CN112153039B - 一种基于区块链的数据存证共享方法 - Google Patents

一种基于区块链的数据存证共享方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于区块链的数据存证共享方法。本发明基于区块链技术，为用户提供安全可靠的数据加密存储方案，用户以链接的形式把存证数据共享给其他用户，其他用户可以在任何时候获取存证数据；本发明将数据哈希记录在区块链上，为存证数据提供可信任的完整性校验；本发明将存证数据加密存储，加密密钥由用户私钥和交易ID派生，存证中心提供可靠的存储方式，实现数据的安全存储；本发明以证据存储映射地址的形式分享存证数据，实现存证数据向指定用户分享和离线分享，提升用户体验。

Description

一种基于区块链的数据存证共享方法
技术领域
本发明涉及区块链技术领域，具体涉及一种基于区块链的数据存证共享方法。
背景技术
现有数据存证***存在的风险包括：
(1)数据缺少公开确认。数据发布由资源方自主提交，***对数据缺少唯一性鉴别与时序公证登记，可能会存在数据重复登记等问题。
(2)数据管控责任过于集中。数据访问授权、共享交换等均在信息存证共享平台完成，这就要求资源提供者、需求者要充分信赖平台，而这在实际应用中往往会存在问题。
区块链技术的核心特性之一不可篡改性使得区块链数据存证将是未来数据存证的主要方式，而目前多数基于区块链的数据存证解决方案都存在操作过程复杂、难度大、用户体验不友好等问题。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种基于区块链的数据存证共享方法解决了目前多数基于区块链的数据存证解决方案都存在操作过程复杂、难度大、用户体验不友好的问题。
为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种基于区块链的数据存证共享方法，包括以下步骤：
S1、将存证数据的哈希值记录到区块链上，通过区块链给用户返回与该哈希值对应的交易编号；
S2、根据用户私钥和交易编号派生对称加密密钥加密存证数据，将用户名、交易编号、加密数据文件名和加密数据存储在存证中心，并更新该用户的证据列表；
S3、向存证中心请求存证列表，选择目标数据对应的交易编号、文件名和证据存储映射地址发送给证据获取者，通过证据获取者向存证中心发起证据获取请求，下载加密数据并在本地解密获取存证数据，完成数据存证共享。
进一步地：所述步骤S1的具体步骤为：
S11、根据存证数据计算证据的哈希值H；
S12、由用户发起证据哈希上链请求得到记链数据，记链数据包括用户的身份标识符appID、证据的哈希值H以及用户对appID和H的签名；
S13、通过区块链验证签名，将证据的哈希值H记链，生成交易编号TxID；
S14、通过区块链把记链结果和交易编号TxID返回给用户。
进一步地：所述步骤S11中的哈希值H的计算公式为：
H＝hash(ED)
上式中，hash为哈希函数，ED为存证数据。
进一步地：所述步骤S2的具体步骤为：
S21、根据用户私钥sk和交易编号派生出数据加密密钥key；
S22、根据存证数据和加密密钥key生成加密存证数据C，计算公式为：C＝E(ED)，其中E为对称加密算法；
S23、将用户的身份标识符appID、交易编号TxID、存证数据的文件名fileName和加密存证数据C发送给存证中心；
S24、根据存证中心的加密存证数据C，生成证据存储映射地址L；
S25、根据新数据生成证据存储映射地址Li；
S26、更新用户证据列表，把新数据加入到用户证据列表appIDEDlist中，计算公式为appIDEDlist＝{appID,TxIDi,fileNamei,Li}∪{appID,TxID,fileName,L}，其中TxIDi为新数据的交易编号，fileNamei为新数据的存证数据文件名；
S27、通过存证中心向用户返回用户证据列表appIDEDlist。
进一步地：所述步骤S21中加密密钥key的计算公式为：
key＝hash(sk||TxID)
上式中，hash为哈希函数。
进一步地：所述步骤S3的具体步骤为：
S31、通过用户向存证中心发送{EDlistGetReq,appID}请求列表，其中EDlistGetReq为列表请求标识；
S32、通过存证中心向用户返回身份标识符appID对应的证据列表appIDEDlist；
S33、在证据列表中选择目标证据fileNamei；
S34、通过用户发送{EDGetReq,appID,TxIDi,fileNamei,Li}，发起证据获取请求，其中EDGetReq为证据获取请求标识；
S35、在存证中心查询证据获取请求并返回加密存证数据C；
S36、通过用户计算解密密钥key1；
S37、通过用户根据解密密钥key1解密加密存证数据C获取证据ED1；
S38、通过用户在证据列表中选择目标证据，用证据获取者的公钥pk加密解密密钥key1得到Epk(key1)，将Epk(key1)和目标证据的信息{TxIDi,fileNamei,Li}一起发送给证据获取者；
S39、通过证据获取者发送{EDGetReq,appID,TxIDi,fileNamei,Li}，发起证据获取请求；
S310、在存证中心查询证据获取请求并返回加密存证数据C；
S311、通过证据获取者解密密钥key2；
S312、通过证据获取者根据解密密钥key2解密加密存证数据C获取证据ED2。
进一步地：所述解密密钥key1的计算公式为：
key1＝hash(sk||TxIDi)
所述证据ED1的计算公式为：
ED1＝Dkey1(C)
所述解密密钥key2的计算公式为：
key2＝Dsk(Epk(key1))
所述证据ED2的计算公式为：
ED＝Dkey2(C)。
本发明的有益效果为：本发明基于区块链技术，为用户提供安全可靠的数据加密存储方案，用户以链接的形式把存证数据共享给其他用户，其他用户可以在任何时候获取存证数据。具体有益效果为：
(1)本发明将数据哈希记录在区块链上，为存证数据提供可信任的完整性校验；
(2)本发明将存证数据加密存储，加密密钥由用户私钥和交易ID派生，存证中心提供可靠的存储方式，实现数据的安全存储；
(3)本发明以证据存储映射地址的形式分享存证数据，实现存证数据向指定用户分享和离线分享，提升用户体验。
附图说明
图1为本发明流程图；
图2为本发明的工作原理图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
本发明中使用的签名算法为SM2签名算法(GM/T 0003)，使用的加密算法为SM2加密算法(GM/T 0003)和SM4对称加密算法(GM/T 0002)，使用哈希算法为SM3哈希算法(GM/T0004)。
如图1和图2共同所示，一种基于区块链的数据存证共享方法，包括证据上链、证据存储和证据共享三部分。包括以下步骤：
S1、将存证数据的哈希值记录到区块链上，通过区块链给用户返回与该哈希值对应的交易编号；具体步骤为：
S11、根据存证数据计算证据的哈希值H；哈希值H的计算公式为：
H＝hash(ED)
上式中，hash为哈希函数，ED为存证数据。
S12、由用户发起证据哈希上链请求得到记链数据，记链数据包括用户的身份标识符appID、证据的哈希值H以及用户对appID和H的签名；
S13、通过区块链验证签名，将证据的哈希值H记链，生成交易编号TxID；
S14、通过区块链把记链结果和交易编号TxID返回给用户。
S2、根据用户私钥和交易编号派生对称加密密钥加密存证数据，将用户名、交易编号、加密数据文件名和加密数据存储在存证中心，并更新该用户的证据列表；具体步骤为：
S21、根据用户私钥sk和交易编号派生出数据加密密钥key；加密密钥key的计算公式为：
key＝hash(sk||TxID)
上式中，hash为哈希函数。
S22、根据存证数据和加密密钥key生成加密存证数据C，计算公式为：C＝E(ED)，其中E为对称加密算法；
S23、将用户的身份标识符appID、交易编号TxID、存证数据的文件名fileName和加密存证数据C发送给存证中心；
S24、根据存证中心的加密存证数据C，生成证据存储映射地址L；
S25、根据新数据生成证据存储映射地址Li；
S26、更新用户证据列表，把新数据加入到用户证据列表appIDEDlist中，计算公式为appIDEDlist＝{appID,TxIDi,fileNamei,Li}∪{appID,TxID,fileName,L}，其中TxIDi为新数据的交易编号，fileNamei为新数据的存证数据文件名；
S27、通过存证中心向用户返回用户证据列表appIDEDlist。
S3、向存证中心请求存证列表，选择目标数据对应的交易编号、文件名和证据存储映射地址发送给证据获取者，通过证据获取者向存证中心发起证据获取请求，下载加密数据并在本地解密获取存证数据，完成数据存证共享。具体步骤为：
S31、通过用户向存证中心发送{EDlistGetReq,appID}请求列表，其中EDlistGetReq为列表请求标识；
S32、通过存证中心向用户返回身份标识符appID对应的证据列表appIDEDlist；
S33、在证据列表中选择目标证据fileNamei；
S34、通过用户发送{EDGetReq,appID,TxIDi,fileNamei,Li}，发起证据获取请求，其中EDGetReq为证据获取请求标识；
S35、在存证中心查询证据获取请求并返回加密存证数据C；
S36、通过用户计算解密密钥key1；解密密钥key1的计算公式为：
key1＝hash(sk||TxIDi)
S37、通过用户根据解密密钥key1解密加密存证数据C获取证据ED1；证据ED1的计算公式为：
ED1＝Dkey1(C)
S38、通过用户在证据列表中选择目标证据，用证据获取者的公钥pk加密解密密钥key1得到Epk(key1)，将Epk(key1)和目标证据的信息{TxIDi,fileNamei,Li}一起发送给证据获取者；
S39、通过证据获取者发送{EDGetReq,appID,TxIDi,fileNamei,Li}，发起证据获取请求；
S310、在存证中心查询证据获取请求并返回加密存证数据C；
S311、通过证据获取者解密密钥key2；解密密钥key2的计算公式为：
key2＝Dsk(Epk(key1))
S312、通过证据获取者根据解密密钥key2解密加密存证数据C获取证据ED2。证据ED2的计算公式为：
ED＝Dkey2(C)
本发明基于区块链技术，为用户提供安全可靠的数据加密存储方案，用户以链接的形式把存证数据共享给其他用户，其他用户可以在任何时候获取存证数据。

Claims (6)

1.一种基于区块链的数据存证共享方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将存证数据的哈希值记录到区块链上，通过区块链给用户返回与该哈希值对应的交易编号；
S2、根据用户私钥和交易编号派生对称加密密钥加密存证数据，将用户的身份标识符、交易编号、存证数据文件名和加密存证数据存储在存证中心，并更新该用户的证据列表；
所述步骤S2的具体步骤为：
S21、根据用户私钥sk和交易编号派生出数据加密密钥key；
S22、根据存证数据和加密密钥key生成加密存证数据C，计算公式为：C＝E(ED)，其中E为对称加密算法；
S23、将用户的身份标识符appID、交易编号TxID、存证数据文件名fileName和加密存证数据C发送给存证中心；
S24、根据存证中心的加密存证数据C，生成证据存储映射地址L；
S25、根据新数据生成证据存储映射地址Li；
S26、更新证据列表，把新数据加入到证据列表appIDEDlist中，计算公式为appIDEDlist＝{appID,TxIDi,fileNamei,Li}∪{appID,TxID,fileName,L}，其中TxIDi为新数据的交易编号，fileNamei为新数据的存证数据文件名；
S27、通过存证中心向用户返回证据列表appIDEDlist；
S3、向存证中心请求证据列表，选择目标数据对应的交易编号、存证数据文件名和证据存储映射地址发送给证据获取者，通过证据获取者向存证中心发起证据获取请求，下载加密存证数据并在本地解密获取存证数据，完成数据存证共享。
2.根据权利要求1所述的基于区块链的数据存证共享方法，其特征在于，所述步骤S1的具体步骤为：
S11、根据存证数据计算证据的哈希值H；
S12、由用户发起证据哈希上链请求得到记链数据，记链数据包括用户的身份标识符appID、证据的哈希值H以及用户对appID和H的签名；
S13、通过区块链验证签名，将证据的哈希值H记链，生成交易编号TxID；
S14、通过区块链把记链结果和交易编号TxID返回给用户。
3.根据权利要求2所述的基于区块链的数据存证共享方法，其特征在于，所述步骤S11中的哈希值H的计算公式为：
H＝hash(ED)
上式中，hash为哈希函数，ED为存证数据。
4.根据权利要求1所述的基于区块链的数据存证共享方法，其特征在于，所述步骤S21中加密密钥key的计算公式为：
key＝hash(sk||TxID)
上式中，hash为哈希函数。
5.根据权利要求1所述的基于区块链的数据存证共享方法，其特征在于，所述步骤S3的具体步骤为：
S31、通过用户向存证中心发送{EDlistGetReq,appID}证据列表，其中EDlistGetReq为列表请求标识；
S32、通过存证中心向用户返回身份标识符appID对应的证据列表appIDEDlist；
S33、在证据列表中选择目标证据fileNamei；
S34、通过用户发送{EDGetReq,appID,TxIDi,fileNamei,Li}，发起证据获取请求，其中EDGetReq为证据获取请求标识；
S35、在存证中心查询证据获取请求并返回加密存证数据C；
S36、通过用户计算解密密钥key1；
S37、通过用户根据解密密钥key1解密加密存证数据C获取证据ED1；
S38、通过用户在证据列表中选择目标证据，用证据获取者的公钥pk加密解密密钥key1得到Epk(key1)，将Epk(key1)和目标证据的信息{TxIDi,fileNamei,Li}一起发送给证据获取者；
S39、通过证据获取者发送{EDGetReq,appID,TxIDi,fileNamei,Li}，发起证据获取请求；
S310、在存证中心查询证据获取请求并返回加密存证数据C；
S311、通过证据获取者解密密钥key2；
S312、通过证据获取者根据解密密钥key2解密加密存证数据C获取证据ED2。
6.根据权利要求5所述的基于区块链的数据存证共享方法，其特征在于，所述解密密钥key1的计算公式为：
key1＝hash(sk||TxIDi)
所述证据ED1的计算公式为：
ED1＝Dkey1(C)
所述解密密钥key2的计算公式为：
key2＝Dsk(Epk(key1))
所述证据ED2的计算公式为：
ED＝Dkey2(C)。
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