[發明專利]一種基于RPCA共識機制的數據庫查詢日志信息上鏈的方法

在審

• 申請號: 202110425803.1
• 申請日: 2021-04-20
• 公開（公告）號: CN113515772A
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 賀建峰;胡楊升
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G06F21/62
• 分類號: G06F21/62;G06F11/34;G06F16/21;G06F16/242
• 代理公司: 昆明人從眾知識產權代理有限公司 53204
• 代理人: 何嬌

本發明涉及一種基于RPCA共識機制的數據庫查詢日志信息上鏈的方法，屬于區塊鏈技術領域。本發明定義了新的事務類型，用于處理查詢日志上鏈的操作；其次定義了可以兼容鏈上和鏈下數據庫的訪問類，用于檢查查詢語句的有效性；最后，通過先共識再查詢的方式，將查詢日志存放在區塊鏈網絡上，同時返回查詢到的實際數據。通過本發明提出的方法，可以將經過共識的實際數據庫查詢日志保存入區塊鏈，為傳統數據庫的不可篡改性、審計性和開放性提供了更加堅實的保障。

技術領域

本發明涉及區塊鏈技術領域，特別涉及基于RPCA共識機制的數據庫查詢日志信息上鏈的方法。

背景技術

區塊鏈技術蓬勃發展，目前已經進入到第三代區塊鏈技術發展階段。區塊鏈技術從金融階段進入多行業發展階段。而在此過程中，產生了許多新的需求，同時也呼喚新的解決方法。在醫療場景下，通過鏈上鏈下日志存儲患者信息已經是普遍認同的一種方法，這種方法將傳統數據庫的日志放進了區塊鏈網絡中，在提高原有系統的不可篡改性、可審計性和開放性的同時，不需要對醫院原有的數據做出太大的改動。

從需求角度看，由于金融場景所限，已有區塊鏈網絡并不存在查詢日志上鏈的需求。查詢，即查詢本地賬本信息，由于網絡內每個節點的副本都是相同的，且所有交易記錄均公開，即每個賬戶都可以查詢到其他所有賬戶的交易信息。但在醫療場景下，患者的信息是極其敏感的，需要有完整的訪問記錄，所以將查詢日志放入區塊鏈十分有必要。

從技術角度看，已有的區塊鏈系統對于交易事務(transaction，以下簡稱事務)的增加、刪除、修改，都已經記錄在區塊鏈上。而插入、刪除、修改屬于將數據寫入區塊鏈網絡的操作，僅僅需要少量信息即可，如成功與否、數據庫受影響條數等。而查詢不同，屬于從區塊鏈網絡中讀取數據，同時也需要將數據(查詢條件等)寫入區塊鏈中。但是目前所見區塊鏈網絡均為查詢本節點的區塊鏈賬本，而并沒有將任何查詢日志信息放進區塊鏈日志的功能。

瑞波(Ripple)是世界上第一個開放的支付網絡，瑞波區塊鏈網絡是一個經過驗證的優秀的金融區塊鏈網絡，其所使用的共識機制RPCA(Ripple Consensus Algorithm)是PBFT(實用拜占庭容錯算法)之外，一個低延遲的共識機制。在醫療場景下的區塊鏈網絡中，RPCA相比于PBFT具有更大的靈活性。基于RPCA共識協議，我們提出一種數據查詢日志信息上鏈的具體方法以解決目前出現的問題。

發明內容

鑒于現有技術中的上述缺陷或不足，本發明提供一種基于RPCA共識協議的數據庫查詢日志上鏈的方法。該方法對于RPCA協議機制下的區塊鏈網絡進行了流程上的創新改造，使其能夠實現查詢日志上鏈。

為了實現數據查詢同時將日志上鏈的功能，需要定義新的命令、事務類型和相關處理類。在本場景下，區塊鏈中存儲的不是患者的數據，而是傳統數據庫的日志，此處將區塊鏈日志數據庫和患者數據庫分別稱為D_log與D_data。

本發明首先定義了新的事務類型，用于處理查詢日志上鏈的操作；其次定義了兼容鏈上和鏈下數據庫的訪問類，用于檢查查詢語句的有效性；最后，通過先共識再查詢的方式，將查詢日志存放在區塊鏈網絡上，同時返回查詢到的實際數據。

進一步地，所述方法的具體步驟如下：

Step1、在瑞波網絡中定義新的事務類型，用于處理新類型事務；具體的，定義事務類型RecordQueryLog，用于處理查詢日志上鏈；

Step2、定義事務轉換為SQL語句查詢的處理類，此處命名為Tx2SQLOp，用于兼容讀寫訪問數據庫D_log與數據庫D_data；定義方法將事務解析為數據庫操作；定義方法對查詢條件進行校驗；