[發明專利]一種區塊鏈機密計算通用模型的實現方法

在審

• 申請號: 202110293135.1
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN112906073A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 林樂;蘭春嘉
• 申請（專利權）人: 上海能鏈眾合科技有限公司
• 主分類號: G06F21/72
• 分類號: G06F21/72;G06F21/53;G06F9/455
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種區塊鏈機密計算通用模型的實現方法，其特征在于，包括有：步驟一、在能鏈區塊鏈中，使用特殊指令集擴展，將硬件安全作為強制性保障指標,不依賴于固件和軟件的安全狀態,以提供用戶空間的可信執行環境，在特殊指令集擴展內部的模型解析器以及棧式虛擬機二進制指令格式運行時，作為能鏈區塊鏈通用計算模型；步驟二、能鏈區塊鏈通用計算模型包括有公式模型計算器，所述公式模型計算器以定義的模型，輸入參數為輸出，返回相應的計算結果的代碼片段，所述定義的模型的公式1如下：

1.57+if(10,$attr_1$,if(54,$attr_1$,cos($attr_2$)))；公式1；

其中，$attr_1$,$attr_2$為待替換的輸入參數，cos為余弦函數，在公式模型計算器執行過程中，根據需求將輸入參數進行替換，并執行公式1；

步驟三、能鏈區塊鏈通用計算模型包括有虛擬機環境下的棧式虛擬機二進制指令格式，運行時棧式虛擬機二進制指令格式是一個可移植并且兼容Web的全新格式，并根據需求設定棧式虛擬機二進制指令格式完整的語義和語法，從而實現棧式虛擬機二進制指令格式作為體積小且加載快的二進制指令格式，以充分發揮硬件能力以達到原生執行效率；

步驟四、虛擬機環境下的棧式虛擬機二進制指令格式作為一個獨立的二進制指令，運行時，棧式虛擬機二進制指令格式服務于容量小的設備，通過安裝虛擬機環境下的的棧式虛擬機二進制指令格式，讀取任務程序讀取外部的棧式虛擬機二進制指令格式的文件，并在相應的虛擬機上執行編譯程序邏輯；

步驟五、構建被包圍容器內部的加密模塊，同時在被包圍容器創建過程中，加密模塊會用rsa算法初始化一對公鑰和私鑰；被包圍容器的私鑰會保存在內存中，并將公鑰登記到區塊鏈中；

步驟六、設定數據源和數據計算結果使用方的功能；數據源提供相應的數據，數據計算結果使用方提供計算模型；并使用被包圍容器內部的公鑰去加密后發送至特殊指令集擴展，保證計算的可信和隱私；

步驟七、數據網關對來自于不同參與方的數據進行匯總，并將不同參與方的數據作為輸入數據O，發送至被包圍容器內部進行解密；

被包圍容器內部通過公式模型計算器和棧式虛擬機二進制指令格式對解密后的輸入數據D進行運算，并將運算結果使用數據計算結果使用方的公鑰進行加密，發送到數據源和數據計算結果使用方；

模型的提供者使用公式模型計算器定義完整公式，不需要進行編程和打包相應的程序；A1.首先定義在公式模型計算器中支持的運算類型和優先級；運算類型包括有：ai.邏輯表達式；aii.數學表達式及常用的數學函數，包括有三角函數、條件表達式；aiii.將字符串的表達式映射為相應的計算規則；A2.對字符串進行處理，當數據網關將輸入數據O送至被包圍容器解密后得到輸入數據D，被包圍容器的內部需要對輸入數據D中表達式進行相應的處理；相應的處理分為兩個部分：bi.進行字符串和輸入參數的替換，將所有參數類型的字符串用實際數字進行替換；bii.將處理后的字符串將中綴表達式形式轉換為計算機更容易識別與處理的逆波蘭表達式；A3.對經過預處理的逆波蘭表達式進行入棧操作，根據運算的優先級和出棧操作依次執行結果；

步驟八、開始棧式虛擬機二進制指令格式運行時的移植；當使用棧式虛擬機二進制指令格式運行時，需要模型的提供者編寫相應的c/rust代碼，并將相應的c/rust代碼打包成棧式虛擬機二進制指令格式的二進制文件代碼；棧式虛擬機二進制指令格式運行時支持所有復雜的運算，包括但不限于json數據的解析，數據結構的定義，以及復雜的for循環語句，提供圖靈完備的計算能力；

步驟九、使用棧式虛擬機二進制指令格式運行時需要由不同參與方自己定義模型；棧式虛擬機二進制指令格式運行時的移植嵌入過程如下：

B1.將虛擬環境下的棧式虛擬機二進制指令格式中的所有系統調用通過ocall函數來實現；由于在特殊指令集擴展中不提供系統調用，需要借助外部的操作系統調用來實現，操作系統調用包括有時鐘，以及pthread庫；

B2.被包圍容器中的程序無法讀取外部文件系統的文件，需要在不可信環境下讀取棧式虛擬機二進制指令格式的二進制文件，并通過字節流的方式送入被包圍容器中。