[發明專利]一種基于區塊鏈的分布式隱私數據存儲方法

有效

• 申請號: 202011573938.4
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN113268763B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發明（設計）人: 徐兵;林樂;蘭春嘉
• 申請（專利權）人: 上海零數眾合信息科技有限公司
• 主分類號: G06F21/62
• 分類號: G06F21/62;G06F21/64
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于區塊鏈的分布式隱私數據存儲方法，其特征在于，包含以下內容：

所述基于區塊鏈的分布式隱私數據存儲方法應用于基于區塊鏈的分布式隱私數據存儲系統，所述基于區塊鏈的分布式隱私數據存儲系統包括：客戶端、數據完整性核驗模塊、數據標定模塊、私有數據庫、區塊鏈模塊；

所述客戶端為用戶提供了訪問所述基于區塊鏈的分布式隱私數據存儲系統的人機交互入口；所述用戶通過所述客戶端可以上傳原始隱私數據至所述區塊鏈模塊和所述私有數據庫，也可以通過所述客戶端查詢所述區塊鏈模塊和所述私有數據庫中的數據；

所述數據完整性核驗模塊用于驗證接收到的來自于所述客戶端的安全數據塊構成的待驗證數據包的完整性；

所述數據標定模塊對原始數據包按照不同的數據類型，進行數據規范化標定處理，

生成標定數據關鍵詞集合，并將所述標定數據關鍵詞集合與所述原始數據包進行匹配后生成一個標定數據集；

所述私有數據庫通過創建的存儲區塊來存儲原始數據包，并通過標定數據索引號和索引外鏈實現對所述原始數據包的快速查詢和定位；

所述區塊鏈模塊包括數據上鏈節點、數據查詢節點和私有鏈；

所述基于區塊鏈的分布式隱私數據存儲系統的存儲過程包括以下步驟：

步驟1：所述用戶通過所述客戶端實現與所述基于區塊鏈的分布式隱私數據存儲系統的人機交互；

所述用戶通過單點登錄的方式獲取所述客戶端的訪問權限；所述單點登錄是指所述用戶在私有的可信的局域網系統中基于身份聯合認證技術，完成一次身份認證后，就可以訪問被授權的系統資源，所述被授權的系統資源包括所述客戶端；

具體方法為：所述身份聯合認證技術為每一個所述用戶創建一個身份聯合認證賬號，所述身份聯合認證賬號中保存了所述用戶可以訪問的被授權的系統資源的信息以及所述用戶的安全身份聯合憑證；當所述用戶在私有的可信的局域網系統中成功登錄一次后，所述私有的可信的局域網系統的服務器為所述用戶頒發所述安全身份聯合憑證，所述安全身份聯合憑證更新至所述身份聯合認證賬號，當所述用戶訪問私有的可信的局域網系統中的其他的被授權的系統資源時，所述安全身份聯合憑證在所述身份聯合認證賬號中保存的所述用戶在私有的可信的局域網系統中可以訪問的被授權的系統資源中進行共享和傳遞，通過所述身份聯合認證賬號中已有的所述安全身份聯合憑證完成對所述用戶的身份驗證，而不需要進行額外的安全身份驗證操作，通過這種方式實現了對所述用戶的身份驗證的統一管理，同時保證了所述用戶對所述客戶端的安全訪問權限；

步驟2：所述客戶端包括隱私數據上傳單元和隱私數據查詢單元；

所述隱私數據上傳單元為所述用戶提供了方便高效的隱私數據上傳服務；所述隱私數據查詢單元為所述用戶提供了具有智能匹配的隱私數據查詢服務；所述隱私數據上傳單元為所述用戶提供了：基礎上傳功能、批量上傳功能和自動上傳功能；

所述用戶通過所述基礎上傳功能可以手動單個添加待上傳的隱私數據；

所述用戶通過所述批量上傳功能可以一次性添加多個具有不同數據類型的待上傳的隱私數據；

所述用戶通過所述自動上傳功能設置自動上傳規則，隱私數據在滿足所述自動上傳規則時自動上傳；

步驟3：所述客戶端將所述隱私數據上傳單元的待上傳的隱私數據用所述客戶端的私鑰進行加密后打包成安全數據包經過所述客戶端與所述數據完整性核驗模塊建立的動態安全鏈路后傳輸至所述數據完整性核驗模塊；所述安全數據包具有一個唯一的數據包標示ID，所述數據包標示ID與所述安全數據包唯一匹配；所述動態安全鏈路根據實時的動態安全鏈路的占用情況，為所述安全數據包規劃一條最短的動態安全鏈路，保證了所述安全數據包的高效傳輸；所述安全數據包在所述動態安全鏈路的傳輸過程中被分割成大小一致的安全數據塊，每個所述安全數據塊被分配一個唯一的位置標簽，所述位置標簽基于所述安全數據包的所述數據包標示ID和所述安全數據塊在所述安全數據包中的邏輯序列產生；所述位置標簽與所述安全數據塊唯一匹配；

步驟4：所述數據完整性核驗模塊接收所述客戶端傳輸的所述安全數據塊，并根據每個所述安全數據塊的位置標簽對接收的所述安全數據塊進行拼接，生成待驗證數據包；所述數據完整性核驗模塊提取構成所述待驗證數據包的所有所述安全數據塊的位置標簽的線性組合，然后生成一個聚集標簽，將所述聚集標簽發送至所述客戶端進行完整性核驗；

當所述聚集標簽沒有通過所述客戶端的完整性核驗時，所述客戶端發送一個完整性核驗失敗信號至所述數據完整性核驗模塊；所述數據完整性核驗模塊收到所述完整性核驗失敗信號后，丟棄所述待驗證數據包，并向所述客戶端發送一條隱私數據上傳失敗信號；

當所述聚集標簽通過所述客戶端的完整性核驗時，所述客戶端發送一個完整性核驗通過信號至所述數據完整性核驗模塊；所述數據完整性核驗模塊收到所述完整性核驗通過信號后，將所述待驗證數據包標記為完整數據包，然后用所述客戶端的公鑰對所述完整數據包進行解密生成原始數據包；

步驟5：所述數據完整性核驗模塊將原始數據包傳輸至所述數據標定模塊，所述數據標定模塊對原始數據包按照不同的數據類型，進行數據規范化標定處理；所述數據標定模塊維護一個數據標定映射模型，所述數據標定映射模型定義了數據規范化標定的映射規則；所述原始數據包經過所述數據規范化標定處理后生成標定數據集；

所述數據規范化標定處理的方法為：首先通過隨機尺度的方式對所述原始數據包進行迭代的關鍵信息提取，經過迭代的關鍵信息提取之后，將獲得的關鍵信息組成的一個關鍵信息集合，然后將關鍵信息集合中的每一個關鍵信息基于二分查找方法依次與所述數據標定映射模型進行數據標定，每一個關鍵信息與所述數據標定映射模型中的一個標定數據關鍵詞對應，當關鍵信息集合中的所有關鍵信息都完成數據標定后，輸出一個由所有標定數據關鍵詞組成的標定數據關鍵詞集合；將所述標定數據關鍵詞集合與所述原始數據包進行匹配后生成一個標定數據集；

步驟6：所述數據標定模塊將所述標定數據集發送至所述私有數據庫，所述私有數據庫將標定數據集進行分解，提取所述標定數據關鍵詞集合與所述原始數據包；所述私有數據庫為所述原始數據包分配一個唯一的存儲區塊，所述存儲區塊包括一個有效存儲空間、一個唯一的標定數據索引號和一個索引外鏈；所述有效存儲空間用于存儲所述原始數據包；所述標定數據索引號是所述存儲區塊的唯一標示；所述索引外鏈用于存儲所述標定數據關鍵詞集合；所述存儲區塊通過所述標定數據索引號和所述索引外鏈實現了對所述原始數據包的快速查詢和定位；

步驟7：所述區塊鏈模塊的數據上鏈節點監測所述私有數據庫的存儲區塊的變化，當所述私有數據庫成功創建一個新的存儲區塊時，觸發所述數據上鏈節點的數據上鏈程序，所述數據上鏈程序首先根據所述存儲區塊的所述原始數據包、所述標定數據索引號和所述索引外鏈生成上鏈數據摘要信息；所述上鏈數據摘要信息包括原始數據摘要信息和索引信息兩部分；所述原始數據摘要信息為通過對所述原始數據包進行基于SHA256算法提取的哈希值；所述索引信息由所述標定數據索引號和所述索引外鏈組成；所述數據上鏈節點將所述上鏈數據摘要信息進行簽名并加蓋時間戳后發送至所述區塊鏈模塊的私有鏈中，觸發所述私有鏈中的數據上鏈智能合約，所述數據上鏈智能合約對所述上鏈數據摘要信息進行驗證，通過驗證后創建新的區塊存儲所述上鏈數據摘要信息；

步驟8：當所述用戶通過所述客戶端的隱私數據查詢單元向所述區塊鏈模塊的所述數據查詢節點發起隱私數據查詢請求時，所述數據查詢節點首先對所述隱私數據查詢請求進行安全驗證，所述隱私數據查詢請求通過驗證后，所述數據查詢節點將所述隱私數據查詢請求轉發至所述區塊鏈模塊的私有鏈中，觸發所述私有鏈中的隱私數據查詢智能合約，所述隱私數據查詢智能合約解密所述隱私數據查詢請求；然后檢索所述私有鏈中已經存儲的上鏈數據摘要信息，檢索與所述隱私數據查詢請求匹配的所述上鏈數據摘要信息，當成功檢索到匹配的所述上鏈數據摘要信息時，將所述上鏈數據摘要信息中的所述標定數據索引號加密后返回至所述數據查詢節點；同時所述區塊鏈模塊的私有鏈創建新的區塊記錄所述隱私數據查詢請求和與所述隱私數據查詢請求匹配的所述上鏈數據摘要信息；

步驟9：所述數據查詢節點接收到加密后的所述標定數據索引號后，向所述私有數據庫發起一個包含所述標定數據索引號的指定數據查詢請求；所述私有數據庫接收到所述指定數據查詢請求后，根據所述指定數據查詢請求中的所述標定數據索引號快速定位所述標定數據索引號對應的存儲區塊，然后將所述存儲區塊中的原始數據包返回至所述客戶端，供所述用戶瀏覽。