[發明專利]一種基于HyperLedger和IPFS的溯源系統

在審

• 申請號: 202010793107.1
• 申請日: 2020-08-07
• 公開（公告）號: CN112115098A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 劉迎港;寧振虎
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G06F16/13
• 分類號: G06F16/13;G06F16/18;G06F21/62;G06F21/64
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

1.一種基于HyperLedger和IPFS的溯源系統，其特征在于：由展示層、鏈碼層、事務層和數據層組成：展示層用以前端web展示界面，鏈碼層用以Fabric聯盟鏈和鏈碼；事務層用以規范化數據格式；數據層用以IPFS多節點私有鏈；事務層是整個系統的核心；事務層通過HTTP請求接受展示層傳輸過來的用戶輸入數據，經過計算處理后返回相關結果；通過Nodejs代碼調用鏈碼層的Hyperledger Fabric鏈碼，獲得數據層上的索引值；通過HTTP請求使用索引值查詢數據層的IPFS私有鏈數據。

2.根據權利要求1所述的一種基于HyperLedger和IPFS的溯源系統，其特征在于：展示層是與用戶交互的入口；展示層允許用戶輸入信息，將用戶輸入的信息轉發給事務層，由事務層計算并返回給用戶展示的結果。

3.根據權利要求1所述的一種基于HyperLedger和IPFS的溯源系統，其特征在于：鏈碼層負責使存儲的數據具有不可抵賴性和不可篡改性；鏈碼會給每一個企業分配一個23字節的數據存儲空間，使用這個空間來存儲企業的數據哈希值；由于鏈碼層是運行在以Hyperledger為基礎的區塊鏈網絡上；事務層的令牌檢查保證在令牌不泄露的情況下無法修改鏈碼層數據。

4.根據權利要求1所述的一種基于HyperLedger和IPFS的溯源系統，其特征在于：事務層負責處理前端用戶的請求；當用戶調用查詢功能時，事務層要同時從鏈碼層和數據層取出數據并進行運算，得出用戶查詢商品的流通路徑，并返回給展示層；當用戶調用增加數據的功能時，事務層要先驗證用戶的令牌是否合法，驗證通過后將用戶發來的數據規范化，再與用戶之前的數據進行拼接，最后更新鏈碼層上對應企業的數據存儲位置。

5.根據權利要求1所述的一種基于HyperLedger和IPFS的溯源系統，其特征在于：數據層是存儲數據的位置；用JSON格式保存商品的流通信息有助于實現內容的快速索引；通過IPFS多節點私有鏈實現文件冗余存儲，單個節點的宕機也不會對系統產生影響。

6.根據權利要求1所述的一種基于HyperLedger和IPFS的溯源系統，其特征在于：對各個生產流程上的企業首先進行初始化，規范好每個企業的生產運輸職責，在商品制作的過程中記錄相關數據，并適時更新IPFS上的文件及鏈碼上的哈希值；

包括如下步驟：

步驟1：申請密鑰對

聯盟鏈各個企業首先申請密鑰對；密鑰對由系統下發，一經下發不得修改；事務層會將企業的公鑰存儲到鏈碼層，私鑰則進行銷毀；

步驟2：上傳企業信息

企業由步驟1所得密鑰對中的私鑰對基本信息進行簽名；簽名連同信息文件一起發送給事務層進行驗證，驗證通過則上傳成功；事務層會將上傳的企業基本信息與步驟1中企業的公鑰打包存儲到數據層，并將信息的哈希值存儲到鏈碼層；

步驟3：企業增加數據

企業只能對生產數據進行增加，而不能進行刪減操作；當企業需要對數據進行增加時，同樣需要傳輸原始數據以及通過步驟1獲取的私鑰對數據哈希值的簽名；事務層通過步驟2信息中的公鑰驗證簽名是否合法，若合法則將提交的數據與鏈碼上IPFS哈希值對應的文件進行合并，驗證是否有商品編號重復或矛盾項，驗證通過則將合并的文件存儲到數據層，并將該文件的哈希值存儲到鏈碼層；

步驟4：溯源步驟

在聯盟鏈所有企業均完成步驟1-3后，系統上已經存有完整的數據后，用戶即可進行溯源查詢操作；當用戶進行溯源操作時，將商品上的通用唯一識別碼和公司名稱輸入到查詢界面，即可獲得全部數據。