CN111047329A - 一种基于区块链的产业链大数据共享与流通*** - Google Patents

一种基于区块链的产业链大数据共享与流通*** Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种基于区块链的产业链大数据共享与流通***，属于基于区块链的数据共享技术领域。本发明包括数据层、网络层、共识层、激励层、应用呈现层共五个逻辑层，从而构建出基于区块链技术的产业链大数据共享与流通模型总体架构。本发明有效解决了产业内不同行业间、产业链上下游、同行业的竞争企业之间的数据孤岛、数据低质和数据泄露等问题，实现了一种数据共享安全、数据融合可靠、可信任度高、访问行为可控，清晰划分控制参与节点的产业链大数据共享与流通***。

Description

一种基于区块链的产业链大数据共享与流通***
【技术领域】
本发明属于基于区块链的数据共享技术领域，具体涉及一种基于区块链的产业链大数据共享与流通***。
【背景技术】
随着知识经济、信息社会和经济全球化地迅猛发展，企业之间的相互关系更加密切和复杂，通过市场交易实现各个专业化企业之间的协作日益困难。因此，介于市场与企业之间的产业链成为协调企业分工与合作的重要形式。同时，随着工业4.0的不断演化，政府与企业正努力构建全行业、贯穿产业上、中、下游的产业链，致力于实现海量大数据背景下的产业内行业间的协调融合。
产业链的构建十分依赖于各行业、企业间的数据共享和融合，但是，现有对于产业链的研究缺乏量化数据和大数据分析的支持，企业数据孤岛、数据泄露、产业内不同行业间数据融合共享存在安全威胁等问题，导致了产业链发展缓慢。由于区块链是一种不可篡改的、全历史的分布式数据库存储技术，因此，它的可追溯性使得产业链上下游企业间数据共享成为可能。进而，有必要构建一种实现数据共享安全、数据融合可靠、可信任度高、访问行为可控，清晰划分控制参与节点的基于区块链的产业链大数据共享与流通***。
【发明内容】
本发明的目的是为了克服现有技术的不足之处，提出了一种基于区块链的产业链大数据共享与流通***，确保能够有效地解决产业内不同行业间、产业链上下游、同行业的竞争企业之间的数据孤岛、数据低质和数据泄露的问题。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于区块链的产业链大数据共享与流通***，所述产业链大数据共享与流通***包括：
数据层，用以实现产业链数据的存储、互补、交换、备份和恢复，实现账户和交易，并保证产业链数据的安全以及账户和交易的安全；
网络层，用以实现网络节点和网络节点之间的连接和通讯；
共识层，用以使全网所有网络节点和网络节点之间的交易以及交易数据达成一致，并对交易进行验证和确认，以保障网络节点的安全；
激励层，用以完成节点共享，以形成对区块链历史的稳定共识；
应用呈现层，用以移动设备和/或网络设备，实现区块链的智能合约，使得区块链的账本具有可编程性，并在智能合约上添加与用户交互的前台界面。
可选的，所述数据层包括传统数据库和与区块链核心交互数据库，所述与区块链核心交互数据库为KV数据库，基于Merkle树通过区块的方式和链式结构实现。
可选的，保证产业链数据的安全以及账户和交易的安全通过数字签名技术、哈希函数算法和非对称加密技术实现。
可选的，网络节点和网络节点之间的数据交换通过数据流通的接口进行。
可选的，所述网络层包括P2P网络、传输机制模块和验证机制模块，所述验证机制模块验证P2P网络模块接受到的产业链数据的有效性，如果产业链数据有效，则建立存储池有序接收的产业链数据，如果产业链数据无效，则删除该产业链数据。
可选的，所述共识层基于PoS权益证明共识算法、DPoS股份授权证明共识算法、Casper投注共识算法、PBFT拜占庭容错算法共识算法、PoET消逝时间量证明共识算法、Pow工作量证明共识算法以及Prop共识算法共同协调、配合。
可选的，所述激励层通过经济激励的发行机制和分配机制完成节点共享。
可选的，所述产业链大数据共享与流通***包括公有链和私有链，所述激励层激励在公有链和私有链中遵守规则参与记账的网络节点。
可选的，在所述应用呈现层中，通过以太坊虚拟机的方式运行代码，以实现区块链的智能合约。
本发明所提供的基于区块链的产业链大数据共享与流通***具有如下有益效果：
本发明把构建了含有数据层、网络层、共识层、激励层和应用呈现层的多层次多模块机制的产业链大数据共享与流通***，有效解决了产业内不同行业间、产业链上下游、同行业的竞争企业之间的数据孤岛、数据低质和数据泄露等问题，与此同时，还实现了产业链大数据共享安全、大数据融合可靠、可信任度高、访问行为可控、清晰划分控制参与节点的目的，使得产业链大数据共享与流通在非营利组织的政府机构、企业和投融资企业等多方参与的前提下具有良好的适应能力。
本发明的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式以及附图中进行详细的揭露。本发明最佳的实施方式或手段将结合附图来详尽表现，但并非是对本发明技术方案的限制。另外，在每个下文和附图中出现的这些特征、要素和组件是具有多个，并且为了表示方便而标记了不同的符号或数字，但均表示相同或相似构造或功能的部件。
【附图说明】
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为本发明实施例的示意图。
【具体实施方式】
下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。
在本说明书中引用的“一个实施例”或“实例”或“例子”意指结合实施例本身描述的特定特征、结构或特性可被包括在本专利公开的至少一个实施例中。短语“在一个实施例中”在说明书中的各位置的出现不必都是指同一个实施例。
实施例
如图1所示，本实施例提供一种基于区块链的产业链大数据共享与流通***，包括：
数据层，是共享与流通***的基础，属于最底层的技术，也是区块链的核心，包括传统数据库和与区块链核心交互数据库，与区块链核心交互数据库为KV数据库，基于Merkle树通过区块的方式和链式结构实现，具有Ledger state和账本。数据层用以实现产业链数据的存储、互补、交换、备份和恢复，实现账户和交易，并通过数字签名技术、哈希函数算法和非对称加密技术保证产业链数据的安全以及账户和交易的安全，在数据层中，网络节点和网络节点之间的数据交换通过数据流通的接口进行，保证了产业链数据的精确交换。
网络层，是没有中心服务器、依靠用户***换信息的互联网体系，包括P2P网络、传输机制模块和验证机制模块，验证机制模块验证P2P网络模块接收到的产业链数据的有效性，如果产业链数据有效，则建立存储池有序接收的产业链数据，如果产业链数据无效，则删除该产业链数据，从而保证无效的产业链数据不会在区块链网络中继续前进。网络层实现了网络节点和网络节点之间的连接和通讯。
共识层，现全网所有网络节点的交易以及交易数据达成一致，通过PoS权益证明共识算法、DPoS股份授权证明共识算法、Casper投注共识算法、PBFT拜占庭容错算法共识算法、PoET消逝时间量证明共识算法、Pow工作量证明共识算法、Prop共识算法以及其他共识算法的共同协调、配合，在很短的时间内完成对交易的验证和确认，以保障网络节点的安全。共识层的多种共识算法相互协调和配合，补充了单个共识算法的短板，适用于产业链上下游、产业内不同行业间、同行业的竞争企业间等各种应用场景，高效解决各种问题。
激励层，通过众包经济激励机制并与共识过程相集成，依靠经济激励的发行机制和分配机制完成节点共享，形成金融数据共享生态圈，从而聚合庞大规模的网络节点参与以及引导各网络节点合理工作，以形成对区块链历史的稳定共识。本实施例所提供的产业链大数据共享与流通***包括公有链和私有链，激励层激励在公有链和私有链中遵守规则参与记账的网络节点，并且惩罚不遵守规则的网络节点，激励措施鼓励网络节点参与区块链的安全验证工作，控制整个基于区块链的产业链大数据共享与流通***朝着良性循环的方向。
应用呈现层，用于移动设备和/或网络设备，例如门户网站、搜寻引擎、电子商城，手机端APP的注册界面、交易界面、查询界面和应用管理界面等，通过以太坊虚拟机的方式运行代码实现区块链的智能合约，使得区块链的账本具有可编程性，并在智能合约上添加与用户交互的前台界面，进行查询、交易和管理。
本实施例构建的基于区块链的产业链大数据共享和流通***的架构中，每一个区块包含多个区块记录，区块记录包括发布、请求、批复等记录类型，实现产业链大数据安全、访问行为可控，清晰划分私有链和公有链，以及基于区块链技术的数据访问错误的处理和异常的管理等问题，有效解决了产业内不同行业间、产业链上下游、同行业的竞争企业之间的数据孤岛、数据低质和数据泄露等问题，与此同时，还实现了产业链大数据共享安全、大数据融合可靠、可信任度高、访问行为可控、清晰划分控制参与节点的目的，使得产业链大数据共享与流通在非营利组织的政府机构、企业和投融资企业等多方参与的前提下具有良好的适应能力。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (9)

1.一种基于区块链的产业链大数据共享与流通***，其特征在于，所述产业链大数据共享与流通***包括：
数据层，用以实现产业链数据的存储以及账户和交易的实现，并保证产业链数据的安全以及账户和交易的安全；
网络层，用以实现网络节点和网络节点之间的连接和通讯；
共识层，用以使全网所有网络节点和网络节点之间的交易以及交易数据达成一致，并对交易进行验证和确认，以保障网络节点的安全；
激励层，用以完成节点共享，以形成对区块链历史的稳定共识；
应用呈现层，用以移动设备和/或网络设备，实现区块链的智能合约，使得区块链的账本具有可编程性，并在智能合约上添加与用户交互的前台界面。
2.根据权利要求1所述的产业链大数据共享与流通***，其特征在于，所述数据层包括传统数据库和与区块链核心交互数据库，所述与区块链核心交互数据库为KV数据库，基于Merkle树通过区块的方式和链式结构实现。
3.根据权利要求1所述的产业链大数据共享与流通***，其特征在于，保证产业链数据的安全以及账户和交易的安全通过数字签名技术、哈希函数算法和非对称加密技术实现。
4.根据权利要求1所述的产业链大数据共享与流通***，其特征在于，网络节点和网络节点之间的数据交换通过数据流通的接口进行。
5.根据权利要求1所述的产业链大数据共享与流通***，其特征在于，所述网络层包括P2P网络、传输机制模块和验证机制模块，所述验证机制模块验证P2P网络模块接收到的产业链数据的有效性，如果产业链数据有效，则建立存储池有序接收的产业链数据，如果产业链数据无效，则删除该产业链数据。
6.根据权利要求1所述的产业链大数据共享与流通***，其特征在于，所述共识层基于PoS权益证明共识算法、DPoS股份授权证明共识算法、Casper投注共识算法、PBFT拜占庭容错算法共识算法、PoET消逝时间量证明共识算法、Pow工作量证明共识算法以及Prop共识算法共同协调、配合。
7.根据权利要求1所述的产业链大数据共享与流通***，其特征在于，所述激励层通过经济激励的发行机制和分配机制完成节点共享。
8.根据权利要求8所述的产业链大数据共享与流通***，其特征在于，所述产业链大数据共享与流通***包括公有链和私有链，所述激励层激励在公有链和私有链中遵守规则参与记账的网络节点。
9.根据权利要求1所述的产业链大数据共享与流通***，其特征在于，在所述应用呈现层中，通过以太坊虚拟机的方式运行代码，以实现区块链的智能合约。
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