CN108540447B - 一种基于区块链的证书验证方法及*** - Google Patents

一种基于区块链的证书验证方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明属于IT信息安全领域，尤其涉及一种基于区块链的证书验证方法及***。该方法在区块链信任结构的基础上，只有当区块被区块链上的一定百分比的成员(节点)认可时，才能确定该区块合法，从而使得证书的验证***的信任链非常完整、更加具有公信力。

Description

一种基于区块链的证书验证方法及***
技术领域
本发明属于IT信息安全领域，尤其涉及一种基于区块链的证书验证方法及***。
背景技术
证书的真伪鉴别一直是公信力体系中的重要课题。传统的证书是以纸质证书加签章、钢印、防伪处理来保证公信的。随着物联网和互联网技术的发展，近年来各行各业大部分采用基于互联网络的证书验证***，因此，各种版本的基于互联网络的证书验证***和服务不断涌现。但是，目前现有的证书验证***都存在信任链不完整、公信力不足的问题。区块链技术的出现，以去中心化的方案，为证书的验证提供了全新的解决方案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题为提供一种基于区块链的证书验证方法及***，旨在解决现有的证书验证***的信任链不完整、公信力不足的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于区块链的证书验证方法，该方法包括：
将已加密的证书数据整合成一个区块，计算所述区块的哈希值，得到区块特征编码；
将所述区块以及所述区块特征编码分布存储至区块链的所有节点中备份；
当所述区块链上任意节点的所述区块被调用时，将被调用的所述区块特征编码分别与所述区块链上的N个节点所备份的所述区块特征编码进行匹配，若所述N个节点全部匹配成功，则确定被调用的所述区块合法，以完成对证书数据的验证。
进一步地，所述证书数据包括：证书标识、证书原图、证书信息、证书代码。所述证书信息包括证书持有者标识、发证者标识及授权者标识。
进一步地，所述N＝m*C，并对N取整加一；其中，m表示预设的进行匹配的节点数占总节点数的百分比，C表示所述区块链中节点的总个数。
进一步地，在所述将已加密的证书数据整合成一个区块，计算所述区块的哈希值，得到区块特征编码之前，所述方法还包括：
对所述证书数据进行加密并生成密钥；
则所述确定被调用的所述区块合法，以完成对证书数据的验证之后，所述方法还包括：
利用获取的密钥对已确定合法的所述区块解密，得到所述证书数据，以完成对证书的密码验证。
进一步地，当所述区块链上任意节点的所述区块被调用时，将被调用的所述区块特征编码分别与所述区块链上的N个节点所备份的所述区块特征编码进行匹配具体包括：
当所述区块链上任意节点的所述区块被调用时，基于就近原则选取所述区块链上，与所述被调用的节点物理地址最近的N个节点，将被调用的所述区块特征编码分别与所述N个节点的所述区块特征编码进行匹配。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种基于区块链的证书验证***，所述***包括：
新建区块模块，用于证书将已加密的证书数据整合成一个区块，计算所述区块的哈希值，得到区块特征编码；
存储模块，用于将所述区块以及所述区块特征编码分布存储至区块链的所有节点中备份；
区块验证模块，用于当所述区块链上任意节点的所述区块被调用时，将被调用的所述区块特征编码分别与所述区块链上的N个节点所备份的所述区块特征编码进行匹配，若所述N个节点全部匹配成功，则确定被调用的所述区块合法，以完成对证书数据的验证。
进一步地，所述证书数据包括：证书标识、证书原图、证书信息、证书代码。
进一步地，所述N＝m*C，并对N取整加一；其中，m表示预设的进行匹配的节点数占总节点数的百分比，C表示所述区块链中节点的总个数。
进一步地，所述***还包括加密模块：用于对所述证书数据进行加密并生成密钥；所述***还包括解密验证模块：用于利用获取的密钥对已确定合法的所述区块解密，得到所述证书数据，以完成对证书的密码验证。
进一步地，所述区块验证模块具体包括：
当所述区块链上任意节点的所述区块被调用时，基于就近原则选取所述区块链上，与所述被调用的节点物理地址最近的N个节点，将被调用的所述区块特征编码分别与所述N个节点的所述区块特征编码进行匹配，若所述N个节点全部匹配成功，则确定被调用的所述区块合法，以完成对证书数据的验证。
本发明与现有技术相比，有益效果在于：
本发明提供的基于区块链的证书验证方法，首先将证书数据整合成一个区块，并得到区块特征编码，然后将区块存储在区块链的所有节点中。当需要对某个节点上的该区块进行验证(即调用)时，将该被调用的区块与区块链上的N个节点的区块特征编码一一进行匹配，只有当N个节点全部匹配成功时，可以确定该被调用的区块没有被篡改，才能通过验证，从而确认被调用的区块是可信的、合法的。因此，本方法在区块链信任结构的基础上，只有当区块被区块链上的一定百分比的成员(节点)认可时，才能确定该区块合法，从而使得证书的验证***的信任链非常完整、更加具有公信力。
附图说明
图1是本发明第一个实施例提供的一种基于区块链的证书验证方法流程图；
图2是本发明第一个实施例提供的一种基于区块链的证书验证方法又一流程图；
图3是本发明第一个实施例提供的一种基于区块链的证书验证***示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
作为本发明的第一个实施例，如图1所示，本发明提供的一种基于区块链的证书验证方法，该方法包括：
步骤S101：将已加密的证书数据按照区块链的格式整合成一个区块，计算所述区块的哈希值，得到区块特征编码。其中，证书数据包括：证书标识、证书原图、证书信息、证书代码等。所述证书信息进一步包括：证书持有者标识、发证者标识、授权者标识等等。需要说明的是，在将证书数据整合成一个区块的同时，会在该区块上添加时间戳(即打上该区块被首次确认的时间戳)，以便将该时间戳作为该区块产生时间判断的唯一依据，从而利于该区块的调用过程中，根据实际需要对该区块进行时间相关的判断等等。
步骤S102：将所述区块以及所述区块特征编码分布存储至区块链的所有节点中备份。
步骤S103：当所述区块链上任意节点的所述区块被调用时，将被调用的所述区块特征编码分别与所述区块链上的N个节点所备份的所述区块特征编码进行匹配，若所述N个节点全部匹配成功，则确定被调用的所述区块合法，以完成对证书数据的验证。N可以被认为是一个经验值，一般是控制投赞成票(节点匹配成功，则表示该节点信任被调用的区块，进而表示该节点投赞成票)的节点数目可以去的最小数。其中，N＝m*C，为了防止直接计算得到的N不是整数，还需对N进行取整加一运算，最终得到一个整数N，m表示预设的进行匹配(即参加投票)的节点数占区块链上节点总个数的百分比，C表示所述区块链中节点的总个数，m可以为任意的百分比，在本实施例中，m优选为>＝51％即可，更优选的，本实施中m＝51％。例如：当区块链上有100个节点时，则优选51个节点参加信任投票，当51％的的区块链节点投票通过，才表示当前被调用的区块是合法的。
需知，区块链是去中心化的分布式结构。区块链上的每个区块有唯一标识，并被重复存储在由P2P网络连接的节点中，这样，每个节点就有全部区块链条上的全部区块数据。但是，某个节点上的数据被引用时，不是简单的直接引用，而是要在整个链条上作信任投票，一般而言，51％以上的节点投信任票，则这个数据可被信任，这就是区块链上的信任结构。这个结构的意义在于，数据不是被唯一存储在一个中心服务器，如果被篡改，则篡改就会有效。在区块链中，如要篡改，至少要同时篡改51％以上的节点中的信息，这是不可能的，因而，他是被信任的。N暂时可以认为是一个经验值，是控制投赞成票的节点数目之最小数。在本实施例中，初始为51％的节点数(成员数)。这个数随着成员数增大而成比例增大。例如：当区块链上的节点数为1000时，N初始值为510，当节点数为10000时，N应为5100，但是根据实测经验，N可设为1000，以缩短验证(投票)时间，同时仍然能够提供可靠的信任数据。当节点数增大时，认证时间会显著增加，因此可根据实际经验，在确保无验证错误的情况下，选取适当小的认证节点数N。
而在本实施例中，为了加快验证的效率，在步骤S103进行时，当区块链上任意节点的区块被调用时，本发明基于就近原则选取区块链上与被调用的节点物理地址最近的N个节点，将被调用的所述区块特征编码分别与所述N个节点的所述区块特征编码进行匹配。由于证书被分布地存储在区块链中，有若干个备份，因此采用就近原则选取N个节点进行验证，大大地提高了验证的效率。在计算机领域有若干种就近原则或就近算法，在本发明不进行详加赘述。
另外，处于区块链上的每个区块，其在存储、被调用、或者参加信任投票的时候，当前操作的时间戳和操作数据都会被自动记录备份，形成历史记录数据，从而为证书的验证过程提供了证据。
综上所述，本发明第一个实施例所提供的方法在区块链信任结构的基础上，只有当区块被区块链上的一定百分比的成员(节点)认可时，才能确定该区块合法，从而使得证书的验证***的信任链非常完整、更加具有公信力。
作为本发明的第二个实施例，如图2所示，本发明提供的一种基于区块链的证书验证方法，该方法包括：
步骤S201：对证书数据进行加密并生成密钥。本实施例是在本发明第一个实施例基础上的扩展。首先，证书的所有者方对证书数据进行加密。
步骤S202：将已加密的证书数据按照区块链的格式整合成一个区块，计算所述区块的哈希值，得到区块特征编码。其中，证书数据包括：证书标识、证书原图、证书信息、证书代码等。所述证书信息进一步包括：证书持有者标识、发证者标识、授权者标识等等。
步骤S203：将所述区块以及所述区块特征编码分布存储至区块链的所有节点中备份。
步骤S204：当所述区块链上任意节点的所述区块被调用时，将被调用的所述区块特征编码分别与所述区块链上的N个节点所备份的所述区块特征编码进行匹配，若所述N个节点全部匹配成功，则确定被调用的所述区块合法，以完成对证书数据的验证。
步骤S205：利用获取的密钥对已确定合法的所述区块解密，得到所述证书数据，以完成对证书的密码验证。由于上述步骤S201对证书进行了加密，当某用户需要对证书进行验证时(即证书被调用时)，证书所有者会将密钥提供给该用户，首先会执行步骤S204，通过区块链信任架构进行区块验证，区块验证通过后，利用获取的密钥，采用与步骤S201加密方法对应的解密方法进行解密，从而完成对证书的更进一步验证。增加了证书的安全性、更具有可靠性。
综上所述，本发明第二个实施例所提供的方法，在利用区块链对证书进行了一步验证的基础上，又对证书进行了加密解密验证，从而大大增加了证书验证的公信力，同时，通过对证书的加密解密过，保证了证书数据的隐私性。
作为本发明的第三个实施例，如图3所示，本发明提供的一种基于区块链的证书验证***，该***包括：
加密模块101：用于对证书数据进行加密并生成密钥。本实施例是在本发明第一个实施例基础上的扩展。证书数据包括：证书标识、证书原图、证书信息、证书代码。证书信息进一步包括：证书持有者标识、发证者标识、授权者标识等等。
新建区块模块102：用于将已加密的证书数据按照区块链的格式整合成一个区块，计算所述区块的哈希值，得到区块特征编码。其中，证书数据包括：证书标识、证书原图、证书信息、证书代码等。所述证书信息进一步包括：证书持有者标识、发证者标识、授权者标识等等。
存储模块103：用于将所述区块以及所述区块特征编码分布存储至区块链的所有节点中备份。
区块验证模块104：用于当所述区块链上任意节点的所述区块被调用时，将被调用的所述区块特征编码分别与所述区块链上的N个节点所备份的所述区块特征编码进行匹配，若所述N个节点全部匹配成功，则确定被调用的所述区块合法，以完成对证书数据的验证。N＝m*C，为了防止直接计算得到的N有可能不是整数，还需对N进行取整加一运算，最终得到一个整数N；其中，m表示预设的进行匹配的节点数占总节点数的百分比，C表示所述区块链中节点的总个数。
解密验证模块105：用于利用获取的密钥对已确定合法的所述区块解密，得到所述证书数据，以完成对证书的密码验证。
综上所述，本发明第三个实施例所提供的***在区块链信任结构的基础上，只有当区块被区块链上的一定百分比的成员(节点)认可时，才能确定该区块合法，从而使得证书的验证***的信任链非常完整、更加具有公信力。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于区块链的证书验证方法，其特征在于，所述方法包括：
将已加密的证书数据整合成一个区块，计算所述区块的哈希值，得到区块特征编码；
将所述区块以及所述区块特征编码分布存储至区块链的所有节点中备份；
当所述区块链上任意节点的所述区块被调用时，将被调用的所述区块特征编码分别与所述区块链上的N个节点所备份的所述区块特征编码进行匹配，若所述N个节点全部匹配成功，则确定被调用的所述区块合法，以完成对证书数据的验证。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述证书数据包括：证书标识、证书原图、证书信息、证书代码。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述N＝m*C，并对N取整加一；其中，m表示预设的进行匹配的节点数占总节点数的百分比，C表示所述区块链中节点的总个数。
4.权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将已加密的证书数据整合成一个区块，计算所述区块的哈希值，得到区块特征编码之前，所述方法还包括：
对所述证书数据进行加密并生成密钥；
则所述确定被调用的所述区块合法，以完成对证书数据的验证之后，所述方法还包括：
利用获取的密钥对已确定合法的所述区块解密，得到所述证书数据，以完成对证书的密码验证。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述区块链上任意节点的所述区块被调用时，将被调用的所述区块特征编码分别与所述区块链上的N个节点所备份的所述区块特征编码进行匹配具体包括：
当所述区块链上任意节点的所述区块被调用时，基于就近原则选取所述区块链上，与所述被调用的节点物理地址最近的N个节点，将被调用的所述区块特征编码分别与所述N个节点的所述区块特征编码进行匹配。
6.一种基于区块链的证书验证***，其特征在于，所述***包括：
新建区块模块，用于证书将已加密的证书数据整合成一个区块，计算所述区块的哈希值，得到区块特征编码；
存储模块，用于将所述区块以及所述区块特征编码分布存储至区块链的所有节点中备份；
区块验证模块，用于当所述区块链上任意节点的所述区块被调用时，将被调用的所述区块特征编码分别与所述区块链上的N个节点所备份的所述区块特征编码进行匹配，若所述N个节点全部匹配成功，则确定被调用的所述区块合法，以完成对证书数据的验证。
7.如权利要求6所述的***，其特征在于，所述证书数据包括：证书标识、证书原图、证书信息、证书代码。
8.如权利要求6所述的***，其特征在于，所述N＝m*C，并对N取整加一；其中，m表示预设的进行匹配的节点数占总节点数的百分比，C表示所述区块链中节点的总个数。
9.权利要求6所述的***，其特征在于，在所述新建区块模块之前，所述***还包括加密模块：用于对所述证书数据进行加密并生成密钥；
则所述区块验证模块之后，所述***还包括解密验证模块：用于利用获取的密钥对已确定合法的所述区块解密，得到所述证书数据，以完成对证书的密码验证。
10.如权利要求6所述的***，其特征在于，所述区块验证模块具体包括：
当所述区块链上任意节点的所述区块被调用时，基于就近原则选取所述区块链上，与所述被调用的节点物理地址最近的N个节点，将被调用的所述区块特征编码分别与所述N个节点的所述区块特征编码进行匹配，若所述N个节点全部匹配成功，则确定被调用的所述区块合法，以完成对证书数据的验证。
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