布式數據庫中各節點的連貫和持續，使信息能即時驗證、可追溯，但難以篡改和無法屏蔽，從而創造了一套隱私、高效、安全的共享價值體系。

傳統數據庫使用CS(client-server)網絡結構，其中，用戶可以修改數據，同時，數據庫的控制權也在一個中心機構，比如公司或機構，它們對客戶端身份驗證之后，就會提供對數據庫的訪問權限；這個中心機構(公司或組織等)負責數據庫等管理，是明確的主體，如果黑客對數據感興趣，一旦機構遭到攻擊，安全受到威脅，數據就有可能被改變甚至被刪除；另外，機構內具有權限的管理人的風險也同樣存在。

傳統的數據庫有明顯中心化服務的痕跡；區塊鏈數據庫則不同，它由多個分布式去中心化的節點組成，所有節點都參與數據管理，在賬本數據庫增加任何數據，都得到節點確認，這些賬本對于所有節點都是公開和透明的，就像比特幣的賬本中要增加交易數據，必須取得共識，在節點們確認后才能進入區塊，這種共識算法保證了網絡的安全，也讓它不可篡改；共識的機制除了算力競爭的POW，還是授權證明POS和委托授權證明DPOS等。

傳統的數據庫中，可以對數據進行創建、讀取、修改和刪除操作；區塊鏈設計更為簡化，把對數據修改和刪除操作去掉，用戶只能在區塊上增加數據，所有進入區塊的確認數據將不能更改，也就是它只有讀和寫的操作：可以從區塊鏈中查詢和檢索數據，可以寫入增加更多的數據到區塊鏈上，無法對數據進行修改和刪除操作。

區塊鏈允許交易的確認和寫入，一個交易就是改變區塊鏈上數據狀態的一個操作，舊的記錄永遠保持不變，新的紀錄則改變過去的數據狀態。假如，用法幣購買了100個btc，這些都會永久記錄在區塊鏈上，某天，用10個比特幣購買了一輛汽車，這個交易的數據會記錄在區塊鏈上，使用者比特幣錢包余額就剩下90個btc；不過，區塊鏈數據庫會保存所有的記錄，使用者之前擁有100個btc歷史也會被永久保留下來，而傳統數據庫一般都是升級到最終的數據狀態。

傳統的數據庫一般都是私密的，但是區塊鏈數據公開可驗證，保證完整和透明，用戶可以確認自己檢索的和查閱的區塊鏈數據是完整的，沒有被篡改的，而傳統數據庫則很難保證。

Hyperledger(中文名為超級賬本)是Linux基金會于2015年發起的推進區塊鏈數字技術和交易驗證驗證的開源項目，Hyperledger的目標是讓成員共同合作、共建開放平臺以滿足來自多個不同行業各種用戶的需求，同時能大大簡化業務流程；Hyperledger的創始成員有IBM、Intel、思科等大公司。

Hyperledger是對傳統區塊鏈模型的革新，Hyperledger通過提供一個模型，這種模型在某種程度上允許創建授權和非授權的區塊鏈，除此之外，Hyperledger通過一個提供針對身份識別、可審計及隱私的安全和健壯模型，使得縮短計算周期、提高規模效率和響應各個行業的應用需求成為可能。