CN107103405A - 一种基于区块链技术的众包***及其建设方法 - Google Patents

一种基于区块链技术的众包***及其建设方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于区块链技术的众包***及其建设方法，***包括依次连接的应用层、区块链层以及数据存储层，所述区块链层包括若干相互连接的区块，所述区块包括智能合约模板；所述应用层用于编辑和录入雇主和工作者信息；所述智能合约模板用于用户信息注册、用户任务众包条件达成、任务众包结果汇总以及创建和修改智能合约；所述数据存储层用于存储原数据信息的任务的详细描述信息以及任务结果上传信息；所述原数据信息的哈希值由所述区块链层进行保存。本发明使得雇主与工作者无需经过第三方中介机构中即可自动完成交易，而且区块链层的数据无需依赖中心数据库，从而不存在单点故障问题，并且数据具备不可篡改性及可追溯性。

Description

一种基于区块链技术的众包***及其建设方法
技术领域
本发明涉及网络空间安全技术领域，尤其涉及一种基于区块链技术的众包***及其建设方法。
背景技术
近年来，越来越多的企业开始选择众包作为其完成任务的一种工作模式。众包是电商模式的一种，通过聚集全球各个地方的劳动者，为企业和个人等提供解决方案，涵盖的领域包括工程制造、网页开发、艺术设计等。在众多的众包平台中，例如Freelancer、oDesk、Amazon Mechanical Turk、UBER以及猪八戒网，雇主将任务发布在第三方众包平台，工作者通过竞争来为雇主提供***。
专业的众包平台的出现，解决某些特定行业内的现实需求，通过互联网完成任务获取报酬的形式，突破地域、时间限制，使用抽奖悬赏、在线招标，点对点雇佣等形式，促进了各种资源的优化利用。例如猪八戒网，从2006年成立，到现在已经累积了过千万威客群体，累积交易额近50亿；近一年的活跃威客数超过160万，交易金额超过20亿。
在传统的众包模式中，雇主和工作者几乎都需要依赖可信的第三方来处理任务派发、交易及任务评估等工作。虽然大多数情况下这类***都运作良好，但是这类***与传统的金融机构一样受制于“基于信用的模”，而且中心化服务器会产生单点故障问题。最近几年，有许多事故产生是由于服务过于集中化管理而导致出现问题，主要针对***可用性以及隐私泄露问题。在这些事故中最著名的众包公司如Freelancer和UBER，2014年，UBER-中国由于一台服务器故障而出现阻止用户关闭和停止订单的问题。另一个例子关于Freelancer在2015年10月，OAIC组织发现Freelancer违背隐私法而将一位前使用用户的私人信息：IP地址，假名和其他细节公布出来。传统众包模式中另外一个问题在于现有众包过程中的任务金额由第三方平台来保存，并且默认雇主和工作者相信第三方平台作为中介机构不会吞没任务金额，然后情况并非总是如此。另外，第三方中介机构的存在，雇主会增加支出成本，工作者则会减少收益成本，例如oDesk，作为买家和承包商之间的中介，买家可直接与劳动力签订合同，利用oDesk平台支付给自由职业者并与其交流，oDesk会从中抽取5％-20％不等的佣金，而且还存在的一个潜在问题在于，很多众包机构作为结果评估方来对任务进行评估，有时候会损害requester与worker的利益。
目前传统的众包解决方案都需要依赖可信第三方来设计相应的信任机制、激励机制与结果质量评估，随着越来越多的第三方出现信任危机，设计一种不需要依赖不可信第三方的众包模型成为非常必要的事情。为了解决上述问题，本发明提出一种新颖的解决方案，将区块链技与众包模式相结合，通过制定合约来解决无需可信第三方的问题，并且基于该模型下，雇主和工作者可以利用本发明提供的方案进行公平交易，雇主获得想要的解决方案，工作者从中获得***。
发明内容
为了克服现有技术存在的缺点与不足，本发明提供一种基于区块链技术的众包***及其建设方法，将任务的发布、接收、评估等过程以智能合约的形式写入区块链层平台中，雇主与工作者无需经过可信的第三方中介机构即可自动完成交易，而且区块链层的数据无需依赖中心数据库，从而不存在单点故障问题，并且数据具备不可篡改性及可追溯性。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于区块链技术的众包***，包括依次连接的应用层、区块链层以及数据存储层，所述区块链层包括若干相互连接的区块，所述区块包括智能合约模板；所述应用层根据智能合约模板的内容，用于编辑和录入雇主和工作者信息；所述智能合约模板用于用户信息注册、用户任务众包条件达成、任务众包结果汇总以及创建和修改智能合约；所述数据存储层用于存储原数据信息的任务的详细描述信息以及任务结果上传信息；所述原数据信息的哈希值由所述区块链层进行保存，确保数据的完整性及不可追溯性；所述区块链层属于不受第三方控制的去中心化平台，采用基于公有链模型的共识机制。
进一步地，所述智能合约模板包括用户注册合约、用户汇总合约、任务汇总合约以及任务接收合约；其中
所述用户注册合约包括：用户个人基本信息、用户汇总合约的地址信息以及用户类型信息；
所述用户汇总合约包括：信誉度值、任务汇总信息以及任务列表，其中，所述信誉度值由雇主对完成的任务给予评价，所述任务汇总信息根据工作者提交完成的任务后自动计算；
所述任务汇总合约包括：任务地址信息、状态信息以及所有人信息；所述任务汇总信息随雇主发布的任务更新信息和所述任务接收合约的内容信息的改变，而自动完成更新；
所述任务接收合约用于完成雇主与工作者之间的相互要求，包括：任务佣金的锁定与分配、任务完成时间限定、任务提交、任务完成情况评价、互信任的第三方评估；所述任务佣金通过所述区块链层的第三方平台进行锁定，直至任务时限才进行解锁；在所述任务完成时间限定内，若工作者提交任务结果并取得雇主的认同，则任务佣金通过合约自动转入工作者账户，雇主给予工作者一定的信誉度评价；若在所述任务完成时间限定内没有提交任务结果至任务存储库，则佣金自动转回雇主账户，同时雇主评价工作者的工作完成度及信誉度；如果出现双方争执情况，则委托所述区块链层的第三方平台评价工作完成度。
进一步地，所述数据存储层封装若干区块链任务接口，所述数据存储层通过区块链任务接口与所述区块链层连接。
进一步地，所述区块链层的选择是基于现有的第三方区块链平台，根据第三方区块链平台的吞吐量、存储容量、节点数量以及是否支持智能合约进行评估，选取吞吐量大、节点数量达一定规模以及支持图灵完备的智能合约作为区块链层的第三方区块链平台。
本发明另一目的是提供一种基于区块链技术的众包***的建设方法，包括下述步骤：
S1、首先雇主和工作者需在应用层基于智能合约完成个人信息的注册，应用层将编译后的智能合约发送至区块链层，区块链层各节点对智能合约信息进行确认，确认完成之后会将用户注册信息保存至区块链平台中；
S2、雇主根据区块链层的智能合约发布任务信息，任务信息内容包括约定完成时间、完成奖励以及完成要求信息，工作者在应用层通过任务管理合约进行任务信息的检索及查看；
S3、工作者结合个人需求接收雇主的任务信息，提交任务的初步解决方案；雇主从众多工作者的初步方案中筛选出最优方案，并与对应的工作者基于智能合约模板签订协议；
S4、工作者在处理任务过程中，定时发布任务状态，雇主在区块链层中查询任务的当前状态信息；
S5、任务处理完毕后，雇主和工作者根据智能合约完成佣金分配及任务完成情况评价的处理，数据存储层保存工作者上传的任务结果信息，雇主从数据存储层中获取最终的任务处理结果。
进一步地，所述步骤S1的区块链层平台与数据存储层进行隔离，任务摘要数据保存在区块链层平台，任务摘要数据包括原数据信息的哈希值，其余详细数据保存在数据存储层。
进一步地，所述步骤S4的任务状态包括待上传、未接收、已接收、评估中、取消以及完成，所述任务状态的变更只有任务的操作者才能对其进行操作；任务的状态显示，在待上传及未接收状态时面向所有工作者可接收，在已接收、评估中、取消以及完成时状态时只针对已接收任务的工作者、雇主操作。
进一步地，所述步骤S1的雇主和工作者的个人信息，采用IBE公钥加密算法进行加密；所述任务隐私部分数据指数字形式表达的任务结果，采用IBE公钥加密算法对进行加密；雇主筛选可投标的工作者后，才用工作者公钥对任务隐私部分进行加密，指定工作者利用其私钥才可进行揭秘查看。
采用上述技术方案后，本发明至少具有如下有益效果：
(1)通过本发明***，无需再提供一定比例的奖金作为佣金，只需要提供一些执行智能合约的交易费,有效减少雇主及工作者的交易成本；
(2)本发明中，雇主与工作者通过智能合约自动完成任务的发布、接收、评估，无需中间人参与，减少中间复杂的处理流程，有效提升任务完成的工作效率；
(3)本发明中，雇主与工作者个人注册信息、发布任务的详细信息、任务结果全部通过加密方式保存在云平台中，避免个人隐私数据需被第三方平台泄露的问题；
(4)雇主与工作者无需依赖第三方平台来进行任务结果评估，而是选择双方可信的任何用户进行任务评估，增强的任务众包的公平性。
附图说明
图1为本发明一种基于区块链技术的众包***的层级架构图；
图2为本发明一种基于区块链技术的众包***构建的智能合约模型；
图3为本发明一种基于区块链技术的众包***的建设方法中更新任务状态流程图；
图4为本发明一种基于区块链技术的众包***的建设方法中任务状态机的示意图；
图5为本发明一种基于区块链技术的众包***的建设方法的***任务状态模型转换示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步详细说明。
本发明基于区块链技术的众包***建设方案，具体包括以下步骤：
(1)基于区块链技术的众包***数据管理及共享框架。
将区块链层与数据存储层进行隔离，任务的摘要信息放置在区块链层，详细***通过外部接口保存到数据存储层，本发明将应用层与区块链层作为逻辑层，本***智能合约运行在逻辑层中，***框层级架图如图1所示。
●应用层：属于最上层，主要有两个目的：用于雇主和工作者完成基于智能合约的任务众包以及合约编译运行。本发明设计四种通用的交易合约模板:用户注册合约、用户汇总合约、任务汇总合约以及任务接收合约，利用智能合约模板，雇主和工作者无需理解智能合约代码，只需要修改平台提供的配置文件，就能够快速地进行身份注册并进行处理任务流程。四种交易合约模板中各模板的字段定义以及对应关系如图2所示，用户汇总合约都可以通过用户注册合约进行管理，另外用户汇总合约中雇主及工作者可以达成任务接收合约，最后每个任务接收合约都对应一个任务信息保存在任务汇总合约中。本发明为用户提供了任务查询功能，雇主可以查询到提交任务当前的运行状态，工作者根据状态标志查找到需要完成的任务信息，并按照任务需求进行投标。
●区块链层：属于中间层，可以选取任何一个支持智能合平台作为区块链平台。例如将以太坊作为区块链平台，以太坊可以建立和发布新一代的分布式应用平台，支持通过编程的方式写智能合约。应用层经过编译后的合约通过RPC接口发送到区块链层，矿工对合约有效性进行确认，确认通过则写入区块链数据层，元数据信息被写入区块链层，详细数据被写入到下层的数据存储层，区块链层基于以太坊平台提供的共识机制来保证所有节点所存储信息的一致性。
●数据存储层：数据存储层属于最底层，通过将元数据存储在区块链层，详细数据存在存储层的方式有利于减少区块链中的数据大小，提升区块链上的读写效率。本发明中，采用开放式接口的方式支持云平台存储方式(例如S3,IPFS,以及Syndicate)和DHT存储方式，用户无需信任该层数据的真实性，在区块链层已经记录所有数据的哈希值，可以在该层来核对数据的完整性。
(2)基于区块链技术的众包***智能合约设计。
用户的注册合约(URC)包含以下信息：用户个人基本信息(可选择性是否公开身份信息)、用户汇总合约地址信息以及用户类型信息；通过用户注册合约可以查询到用户相关的任务完成度情况，合约公布在区块链平台中，所有其他用户都可以查询。只有注册过URC合约的用户才可以在***中进行任务发布、任务接收工作。
用户汇总合约(USC)信息包含：信誉度值、任务汇总信息、任务列表，其中信誉度值由雇主对完成的任务给予评价，任务汇总信息由工作者提交完成的任务自动计算，一旦其他合约中任务状态变更，则通过合约地址自动更新对应地址的任务状态信息。
任务汇总合约(TSC)信息包含：区块链平台中所有公布的任务地址信息、状态信息、所有人信息，任务汇总信息随着雇主发布任务、任务接收合约内容自动完成更新。
任务接收合约(RWRC)主要完成雇主与工作者商定任务完成的相互要求，包括：任务佣金锁定与分配(Deposit)、任务完成时间限定、任务提交、任务完成情况评价、互信任的第三方评估。雇主佣金通过区块链平台被锁定，直到任务时限才进行解锁。在RWRC中约定的任务完成时间以内，如果工作者提交任务结果并取得雇主的认同，则佣金通过合约自动转入工作者账户，雇主给予工作者一定的信誉度评价，如果在完成时间内没有提交任务结果至任务存储库，则佣金自动转回雇主账户，同时雇主给工作者工作完成度评价及信誉度。如果出现双方争执情况，则委托智能合约平台中双方信任的第三方组来进行工作完成度评价。
(3)设计可用户操作的智能合约模型。
将本发明设计的四种智能合约封装对外接口，支持用户对合约进行录入、查询、更新操作，并将智能合约形成区块化封装链接成区块链，通过接口传输至区块链。提供用户任务录入及更新等操作界面，该界面无需中心服务器部署，界面代码开源公布，用户可直接下载界面代码，利用本地浏览器打开，界面代码中设计基于公有链的对接机制，任务信息通过智能合约形式写入区块链平台。如图3所示，用户基于本地的IE、谷歌、火狐浏览器，运行本发明设计静态代码与区块链平台进行链接，通过智能合约修改任务的状态信息。
如图4所示，本发明使用六种状态来标识任务的生命周期：待上传、未接收、已接收、评估中、完成、超时。任务被雇主提交以后在未被区块链层平台节点确认之前处于待上传状态。任务确认通过，该条任务被写入区块链并进入未接收状态，工作者在平台中搜索所有待上传和未接收的任务信息，工作者通过提供初步方案来获取该任务的处理权。如果在雇主约定的时间内没有工作者接收处理，则任务超时。然后，雇主从众多工作者的方案中选取最优方案，与之签订任务接收智能合约，任务进入接收状态。工作者提交任务结果之后，雇主对任务进行评估。评估完成，任务生命周期结束，任务最终处于完成状态。
如图5所示，描述了任务状态变更过程在区块链平台的执行过程，任务在被雇主提交之后处于未接收状态；工作者找到该任务与雇主达成协议，任务进入接收状态；工作者在完成任务提交结果后，任务最终进入完成状态。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解的是，在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种等效的变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同范围限定。

Claims (8)

1.一种基于区块链技术的众包***，其特征在于，包括依次连接的应用层、区块链层以及数据存储层，所述区块链层包括若干相互连接的区块，所述区块包括智能合约模板；所述应用层根据智能合约模板的内容，用于编辑和录入雇主和工作者信息；所述智能合约模板用于用户信息注册、用户任务众包条件达成、任务众包结果汇总以及创建和修改智能合约；所述数据存储层用于存储原数据信息的任务的详细描述信息以及任务结果上传信息；所述原数据信息的哈希值由所述区块链层进行保存，确保数据的完整性及不可追溯性；所述区块链层属于不受第三方控制的去中心化平台，采用基于公有链模型的共识机制。
2.如权利要求1所述的一种基于区块链技术的众包***，其特征在于，所述智能合约模板包括用户注册合约、用户汇总合约、任务汇总合约以及任务接收合约；其中
所述用户注册合约包括：用户个人基本信息、用户汇总合约的地址信息以及用户类型信息；
所述用户汇总合约包括：信誉度值、任务汇总信息以及任务列表，其中，所述信誉度值由雇主对完成的任务给予评价，所述任务汇总信息根据工作者提交完成的任务后自动计算；
所述任务汇总合约包括：任务地址信息、状态信息以及所有人信息；所述任务汇总信息随雇主发布的任务更新信息和所述任务接收合约的内容信息的改变，而自动完成更新；
所述任务接收合约用于完成雇主与工作者之间的相互要求，包括：任务佣金的锁定与分配、任务完成时间限定、任务提交、任务完成情况评价、互信任的第三方评估；所述任务佣金通过所述区块链层的第三方平台进行锁定，直至任务时限才进行解锁；在所述任务完成时间限定内，若工作者提交任务结果并取得雇主的认同，则任务佣金通过合约自动转入工作者账户，雇主给予工作者一定的信誉度评价；若在所述任务完成时间限定内没有提交任务结果至任务存储库，则佣金自动转回雇主账户，同时雇主评价工作者的工作完成度及信誉度；如果出现双方争执情况，则委托所述区块链层的第三方平台评价工作完成度。
3.如权利要求1所述的一种基于区块链技术的众包***，其特征在于，所述数据存储层封装若干区块链任务接口，所述数据存储层通过区块链任务接口与所述区块链层连接。
4.如权利要求1所述的一种基于区块链技术的众包***，其特征在于，所述区块链层的选择是基于现有的第三方区块链平台，根据第三方区块链平台的吞吐量、存储容量、节点数量以及是否支持智能合约进行评估，选取吞吐量大、节点数量达一定规模以及支持图灵完备的智能合约作为区块链层的第三方区块链平台。
5.如权利要求1-4中任一项所述的一种基于区块链技术的众包***的建设方法，其特征在于，包括下述步骤：
S1、首先雇主和工作者需在应用层基于智能合约完成个人信息的注册，应用层将编译后的智能合约发送至区块链层，区块链层各节点对智能合约信息进行确认，确认完成之后会将用户注册信息保存至区块链平台中；
S2、雇主根据区块链层的智能合约发布任务信息，任务信息内容包括约定完成时间、完成奖励以及完成要求信息，工作者在应用层通过任务管理合约进行任务信息的检索及查看；
S3、工作者结合个人需求接收雇主的任务信息，提交任务的初步解决方案；雇主从众多工作者的初步方案中筛选出最优方案，并与对应的工作者基于智能合约模板签订协议；
S4、工作者在处理任务过程中，定时发布任务状态，雇主在区块链层中查询任务的当前状态信息；
S5、任务处理完毕后，雇主和工作者根据智能合约完成佣金分配及任务完成情况评价的处理，数据存储层保存工作者上传的任务结果信息，雇主从数据存储层中获取最终的任务处理结果。
6.如权利要求5所述的一种基于区块链技术的众包***的建设方法，其特征在于，所述步骤S1的区块链层平台与数据存储层进行隔离，任务摘要数据保存在区块链层平台，任务摘要数据包括原数据信息的哈希值，其余详细数据保存在数据存储层。
7.如权利要求5所述的一种基于区块链技术的众包***的建设方法，其特征在于，所述步骤S4的任务状态包括待上传、未接收、已接收、评估中、取消以及完成，所述任务状态的变更只有任务的操作者才能对其进行操作；任务的状态显示，在待上传及未接收状态时面向所有工作者可接收，在已接收、评估中、取消以及完成时状态时只针对已接收任务的工作者、雇主操作。
8.如权利要求5所述的一种基于区块链技术的众包***的建设方法，其特征在于，所述步骤S1的雇主和工作者的个人信息，采用IBE公钥加密算法进行加密；所述任务隐私部分数据指数字形式表达的任务结果，采用IBE公钥加密算法对进行加密；雇主筛选可投标的工作者后，才用工作者公钥对任务隐私部分进行加密，指定工作者利用其私钥才可进行揭秘查看。
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