[發(fā)明專利]區(qū)塊鏈應(yīng)用的工作量證明

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980082693.4
• 申請日: 2019-12-03
• 公開（公告）號: CN113439415A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅克珊娜·尤利安娜·特奧多爾;彼得·達(dá)米安·阿什頓;西亞馬克·法亞茲·沙汗達(dá)什蒂;伊恩·班克羅夫特
• 申請（專利權(quán)）人: 約克大學(xué)
• 主分類號: H04L9/32
• 分類號: H04L9/32
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 譚營營;王天鵬

描述了與區(qū)塊鏈應(yīng)用一起使用的方法、計(jì)算裝置、計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)和系統(tǒng)。授權(quán)服務(wù)器可以將數(shù)據(jù)包傳送到挖掘節(jié)點(diǎn)。挖掘節(jié)點(diǎn)可以接收來自授權(quán)服務(wù)器的數(shù)據(jù)包，該數(shù)據(jù)包包括多個(gè)數(shù)據(jù)集，每個(gè)數(shù)據(jù)集包括信號信息。挖掘節(jié)點(diǎn)可以分析數(shù)據(jù)包以將每個(gè)數(shù)據(jù)集的信號信息轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出。挖掘節(jié)點(diǎn)可以將多個(gè)數(shù)據(jù)輸出傳送到授權(quán)服務(wù)器，并且在驗(yàn)證了多個(gè)數(shù)據(jù)輸出之后，多個(gè)數(shù)據(jù)輸出可以被用在建立針對將塊記錄附加到區(qū)塊鏈的工作量證明中。根據(jù)本文描述的方法，加密和解密方法可以用于保護(hù)數(shù)據(jù)。在一些示例中，每個(gè)數(shù)據(jù)集的信號信息與多核苷酸序列有關(guān)，并且對應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出與讀數(shù)有關(guān)。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及數(shù)據(jù)處理，并且尤其涉及區(qū)塊鏈實(shí)施方式。更具體地，本公開涉及可用于將塊記錄附加到區(qū)塊鏈的方法和裝置。

背景技術(shù)

區(qū)塊鏈，有時(shí)被稱為分布式分類賬或分布式共識分類賬，是一種分布式數(shù)據(jù)庫。區(qū)塊鏈?zhǔn)鼓軘?shù)據(jù)的防篡改和去中心化的存儲。分類賬/區(qū)塊鏈的副本可以存儲在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)節(jié)點(diǎn)中的每個(gè)上。

區(qū)塊鏈包括多個(gè)塊記錄，也稱為塊或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)塊。區(qū)塊鏈的塊記錄典型地包括有效載荷數(shù)據(jù)(即記錄在該塊記錄中的以存儲在區(qū)塊鏈中的數(shù)據(jù))、區(qū)塊鏈的前一個(gè)塊記錄的唯一標(biāo)識符以及工作量證明(proof-of-work，POW)。當(dāng)將塊記錄添加到區(qū)塊鏈時(shí)，新塊/區(qū)塊鏈的副本被分發(fā)給區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的其他節(jié)點(diǎn)，這可以驗(yàn)證為附加新塊并接受對區(qū)塊鏈的更新所做的工作，或者如果無法驗(yàn)證相關(guān)聯(lián)的工作，則可以忽略該新塊。

塊記錄典型地包括以數(shù)據(jù)和/或計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令形式的有效載荷數(shù)據(jù)。以這種方式，例如，如果使用區(qū)塊鏈記錄諸如交易之類的指令，則可以在分類賬上建立交易的完整歷史記錄。每筆交易都是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其編碼了數(shù)字資產(chǎn)的控制從區(qū)塊鏈系統(tǒng)的一方到另一方的轉(zhuǎn)移。例如，如果使用區(qū)塊鏈記錄計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令(通常稱為“智能合約”–即執(zhí)行機(jī)器可讀合約或協(xié)議的條款的計(jì)算機(jī)化協(xié)議)，則對計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令進(jìn)行函數(shù)調(diào)用可用于發(fā)起計(jì)算機(jī)可執(zhí)行過程。智能合約可以處理輸入，以便產(chǎn)生結(jié)果，其然后可以基于這些結(jié)果致使動作被執(zhí)行。

每個(gè)塊記錄典型地包含到前一個(gè)塊記錄的鏈接，例如，前一個(gè)塊記錄中的信息的哈希值或前一個(gè)塊記錄的標(biāo)頭的哈希值。典型地通過使用前一個(gè)塊的信息作為對輸出哈希值的哈希函數(shù)的一部分輸入來確定哈希值。每個(gè)塊記錄鏈接回到前一個(gè)塊記錄。以這種方式，一旦驗(yàn)證，塊記錄將鏈接到前一個(gè)塊記錄，并通過該前一個(gè)塊記錄，鏈接到每個(gè)更早的塊記錄，繼而回到起源塊記錄–唯一不包含到前一個(gè)塊記錄的鏈接的塊記錄。盡管哈希值典型地很容易計(jì)算，但是可能存在對哈希值施加的一個(gè)或多個(gè)有效性要求。另外，哈希值通常基于不可逆的一種特殊類型的數(shù)學(xué)函數(shù)，并且因此在不嘗試大量輸入的情況下，無法輕易知道哪個(gè)輸入將給出所需的輸出。

每個(gè)塊記錄典型地還包括工作量證明(POW)。POW是一條數(shù)據(jù)，其很難產(chǎn)生，但易于其他人(即，其他用戶或其他計(jì)算設(shè)備)進(jìn)行驗(yàn)證，并且其滿足特定有效性要求。由此，每個(gè)塊記錄都提供了工作已完成而生成其的可信賴的可靠的證據(jù)。該工作可能是例如大量處理資源的支出，諸如計(jì)算某些輸出所花費(fèi)的時(shí)間。

存儲在區(qū)塊鏈中的有效載荷數(shù)據(jù)的完整性得到了保證，這是因?yàn)槊總€(gè)塊記錄鏈接到前一個(gè)塊記錄，并且因?yàn)闉榱舜鄹膮^(qū)塊鏈的塊記錄中的有效載荷數(shù)據(jù)，篡改方將不得不做另外工作來將被篡改的塊和每個(gè)后續(xù)塊存儲在區(qū)塊鏈上，當(dāng)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的大多數(shù)節(jié)點(diǎn)每個(gè)都在檢查區(qū)塊鏈的有效性并添加其自己的塊記錄時(shí)，這是不可行的。