[發(fā)明專利]去中心化環(huán)境下流水線計算的驗證方法和系統(tǒng)及介質

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010640589.7
• 申請日: 2020-07-06
• 公開（公告）號: CN111857827A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設計）人: 張?zhí)煸?/a>;李明煜;夏虞斌
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G06F9/302
• 分類號: G06F9/302;G06F9/38;G06F9/50;G06F21/60;G06F21/64
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

本發(fā)明提供了一種去中心化環(huán)境下流水線計算的驗證方法和系統(tǒng)及介質，結合密碼散列函數和數字簽名技術，在去中心化環(huán)境下執(zhí)行流水線計算的過程中生成并保存證據，用戶利用計算過程中生成的證據可以驗證流水線的最終計算結果是否為根據原始輸入數據經過流水線程序得到的。將所有證據串聯成證據樹，在去中心化環(huán)境下證明流水線的最終結果是否為根據原始輸入數據經過流水線程序得到的。與現有的去中心化計算相比，賦予用戶檢查結果正確性的能力。

技術領域

本發(fā)明涉及流水線計算的正確性驗證技術領域，具體地，涉及一種適用于去中心化環(huán)境下的流水線計算的驗證方法和系統(tǒng)及介質，尤其是一種適用于去中心化環(huán)境下的流水線計算的正確性驗證方法。

背景技術

隨著區(qū)塊鏈技術的盛行，去中心化計算已經成為一種趨勢。所謂去中心化計算，就是將計算機資源(包括硬件和軟件)分散到單獨的計算節(jié)點，這些節(jié)點可能處于不同的地理位置，或者屬于不同的個人或機構。去中心化計算可以有效利用分散的計算能力，但是一般來說這些分散的計算能力都不強，無法單獨完成較大的計算，因此需要將較大的計算拆分為流水線(pipeline)，流水線是指將計算過程拆分為多個步驟，由多臺計算機合作完成計算。但是在去中心化環(huán)境中，流水線計算產生的中間結果可能被去中心化網絡以外的攻擊者篡改，進而得到錯誤的最終結果。

用戶拿到最終結果后，無法得知計算的中間過程，即便結果是錯誤的，用戶也無法驗證結果的正確性。這是一個必須解決的問題。

發(fā)明內容

針對現有技術中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種去中心化環(huán)境下流水線計算的驗證方法和系統(tǒng)及介質。

根據本發(fā)明提供的一種去中心化環(huán)境下流水線計算的驗證方法，包括：

執(zhí)行步驟：根據流水線各個階段執(zhí)行計算，得到流水線計算結果；

驗證步驟：驗證流水線計算結果的正確性。

優(yōu)選地，所述執(zhí)行步驟包括：

第一階段執(zhí)行步驟：由流水線第一階段計算機讀取輸入數據并根據流水線第一階段程序進行計算，得到第一階段計算結果，對輸入數據、流水線第一階段程序和第一階段計算結果生成第一證據，將第一階段計算結果和第一證據上傳至數據庫；

第二階段執(zhí)行步驟：由流水線第二階段計算機從數據庫讀取第一階段計算結果和對應證據，將第一階段計算結果作為輸入，根據流水線第二階段程序進行計算，得到第二階段計算結果，對第一階段計算結果和第一證據、流水線第二階段程序、第二階段計算結果生成第二證據，將第二階段計算結果和第二證據上傳至數據庫。

優(yōu)選地，所述第二證據的生成是使用密碼散列函數對第一階段計算結果和第一證據、流水線第二階段程序、第二階段計算結果分別計算摘要，使用計算機的私鑰對摘要進行數字簽名，摘要和數字簽名一起構成第二證據。

優(yōu)選地，所述驗證步驟包括：

后一階段驗證步驟：根據流水線計算結果中的數字簽名驗證完成流水線計算結果中的最終結果計算的計算機是否是本網絡中的節(jié)點，根據流水線計算結果中的摘要驗證流水線計算結果中的最終結果有沒有被修改，同時驗證最終結果是否以流水線倒數第二階段計算結果作為輸入，由流水線最后階段程序計算得到；如果驗證未通過，說明流水線最后階段計算過程中出錯，最終結果不正確；

前一階段驗證步驟：驗證完成流水線倒數第二階段結果計算的計算機是否是本網絡中的節(jié)點，是否被修改，是不是以流水線倒數第三階段計算結果作為輸入，由流水線倒數第二階段程序計算得到；如果驗證未通過，說明流水線倒數第二階段計算過程中出錯，最終結果不正確。