[發明專利]基于優化PAXOS的食品溯源分布式數據同步方法

有效

• 申請號: 201911336572.6
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN111092896B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 王朝陽;左敏;張青川
• 申請（專利權）人: 北京工商大學
• 主分類號: H04L67/1095
• 分類號: H04L67/1095;H04L67/1097;H04L9/40;H04L9/32
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 鄧治平

本發明提供一種基于優化PAXOS的食品溯源分布式數據同步方法，包括如下步驟：步驟1、基于食品溯源業務流程構建基于聯盟區塊鏈的食品溯源模型，客戶端基于API接口進行溯源相關信息的錄入與查詢；所述溯源模型包括多個節點；步驟2、在追溯模型中，定義token為用戶身份認證標識，節點將本業務流程的溯源信息上傳溯源系統，當客戶端API接口接收到信息上鏈請求時，校驗是否初始節點；步驟3、判斷該初始節點的類型，若該初始節點為養殖廠，轉步驟4；若該初始節點為非養殖廠，轉步驟5；在聯盟區塊鏈內部署動態節點；步驟4、若該節點為養殖廠，校驗該節點資質信息，只有資質信息通過后，才允許將該條初始信息上傳至溯源區塊鏈上進行同步存儲；步驟5、執行信息上鏈智能合約。

技術領域

本發明涉及區塊鏈技術和食品安全領域，具體涉及一種基于優化PAXOS的食品溯源分布式數據同步方法。

背景技術

國內的溯源制度還在起步階段，各大食品企業也并未全面使用溯源系統，這導致我國企業的發展以及貿易推進都受到了阻礙，同時在常規的追溯技術中，追溯數據主要在數據庫中進行簡單的存儲，極易遭到非法的篡改。另一方面，追溯信息數據量巨大，對于存儲端服務器壓力極大。

發明內容

為了解決傳統食品溯源追中，追溯數據易遭到泄露、篡改以及追溯數據量極大，數據同步效率低等問題，本發明提出了一種基于優化PAXOS的食品溯源分布式數據同步方法。該方法使用聯盟區塊鏈技術，以其弱中心化，信息不可篡改，集體維護，可靠數據庫等特點，確保追溯數據的信息安全。另一方面，通過部分去中心化的方法以及設定共識節點的方式，分層多鏈的數據存儲方案以及基于優化PAXOS技術的數據處理方法，提升食品溯源系統的數據處理效率，加速聯盟區塊鏈技術在食品溯源系統中的應用。

本發明根據食品溯源行業的業務流程，并基于聯盟區塊鏈技術，設計了符合食品溯源業務的追溯模型，通過智能合約的改造、共識節點的動態配置，達到解決業務難題、提高存儲性能的目的，同時對PAXOS數據處理方法進行優化，在保證信息安全的前提下，大大提升了信息存儲性能以及數據同步效率。具體發明內容如下：

一種基于優化PAXOS的食品溯源分布式數據同步方法，包括如下步驟:

步驟1、基于食品溯源業務流程構建基于聯盟區塊鏈的食品溯源模型，所述溯源模型的功能包括：用戶獲取token、溯源信息上鏈、溯源信息查詢；客戶端基于API接口進行溯源相關信息的錄入與查詢；所述溯源模型包括多個節點；

步驟2、在追溯模型中，定義token為用戶身份認證標識，后續發起業務流轉、查詢溯源信息時輸入該token，獲取token后，節點將本業務流程的溯源信息上傳溯源系統，當客戶端API接口接收到信息上鏈請求時，校驗是否初始節點；

步驟3、判斷該初始節點的類型，若該初始節點為養殖廠，轉步驟4；若該初始節點為非養殖廠，轉步驟5；在聯盟區塊鏈內部署動態節點,選取部分節點作為動態節點，在業務輪轉時進行部署；

步驟4、若該節點為養殖廠，則需監管系統執行監管智能合約進行監管，校驗該節點資質信息，只有資質信息通過后，才允許將該條初始信息上傳至溯源區塊鏈上進行同步存儲；

步驟5、執行信息上鏈智能合約，通過優化后的PAXOS算法校驗時間、業務流程、追溯ID信息與上一次流轉是否匹配，校驗通過后，數據將通過聯盟區塊鏈在所有追溯環節進行數據同步。

進一步的，在聯盟區塊鏈內部署動態節點，其步驟如下：

步驟1：新增節點，線下獲取角色證書(RCert)、準入證書(ECert)后，新節點連接成聯盟鏈內節點，新請求接入的節點提供證書簽證機關(CA)提供的證書，被聯盟鏈上各節點認證通過后，即開始形成共識：