本發(fā)明涉及區(qū)塊鏈的交易數(shù)據(jù)安全問(wèn)題，特別是一種區(qū)塊鏈的可生存存儲(chǔ)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

2009年比特幣的出現(xiàn)帶來(lái)了一種顛覆性的成果--區(qū)塊鏈技術(shù)，區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)安全的帳簿類數(shù)據(jù)庫(kù)，由一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)塊組成，使用者可以在這個(gè)不斷更新升級(jí)的平臺(tái)查找數(shù)據(jù)，對(duì)于金融機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，區(qū)塊鏈能加快交易處理過(guò)程、降低成本、減少中間人、提高市場(chǎng)洞察力，增加業(yè)務(wù)透明度。

計(jì)算和存儲(chǔ)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的兩大基本任務(wù)，隨著信息的爆炸性增長(zhǎng)，存儲(chǔ)部件會(huì)經(jīng)歷基于單服務(wù)器的直連存儲(chǔ)，到基于局域網(wǎng)的集群網(wǎng)格存儲(chǔ)，最后發(fā)展到基于廣域網(wǎng)的數(shù)據(jù)網(wǎng)格，區(qū)塊鏈技術(shù)是目前發(fā)展的最末端，這種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的本征特質(zhì)包括智能化的存儲(chǔ)，存儲(chǔ)服務(wù)質(zhì)量可以保證為用戶應(yīng)用提供服務(wù)區(qū)分和性能保證，存儲(chǔ)是面向?qū)ο蟮暮Ａ看鎯?chǔ)，以及網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)必須保證是機(jī)密完整和安全的，現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)還沒(méi)有很好的或者方便的辦法保證區(qū)塊鏈傳輸過(guò)程中的數(shù)據(jù)和保存在存儲(chǔ)設(shè)備上的數(shù)據(jù)的保密性、完整性、可用性、不可抵賴性以及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)的可靠性能，尤其是近年來(lái)區(qū)塊鏈可信計(jì)算技術(shù)的產(chǎn)生，對(duì)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)安全又提出更高的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于區(qū)塊鏈的可生存存儲(chǔ)系統(tǒng)，包括：(1)門(mén)限裝置，用于實(shí)施門(mén)限方案，通過(guò)編碼、復(fù)制和分割把交易數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在不同的存儲(chǔ)點(diǎn)，在用戶端，設(shè)置一個(gè)代理解釋用戶的命令和相應(yīng)的與區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)相連的不同的服務(wù)器反應(yīng)；(2)數(shù)據(jù)處理和信息恢復(fù)裝置，接收實(shí)施門(mén)限方案的數(shù)據(jù)，恢復(fù)交易信息，保證區(qū)塊鏈的系統(tǒng)安全；(3)原子性保持機(jī)制裝置，降低多個(gè)用戶同時(shí)訪問(wèn)同一文件時(shí)的可用性。

優(yōu)選的，可以采用門(mén)限方案替代加密技術(shù)，或者門(mén)限方案加加密技術(shù)的復(fù)合方式進(jìn)行數(shù)據(jù)安全信任加密。

優(yōu)選的，對(duì)于一個(gè)(p-a-b)的門(mén)限方案：信息被分成b份，任何a份可以恢復(fù)信息，但任何小于p份都無(wú)法恢復(fù)信息。

優(yōu)選的，可生存存儲(chǔ)系統(tǒng)提供的完整性不依賴任何具體的服務(wù)器提供的a份數(shù)據(jù)，當(dāng)入侵者毀掉數(shù)據(jù)或者更改數(shù)據(jù)后，客戶端的代理無(wú)法得到所需的a份交易數(shù)據(jù)或者無(wú)法恢復(fù)原文件，任何不多于(b-a)個(gè)服務(wù)器遭到攻擊并無(wú)法使用后，區(qū)塊鏈仍能使用戶正常讀交易數(shù)據(jù)文件，至少要有a份文件被正確寫(xiě)入，任何大于等于a小于等于b個(gè)的正確文件寫(xiě)入均能保證區(qū)塊鏈交易的正確性。

優(yōu)選的，a的選擇限制為不能大于區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)10分鐘存儲(chǔ)的交易數(shù)據(jù)份額數(shù)，從而降低數(shù)據(jù)被破解修改的可能性，減小服務(wù)器處理的時(shí)間和功率開(kāi)銷(xiāo)。

本發(fā)明的區(qū)塊鏈可生存存儲(chǔ)系統(tǒng)，降低數(shù)據(jù)被破解修改的可能性，減小服務(wù)器處理的時(shí)間和功率開(kāi)銷(xiāo)，在服務(wù)器被攻陷的情況下仍然能有效保護(hù)部分交易數(shù)據(jù)。

根據(jù)下文結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施例的詳細(xì)描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)更加明了本發(fā)明的上述以及其他目的、優(yōu)點(diǎn)和特征。

附圖說(shuō)明

后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細(xì)描述本發(fā)明的一些具體實(shí)施例。附圖中相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示了相同或類似的部件或部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。本發(fā)明的目標(biāo)及特征考慮到如下結(jié)合附圖的描述將更加明顯，附圖中：

圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的區(qū)塊鏈可生存存儲(chǔ)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

在進(jìn)行具體實(shí)施方式的說(shuō)明之前，為了更為清楚的表達(dá)所論述的內(nèi)容，首先定義一些非常重要的概念。

交易：交易的實(shí)質(zhì)是個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中包含交易參與者價(jià)值轉(zhuǎn)移的相關(guān)信息。這些交易信息被稱為記賬總賬簿。交易需經(jīng)過(guò)三個(gè)創(chuàng)建、驗(yàn)證、寫(xiě)入?yún)^(qū)塊鏈。交易必須經(jīng)過(guò)數(shù)字簽名，保證交易的合法性。

區(qū)塊：所有的交易信息存放于區(qū)塊中，一條交易信息就是一條記錄，作為一個(gè)獨(dú)立的記錄存放于區(qū)塊鏈中。區(qū)塊由區(qū)塊頭部和數(shù)據(jù)部分組成，區(qū)塊頭字段包含區(qū)塊本身的各種特性，例如前一區(qū)塊信息，merkle值及時(shí)間戳等。其中區(qū)塊頭哈希值和區(qū)塊高度是標(biāo)識(shí)區(qū)塊最主要的兩個(gè)指標(biāo)。區(qū)塊主標(biāo)識(shí)符是它的加密哈希值，一個(gè)通過(guò)SHA算法對(duì)區(qū)塊頭進(jìn)行二次哈希計(jì)算而得到的數(shù)字指紋。產(chǎn)生的32字節(jié)哈希值被稱為區(qū)塊哈希值，或者區(qū)塊頭哈希值，只有區(qū)塊頭被用于計(jì)算。區(qū)塊哈希值可以唯一、明確地標(biāo)識(shí)一個(gè)區(qū)塊，并且任何節(jié)點(diǎn)通過(guò)簡(jiǎn)單地對(duì)區(qū)塊頭進(jìn)行哈希計(jì)算都可以獨(dú)立地獲取該區(qū)塊哈希值。

區(qū)塊鏈：由區(qū)塊按照鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)有序鏈接起來(lái)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。區(qū)塊鏈就像一個(gè)垂直的堆棧，第一個(gè)區(qū)塊作為棧底的首區(qū)塊，隨后每個(gè)區(qū)塊都被放置在其他區(qū)塊之上。當(dāng)區(qū)塊寫(xiě)入?yún)^(qū)塊鏈后將永遠(yuǎn)不會(huì)改變，并且備份到其他的區(qū)塊鏈服務(wù)器上。

實(shí)施例：參見(jiàn)圖1，一種用于區(qū)塊鏈的可生存存儲(chǔ)系統(tǒng)及方法，在服務(wù)器被攻陷的情況下仍然能有效保護(hù)部分交易數(shù)據(jù)，基本思想是采用門(mén)限方案，通過(guò)編碼、復(fù)制和分割把交易數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在不同的存儲(chǔ)點(diǎn)，在用戶端，設(shè)置一個(gè)代理解釋用戶的命令和相應(yīng)的與區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)相連的不同的服務(wù)器反應(yīng)。

采用門(mén)限方案替代加密技術(shù)，或者門(mén)限方案+加密技術(shù)的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)安全信任加密。對(duì)于一個(gè)(p-a-b)的門(mén)限方案：信息被分成b份，任何a份可以恢復(fù)信息，但任何小于p份都無(wú)法恢復(fù)信息。因此，即使任何小于p份的信息被入侵者得到，系統(tǒng)仍然是安全的。

可生存存儲(chǔ)系統(tǒng)提供的完整性不依賴任何具體的服務(wù)器提供的a份數(shù)據(jù)，因?yàn)榛謴?fù)原信息的a份數(shù)據(jù)可能來(lái)自b個(gè)服務(wù)器的任何a個(gè)。當(dāng)入侵者毀掉數(shù)據(jù)或者更改數(shù)據(jù)后，客戶端的代理就無(wú)法得到所需的a份交易數(shù)據(jù)或者無(wú)法恢復(fù)原文件。任何不多于(b-a)個(gè)服務(wù)器遭到攻擊并無(wú)法使用后，區(qū)塊鏈仍能使用戶正常讀交易數(shù)據(jù)文件。對(duì)于“寫(xiě)”，至少要有a份文件被正確寫(xiě)入，任何大于等于a小于等于b個(gè)的正確文件寫(xiě)入均能保證區(qū)塊鏈交易的正確性，成功寫(xiě)入的份數(shù)越多，區(qū)塊鏈的可用性越高。因?yàn)榻灰讛?shù)據(jù)被分割存放在多處和多個(gè)用戶可能同時(shí)訪問(wèn)交易數(shù)據(jù)，因此可生存存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)置原子性保持機(jī)制裝置，從而使得多個(gè)用戶同時(shí)訪問(wèn)同一文件時(shí)可用性降低。

對(duì)于不同門(mén)限方案p，a，b的選擇，由于必須對(duì)至少m個(gè)服務(wù)器廣播然后在客戶端恢復(fù)數(shù)據(jù)之后才能提供給用戶，而不是只需要向一個(gè)服務(wù)器發(fā)請(qǐng)求就可以，因此選擇a的時(shí)候不能大于區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)10分鐘存儲(chǔ)的交易數(shù)據(jù)份額數(shù)，從而降低數(shù)據(jù)被破解修改的可能性，減小服務(wù)器處理的時(shí)間和功率開(kāi)銷(xiāo)。

雖然本發(fā)明已經(jīng)參考特定的說(shuō)明性實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是不會(huì)受到這些實(shí)施例的限定而僅僅受到附加權(quán)利要求的限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解可以在不偏離本發(fā)明的保護(hù)范圍和精神的情況下對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例能夠進(jìn)行改動(dòng)和修改。