[發(fā)明專利]一種基于區(qū)塊鏈的社交數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010083081.1
• 申請(qǐng)日: 2020-02-07
• 公開（公告）號(hào): CN111343001B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉百祥;方寧;闞海斌;張新鵬;吳小川
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L9/40
• 分類號(hào): H04L9/40;H04L41/044;H04L41/046;H04L41/22;H04L67/1095;H04L67/1097;H04L67/56
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;陸尤

1.一種基于區(qū)塊鏈的社交數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)，其特征在于，按系統(tǒng)邏輯分為四層結(jié)構(gòu)，分別為應(yīng)用層、加密服務(wù)層、區(qū)塊鏈層和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層，其中：

所述應(yīng)用層，面向系統(tǒng)中的用戶，提供可視化的操作界面，通過對(duì)智能合約的調(diào)用執(zhí)行具體的業(yè)務(wù)邏輯處理；所述智能合約有4個(gè)，分別為用戶注冊(cè)合約、數(shù)據(jù)交互合約、權(quán)限管理合約以及訪問請(qǐng)求合約；

所述加密服務(wù)層，負(fù)責(zé)對(duì)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理，確保數(shù)據(jù)的隱私和安全性；其中采用基于身份的代理重加密方案作為數(shù)據(jù)加密共享協(xié)議；當(dāng)某用戶想訪問系統(tǒng)中其他用戶的社交數(shù)據(jù)時(shí)，首先需要發(fā)送簽名請(qǐng)求，系統(tǒng)通過該請(qǐng)求數(shù)據(jù)驗(yàn)證用戶的身份是否合法，其次調(diào)用權(quán)限管理合約檢查相應(yīng)數(shù)據(jù)的訪問控制策略；如果用戶身份合法且擁有對(duì)于訪問數(shù)據(jù)的相應(yīng)權(quán)限，則系統(tǒng)根據(jù)所訪問數(shù)據(jù)的索引地址從IPFS中讀取該數(shù)據(jù)，并由DPOS算法所推舉出來的代理節(jié)點(diǎn)，對(duì)要訪問的數(shù)據(jù)執(zhí)行重加密算法生成重加密密文；最后，代理節(jié)點(diǎn)將該重加密數(shù)據(jù)發(fā)送給訪問用戶，用戶使用自己的私鑰SK進(jìn)行解密以獲取明文；

所述區(qū)塊鏈層，通過各節(jié)點(diǎn)運(yùn)行一致的共識(shí)算法，構(gòu)成防篡改、可追溯的社交平臺(tái)區(qū)塊鏈；區(qū)塊鏈中的區(qū)塊由區(qū)塊頭和區(qū)塊體構(gòu)成；區(qū)塊頭中包含上一個(gè)區(qū)塊的hash值、區(qū)塊體中所有索引信息的Merkle Root、時(shí)間戳和隨機(jī)數(shù)nonce信息；區(qū)塊體中則存儲(chǔ)著用戶社交數(shù)據(jù)在IPFS中的地址索引以及訪問控制策略信息，并通過區(qū)塊之間的連接進(jìn)行數(shù)據(jù)同步；

所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層，使用IPFS存儲(chǔ)方式，結(jié)合區(qū)塊鏈平臺(tái)來存儲(chǔ)用戶的社交數(shù)據(jù)；具體的， IPFS中保存用戶社交數(shù)據(jù)加密后的密文，而區(qū)塊鏈中則存儲(chǔ)相應(yīng)數(shù)據(jù)的地址索引、訪問控制策略信息；

所述用戶注冊(cè)合約，為用戶節(jié)點(diǎn)提供注冊(cè)功能；當(dāng)用戶節(jié)點(diǎn)申請(qǐng)注冊(cè)時(shí)，向系統(tǒng)中的證書頒發(fā)機(jī)構(gòu)CA發(fā)起注冊(cè)請(qǐng)求，并通過DPOS共識(shí)算法選出的代理節(jié)點(diǎn)來驗(yàn)證注冊(cè)節(jié)點(diǎn)是否有效；若該注冊(cè)節(jié)點(diǎn)獲得大部分代理節(jié)點(diǎn)的選票，則由CA授權(quán)機(jī)構(gòu)為該注冊(cè)節(jié)點(diǎn)頒發(fā)證書，包括賬號(hào)ID和公私鑰對(duì)（PK、SK），并對(duì)其使用PBKDF2算法加密存儲(chǔ)至區(qū)塊鏈中；此外，用戶注冊(cè)時(shí)需要提供相關(guān)身份信息，包括：用戶名、手機(jī)號(hào)、電子郵箱、性別；當(dāng)用戶注冊(cè)成功時(shí)，這些信息也使用用戶的公鑰加密保存到IPFS中，并將其在IPFS中的索引信息及訪問控制策略數(shù)據(jù)保存到區(qū)塊鏈中。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于區(qū)塊鏈的社交數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)交互合約，為用戶提供數(shù)據(jù)發(fā)布、修改功能；當(dāng)用戶通過本地瀏覽器登入系統(tǒng)后，可以發(fā)起發(fā)布數(shù)據(jù)或修改原有數(shù)據(jù)的交互請(qǐng)求，由網(wǎng)絡(luò)中的代理節(jié)點(diǎn)對(duì)發(fā)布的數(shù)據(jù)進(jìn)行投票驗(yàn)證，驗(yàn)證通過后，將數(shù)據(jù)加密存儲(chǔ)至IPFS中，并將相關(guān)索引信息及訪問控制信息保存至區(qū)塊鏈中。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于區(qū)塊鏈的社交數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)，其特征在于，所述權(quán)限管理合約，為用戶提供對(duì)其擁有的社交數(shù)據(jù)的訪問控制管理功能；權(quán)限管理合約中存儲(chǔ)用戶地址和對(duì)應(yīng)的各類社交數(shù)據(jù)的訪問控制策略，對(duì)于用戶的社交數(shù)據(jù)劃分為4種級(jí)別的訪問權(quán)限：

1）僅自己可見p1，僅數(shù)據(jù)擁有者自己可以查看該數(shù)據(jù)；

2）僅好友可見p2，僅數(shù)據(jù)擁有者的好友可以查看該數(shù)據(jù)；

3）僅特定用戶可見p3，僅數(shù)據(jù)擁有者指定的用戶可以查看該數(shù)據(jù)；

4）所有人可見p4，系統(tǒng)中的所有用戶均可查看該數(shù)據(jù)；權(quán)限管理合約在用戶注冊(cè)成功時(shí)由系統(tǒng)自動(dòng)創(chuàng)建，后續(xù)可由用戶對(duì)其中具體某項(xiàng)數(shù)據(jù)的訪問控制策略進(jìn)行修改。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于區(qū)塊鏈的社交數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)，其特征在于，所述訪問請(qǐng)求合約，為用戶提供對(duì)其他用戶的社交數(shù)據(jù)的訪問功能；作為數(shù)據(jù)所有者的用戶，可以向他人分享自己的社交網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，同時(shí)也可以申請(qǐng)?jiān)L問他人的數(shù)據(jù)，但是只有在滿足對(duì)應(yīng)的訪問控制策略時(shí)才能成功訪問該數(shù)據(jù)。