[發明專利]一種基于區塊鏈的鏈化數據庫及操作方法

在審

• 申請號: 202110731594.3
• 申請日: 2021-06-30
• 公開（公告）號: CN113436015A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 王明生;范雄;亓彬;王曉蓓;羅明;劉冬冬
• 申請（專利權）人: 中元眾誠（北京）科技有限公司
• 主分類號: G06Q40/04
• 分類號: G06Q40/04;G06F16/22;G06F16/27;H04L9/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于區塊鏈的鏈化數據庫及操作方法。本發明調換執行順序為：排序?執行?共識。在共識階段，各個組織嘗試著對于任意階段之后的各組織的狀態達成共識。如果可以，則相應的結果放在聯盟里面。如果有一個組織不能和大家達成共識，就必須執行恢復操作。如果沒辦法達成共識，則所有組織都執行恢復操作。與現有技術相比，本發明具有以下優勢：本發明根據任意階段至共識階段的流程，結合了數據庫操作和區塊鏈技術，構造了任意共識系統的流程架構，進而實現數據庫中數據的不可篡改、可追溯等特性。本發明還具有高效性、易用性。

技術領域

本發明涉及區塊鏈領域，尤其涉及一種基于區塊鏈的鏈化數據庫及操作方法。

背景技術

目前政府與政府之間、政府與企業之間、企業與企業之間的聯系與結合越來越緊密。這種聯系與結合不僅僅是政策上、流程上的聯合，更是各種信息系統和業務系統之間的對接。而這些數據的對接中產生或需要讀取的數據都依賴于數據庫的維護以及數據庫的權限管理。尤其在供應鏈管理中，生產、制造、物流、分銷、零售、政府監管等參與方需要上游企業和制造企業合作維護一個供應數據庫。這個數據庫關系企業的商業機密和財務數據，所以不能將數據庫放在云端進行開放的訪問和讀取。

因此，這些數據庫中的數據需要滿足加密、防偽、可追溯、以及對不同的對象共享不同的數據內容等特性。而這些正是區塊鏈技術的長處和優勢，即通過區塊鏈技術既可以保證數據庫防篡改和追溯性，又可以解決數據的分布式同步共享問題。

但是，簡單的將區塊鏈技術與數據庫結合并不是有效的。因為其中存在著許多亟待解決的方案和技術難題。對傳統的區塊鏈、聯盟鏈來說，直接將數據庫進行上鏈操作，面臨著如下的問題：1.數據需要重新遷移；2.數據庫應用需要重寫；3.相關操作人員需要重新培訓；4.整個業務系統對外接口要改為區塊鏈技術為主的接口，加大了數據庫的整合和維護代價。

在現有的聯盟鏈中，大家遵循著排序-共識-執行的順序。在排序階段，一批交易按一定順序排列。在共識階段，這些參與聯盟鏈的組織依照某種協議對已排好序的交易達成共識。如果能夠達成共識，則每個組織在本地執行相應交易。最后，每個組織能達到相同的狀態。

但是在這個流程中有很強的假設，即每個組織在自己本地執行相應交易時不會發生問題。由于每條交易對應著一個數據庫操作，如果每個組織使用的是不同的數據庫，則很難保證每個組織能達到相應的狀態或者組織內部修改某條數據。

這些問題能否解決、關鍵技術是否高效，取決于新的方案設計在結合區塊鏈的優勢的同時，能否避免傳統方案中存在的問題。

發明內容

為了解決這些問題，本發明將鏈化已有的數據庫，在降低數據上鏈難度的同時，以″鏈″作為信息通信和業務流程的載體，提高通道和數據存儲的安全可控性；并最終使這些數據庫通過鏈化數據庫技術達到同步、互聯、交互、安全、可控、保險、易用。

本發明的具體技術方案如下：

排序階段：在排序階段，一批交易輸入按順序排列成一個數據塊。這里的輸入可以是各個組織將要采取的數據庫舉動，簡稱為舉動塊。

執行階段：在執行階段，每個組織收到一個在排序階段產生的數據庫舉動。各個組織在驗證數字簽名后，在自己本地的關系數據庫上執行該舉動。該舉動會對本地數據庫產生相應的后果，而共識協議就是基于這些后果達成的。每個組織可以收到不同的舉動塊，也可以對于相同的舉動塊有不同的解讀，并作用在不同的本地數據庫上。

共識階段：在共識階段，各個組織會根據在執行階段產生的后果達到共識。首先，大家會對于某個特定的后果達成共識。如果某個組織的后果與共識后果一致，則該組織將它加載在自己本地的鏈上，并進入下一輪。只有在大家都一致時，我們才說達到共識。

恢復階段：如果有組織與共識后果不一致，則該組織會從這個狀態中恢復。