[發(fā)明專利]一種寫驗分離的弱中心化可信數據存儲系統(tǒng)和管理方法

有效

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• 申請日: 2018-07-12
• 公開（公告）號: CN109033841B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發(fā)明（設計）人: 楊城
• 申請（專利權）人: 楊城;成都九寬科技有限公司
• 主分類號: G06F21/57
• 分類號: G06F21/57;G06F21/64;G06F16/23;G06F16/22
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 錢成岑

本發(fā)明公開了一種寫驗分離的弱中心化可信數據存儲系統(tǒng)及管理方法，系統(tǒng)包括中心存儲模塊和客戶端存儲模塊，所述中心存儲模塊包括中心數據庫和區(qū)塊鏈，所述中心數據庫用于存儲完整數據記錄，所述區(qū)塊鏈用于存儲完整數據記錄對應的數據指紋；所述客戶端存儲模塊包括本地數據庫和塊頭哈希鏈，所述本地數據庫用于存儲數據指紋哈希值的副本片段，所述塊頭哈希鏈為所有所述區(qū)塊塊頭構成的數據鏈。中心化數據存儲結合分布式、輕客戶端式數據核驗，兼具中心化模式的高效便捷性與去中心化模式的安全透明性。

技術領域

本發(fā)明涉及數據處理領域，尤其是弱中心化可信數據管理方法及系統(tǒng)。

背景技術

傳統(tǒng)的數據應用系統(tǒng)，形式上無論是單中心系統(tǒng)還是分布式系統(tǒng)，數據的管理權限都控制在單個實體中，就管理主體而言實質都是中心化的存儲模式(CentralizedStorage Scheme，CSS)，即數據的存儲、維護和查詢都由中心來統(tǒng)一實施，所有數據副本之間的一致性也由中心來統(tǒng)一協調。該模式的優(yōu)勢是數據管理上的高效性，但存儲的數據對外是一個“黑箱”，缺乏透明性與可監(jiān)督性，客戶只能被動接受，難以保證數據的真實性和正確性。社會信任本質上是一種公共認知，公眾對CSS模式的信任主要源于對政府機關、明星企業(yè)以及社會名人的信任。尤其在網絡環(huán)境下，其對象涉及整個應用系統(tǒng)服務鏈，公眾對網絡服務提供者的信任始終是公共信息服務的基礎。但是，近年來因內鬼作案、系統(tǒng)漏洞或制度缺陷導致的用戶數據遭篡改或泄露的事件時有發(fā)生，引發(fā)了民眾對中心化存儲模式的質疑，其公眾信任問題面臨巨大挑戰(zhàn)。

新興的區(qū)塊鏈技術是一種加密的分布式記賬技術，它由多方共同維護，以塊鏈結構存儲數據，并以密碼學方式保證其不可篡改和不可偽造的去中心化的數據存儲模式(Decentralized Storage Scheme，DSS)。在這種模式下，人人都可以是數據的讀寫方和見證人，沒有絕對的中心，數據的共識性通過每個節(jié)點的完全冗余備份來實現。當某個節(jié)點被篡改時，它將顯得“格格不入”，因而被排斥且不被承認。但DSS模式在展示高度安全、透明的同時，其內在的低效數據共識機制也造成時間、空間和能耗上的極大浪費。此外，作為一個完全分布式的自治系統(tǒng)，該模式缺乏一個可靠的、公正的責任組織來協調各方利益和處理各種緊急事務。即使各利益方代表組成所謂的利益共同體，出于對自身利益最大化的考慮，在規(guī)則制定和事務協調上，該組織也難以秉持客觀公正的態(tài)度有效的發(fā)揮作用。近年來的“THE DAO事件”、“門頭溝事件”和比特幣的多次分叉，都集中反映出這種模式的潛在危機和內在缺陷。

許多學者也都表達出類似的觀點，對兩種數據存儲模式，尤其是后一種新興模式的低效機制和可能引發(fā)的社會問題、安全問題表示出擔憂。例如，Xiwei X.，Cesare P.等人認為，作為非中心化的區(qū)塊鏈技術，雖然增加了安全性和透明性，卻無法保證信息的私密性，不利于保護個人隱私。Roman B.，Michel

A.等人則對完全去中心化存在的礦池算力集中導致的51％攻擊危機、責任主體缺失導致的管理漏洞、低效共識機制導致的高時延和資源浪費等問題提出質疑。此外，近年來區(qū)塊鏈行業(yè)安全事故頻出，業(yè)界專家和學者普遍認為，在安全性未得到完全保障的前提下，目前距離區(qū)塊鏈應用大規(guī)模落地還有很長的路要走。但這些研究在指出問題與憂慮的同時，并沒有提出一個可行的替代模式和解決方案。

發(fā)明內容

針對現有技術的上述缺陷，本發(fā)明提供一種結合中心化數據存儲和去中心化數據驗證的寫驗分離的弱中心化可信數據存儲系統(tǒng)及管理方法。

本發(fā)明能夠以多種方式實現，包括方法、系統(tǒng)、設備、裝置或計算機可讀介質，在下面論述本發(fā)明的幾個實施例。

一種寫驗分離的弱中心化可信數據存儲系統(tǒng)，包括中心存儲模塊和客戶端存儲模塊，所述中心存儲模塊包括中心數據庫和區(qū)塊鏈，所述中心數據庫用于存儲完整數據記錄，所述區(qū)塊鏈用于存儲完整數據記錄對應的數據指紋；所述客戶端存儲模塊包括本地數據庫和塊頭哈希鏈，所述本地數據庫用于存儲數據指紋哈希值的副本片段，所述塊頭哈希鏈為所有所述區(qū)塊塊頭構成的數據鏈。