[發明專利]一種區塊鏈終端數據可信查詢系統及其實現方法

有效

• 申請號: 202011283224.X
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112286963B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 丁毅;師靈芝;曹婷婷;鐘瓊慧;馬寧;談金晶;靳軍;王晨碩;李潔;沈薇
• 申請（專利權）人: 北京物資學院
• 主分類號: G06F16/2453
• 分類號: G06F16/2453;G06F16/2455;G06F16/27;G06F21/62;G06F21/64;G06Q40/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種區塊鏈終端數據可信查詢系統，包括：全節點、MCV(Merkle?Root?Calculation?Verification，默克爾樹計算驗證)節點及SCV(Simplified?Comparison?Verification，簡單對比驗證)節點，該區塊鏈終端數據可信查詢系統的實現方法通過數據同步模型、層次化驗證機制模型和數據解析模型進行。針對區塊鏈查詢場景中缺乏數據驗證的問題提出區塊鏈終端數據可信查詢系統，采用層次化的驗證機制，提高數據可信度和查詢效率，提前完成復雜且耗時的計算驗證工作，當收到查詢請求時，只進行簡單快速的對比驗證工作即可。所以，層次化驗證機制可以減少查詢時需要等待驗證的時間，即查詢方等待數據的時間不包含耗時的計算驗證時間，而只包含對比驗證以及后續的數據解析所消耗的時間。

技術領域

本發明涉及區塊鏈技術領域，特別涉及一種區塊鏈終端數據可信查詢系統及其實現方法。

背景技術

隨著人們對數據可信查詢的需求日益增長，傳統數據庫由于其中心化、以及可能遭到網絡攻擊而導致數據被篡改的問題也成為大眾關注的焦點。隨著科技的發展，區塊鏈技術應運?而生，由于其自身的一些特點，可以更好地實現數據的可信查詢。區塊鏈可看作一個分布式?的共享數據庫，存儲的數據具有不可篡改、公開透明等特征。傳統分布式存儲就是將數據分散地存儲在多臺物理位置相互獨立的數據庫設備中，分擔存儲負荷，相比于集中式的存儲系?統，不存在單存儲服務器的瓶頸問題、損壞情況，提高了存儲系統的擴展性、可靠性以及數?據的傳輸效率。但傳統的數據庫無論是分布式的還是集中式的，都需要管理員進行控制。區?塊鏈概念下，除了傳統的物理分布式的特點，還具有分布式共治的特征，主要體現在其對數據的寫入權限是每個節點所有的，不存在單一中心節點的控制，任意節點存儲的數據都要經?過區塊鏈網絡下所有節點的共識，達成一致才會將此數據保存在區塊鏈。

從行業領域的角度來看，目前區塊鏈在全球范圍內的金融、存證、保險、供應鏈、溯源、?知識產權等多個領域都有落地的成功案例，部分現已進入實踐階段。區塊鏈可應用于征信、?交通、溯源等多種行業，目的是利用區塊鏈分布式、公開透明、不可篡改等特性，保證存儲數據的真實可信。在以上眾多成功的落地案例中，區塊鏈的主要作用是提供了一個可信、公?開、透明的數據庫平臺，用戶在查詢時可以從中獲取數據。相比于傳統的數據庫，作為分布?式數據庫的區塊鏈技術可以提高查詢數據的可信度，但是，現有的區塊鏈查詢系統缺乏數據?驗證機制，只是一味地認為區塊鏈數據絕對可信，查詢時也是直接從區塊鏈獲取數據，并未對其進行驗證。在區塊鏈的眾多應用領域中，其中，溯源被認為是區塊鏈最適合的應用領域?之一，也是近年來區塊鏈發展的重要方向。2018年10月中國信息通信研究院牽頭發布了《區?塊鏈溯源應用白皮書》，明確地針對區塊鏈溯源應用，闡述了溯源基本含義、相關技術、應?用案例以及未來展望等。同年，工信部發布的《2018年中國區塊鏈產業白皮書》總結了區塊?鏈的部分應用實例：中國食品鏈的“鏈橙”系統、京東品質溯源防偽聯盟溯安鏈、基于根源?鏈的白酒防偽智能鎖酒瓶蓋。零售巨頭沃爾瑪利用IBM基于超級賬本結構的區塊鏈解決方案，成功地完成了兩個區塊鏈試點，實現對中國豬肉和美洲芒果的安全溯源。2019年4月，國內?物流領域的知名電商京東集團，再次發布《京東區塊鏈技術白皮書(2019)》，主要從解決?業務痛點的角度出發，深挖京東體系內外的眾多業務場景，并首先將品質溯源作為典型的應用案例進行闡述。除了以上區塊鏈溯源具體地落地項目以外，在學術界利用區塊鏈、物聯網、?智能合約技術在物流溯源的研究也較為豐富。Galvez(2018)指出將區塊鏈技術應用于食品供應?鏈，具有信息透明、交易高效以及安全等優點。伏陽陽對現有跨境電商物流模式進行了研究，?提出了基于區塊鏈的跨境電商物流溯源的體系架構及方法，并表明區塊鏈技術的發展可能會助力跨境電商物流創造新的生態環境。Abeyratne(2016)、Biswas(2017)分別提出將區塊鏈用于?紙板箱、葡萄酒的物流溯源系統。郭珊珊提出了一種基于供應鏈的可信溯源在區塊鏈技術上?的一種實現方法。基于區塊鏈的食品安全溯源系統通過技術架構的分析，提出將區塊鏈恰當植入食品溯源體系的方案。呂芙蓉提出使用區塊鏈技術和物聯網技術重構農產品質量安全追?溯體系的創新思路，并利用智能合約按照規則自動化執行指令的特點，將國家監管政策、行?業標準等重要內容寫入智能合約。通過智能合約保證食品的質量安全及整個物流的可追溯性。?Lin(2018)指出未來可以利用智能合約腳本技術在食品安全溯源系統中定義一套自動報警代碼，幫助工作人員及時發現問題并處理。Westerkamp(2018)進一步提出在基于區塊鏈的供應鏈溯?源系統中將智能合約作為產品制造的配方，生產完成后利用ERC721(Ethereum?Request?for?Comments)對產成品生成獨一無二的數字標識，以此解決農產品在供應鏈中經過多次轉換后?較難溯源的情況。Badzar旨在探索區塊鏈技術在物流中的應用潛力，重點是提高供應商和消?費者的信息透明度，實現對物流中產品的可信溯源。Kumar提出將區塊鏈技術用于大米的物?流溯源中，跟蹤查詢大米的所有狀態，以此來驗證大米的質量。林軍等將區塊鏈技術、物聯?網技術及智能合約應用于農業中，旨在構建一個高可信、可追溯的智慧農業系統，其中也包括倉儲、配送等物流環節的溯源監測。