基于指人体生物特征识别技术的区块链系统技术方案

本发明专利技术属于区块链系统领域，尤其是基于指人体生物特征识别技术的区块链系统，包括6个逻辑层，6个逻辑层分别为数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层，数据层主要负责数据的存储，是区块链的核心，网络层主要负责在区块链的不同节点进行安全网络通讯，是区块链系统的骨干，共识层是对区块链系统中的事务、交易进行验证达成共识的一种机制，是区块链系统的灵魂，激励层是对区块链中各节点积极投入计算资源参与区块链系统事务的激励机制，合约层是以各类型的脚本、算法为基础构建的智能合约，是区块链系统的商业逻辑。本发明专利技术在每个所述逻辑层充分利用生物识别技术进行身份认证、加密、校验、签名等各种用途，能够在保证区块链数据、通讯的安全性的前提下，降低其对算力的要求，节省区块链需要的硬件资源投入以及能源的消耗。

【技术实现步骤摘要】
基于指人体生物特征识别技术的区块链系统
本专利技术涉及区块链系统领域，尤其涉及基于指人体生物特征识别技术的区块链系统。
技术介绍
近年来区块链技术非常活跃，区块链系统由多个逻辑层构成，主流的分层方法把区块链分成数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层，凭借完善协议和架构设计，区块链技术的应用和开发，构筑了安全、可信的存储与交易网络。在各层级的实际实现中都涉及到数据存储或通讯的安全性问题，保证区块链技术安全性能的关键因素之一在于数字加密技术，而作为数字加密技术核心的加密算法与秘钥一旦遭到破解，区块链的数据安全将受到挑战，存储和交易网络也会遭到破坏。在现有的区块链应用中，数据及通讯的安全性主要采用随机数作为密匙种子生成密匙，例如操作系统产生的随机数、利用高精度时钟产生的随机数等，或者采用助记词作为密钥种子的方法。然后利用加密算法来生成区块链密钥。所生成的区块链密钥大都是一串很长的、完全没有规律的数字、字母或者其他符号的组合，用户难以记忆；同样，作为密钥种子的随机数或助记词也难以记忆。因此，保管区块链密钥和密钥种子的难度较高。大多数用户选择通过存储的方式来保管区块链密钥或者密钥种子，然而通过存储的方式进行保管则会存在被盗的风险，一旦被盗，将会导致用户的数字资产遭受损失。其它各个层级的应用中，也因为复杂的哈希算法的求解以及加密算法的应用，导致了区块链系统对算力的超高要求，需要投入大量的硬件计算资源，并且会造成电力能源、人工维护资源等的巨大消耗。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了基于指人体生物特征识别技术的区块链系统。本专利技术提出的基于指人体生物特征识别技术的区块链系统，包括6个逻辑层，6个所述逻辑层分别为数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层，所述数据层主要负责数据的存储，是区块链的核心，所述网络层主要负责在区块链的不同节点进行安全网络通讯，是区块链系统的骨干，所述共识层是对区块链系统中的事务、交易进行验证达成共识的一种机制，是区块链系统的灵魂，所述激励层是对区块链中各节点积极投入计算资源参与区块链系统事务的激励机制，所述合约层是以各类型的脚本、算法为基础构建的智能合约，是区块链系统的商业逻辑，所述应用层是区块链系统在某一具体商业领域的应用，每个所述逻辑层充分利用生物识别技术进行。优选的，所述数据层包括数据区块模块、链式结构模块、时间戳模块、哈希函数模块、Merkel树模块和非对称加密模块，所述网络层包括P2P网络模块、传输机制模块和验证机制模块，所述共识层包括PoW机制模块、PoS机制模块和DpoS机制模块，所述激励层包括发行机制模块和分配机制模块，所述合约层包括智能合约模块、算法机制模块和脚本代码模块，所述应用层包括可编程货币模块、可编程金融模块和参与者模块。优选的，所述区块链系统的各逻辑层中，数据层的数据区块、哈希函数、非对称加密，网络层的验证机制，共识层的DPoS机制，激励层的发行机制，合约层的智能合约，以及应用层的可编程货币、可编程金融等模块，都可以引入人体生物特征识别技术。优选的，所述生物识别技术包括手指静脉、手掌静脉、指纹、掌纹、人脸、虹膜和声纹等识别技术。优选的，所述数据区块模块都以加密数据的形式存在，并且每条数据都有签名和校验。优选的，所述验证机制模块中，区块链中的各个节点之间，在进行网络通讯时，需要通过密匙协商的方式建立安全的通讯通道，密匙协商时需要对对方的身份进行确认。优选的，所述在共识层主要PoW机制模块和采用DPoS机制模块的结合。优选的，所述发行机制模块摆脱传统的采用挖矿的方式，基于前述的的DPoS共识机制，由被选举出来的代表产生区块，包括发行相应的数字货币，并采用生物特征对所发行的货币进行签名。优选的，包括智能合约，一般存在交易的双方甚至多方，并且合约并非系统之中生成，而是必然有用户的实际参与。因此在本区块链系统的智能合约中，合约的各方必须采用实时(签订合约后的指定时间内)采集的生物特征进行签名，签名完成后智能合约才会开始执行智能合约对应的脚本或程序。优选的，所述参与者模块包括区块链的节点拥有者和普通用户，采用生物识别对这些用户的身份进行验证。本专利技术的有益效果是：本专利技术把区块链系统划分成6个逻辑层的多个模块，并且利用人体生物特征与个人身份的天然相关性，以及人体生物特征的唯一性、随机性，把人体生物特征识别技术应用于区块链的各个逻辑层的实现中，构建更加安全、便捷的区块链系统，在保证区块链数据、通讯的安全性的前提下，降低其对算力的要求，节省区块链需要的硬件资源投入以及能源的消耗。附图说明图1为本专利技术实施例结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步解说。如图1所示，本专利技术提出了基于指人体生物特征识别技术的区块链系统，包括6个逻辑层，6个所述逻辑层分别为数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层，所述数据层主要负责数据的存储，是区块链的核心，所述网络层主要负责在区块链的不同节点进行安全网络通讯，是区块链系统的骨干，所述共识层是对区块链系统中的事务、交易进行验证达成共识的一种机制，是区块链系统的灵魂，所述激励层是对区块链中各节点积极投入计算资源参与区块链系统事务的激励机制，所述合约层是以各类型的脚本、算法为基础构建的智能合约，是区块链系统的商业逻辑，所述应用层是区块链系统在某一具体商业领域的应用，每个所述逻辑层充分利用生物识别技术进行。所述数据层包括数据区块模块、链式结构模块、时间戳模块、哈希函数模块、Merkel树模块和非对称加密模块，所述网络层包括P2P网络模块、传输机制模块和验证机制模块，所述共识层包括PoW机制模块、PoS机制模块和DpoS机制模块，所述激励层包括发行机制模块和分配机制模块，所述合约层包括智能合约模块、算法机制模块和脚本代码模块，所述应用层包括可编程货币模块、可编程金融模块和参与者模块。所述生物识别技术包括手指静脉、手掌静脉、指纹、掌纹、人脸、虹膜和声纹等识别技术，每个人的生物特征都不一样，同一个人的每根手指内部静脉血管、指纹的特征都是不一样的，虹膜则每个人的左眼和右眼特征不一样，因此生物特征具有唯一性的特点。因为生物特征和人具有天然的相关性，自然可以利用生物特征来标识人的身份。生物特征，在不同的时间、环境、角度进行提取的时候，都会有若干的差异。不同人、不同手指、不同眼睛的生物特征，差异度一般大于60％；同一个人、相同手指、相同眼睛，在不同时间、环境、角度提取的特征，差异度一般小于20％；在使用生物特征进行身份识别的时候就是利用了这个差异度。关于生物特征的差异度，也可以用相似度的概念进行代替，差异度越小意味这相似度越大，反之差异度越大就意味着相似度越小。差异度A％，用相似度的概念进行描述时，相似度为(100-A)％。可以说生物特征是一种兼具了唯一性与随机性双重特性的一种特殊数据，在区块链系统中利用生物特征的这两种特性。在实际应用中，针对每种生物识别技术，可以设定两个差异度的阈值D(Different)和S(Same)，差异度大于等于D表示并非同一个生物特征，差异度小于等于S表示是同一个生物特征。生物特征在哈希函数中的应用：普通的哈希函数，需要一个随机数作为输入，如前述介绍的内容生物特征具有随机性的特点，可以作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于指人体生物特征识别技术的区块链系统，其特征在于，包括6个逻辑层，6个所述逻辑层分别为数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层，所述数据层主要负责数据的存储，是区块链的核心，所述网络层主要负责在区块链的不同节点进行安全网络通讯，是区块链系统的骨干，所述共识层是对区块链系统中的事务、交易进行验证达成共识的一种机制，是区块链系统的灵魂，所述激励层是对区块链中各节点积极投入计算资源参与区块链系统事务的激励机制，所述合约层是以各类型的脚本、算法为基础构建的智能合约，是区块链系统的商业逻辑，所述应用层是区块链系统在某一具体商业领域的应用，每个所述逻辑层充分利用生物识别技术进行身份认证、加密、校验、签名等各种用途。

【技术特征摘要】
1.基于指人体生物特征识别技术的区块链系统，其特征在于，包括6个逻辑层，6个所述逻辑层分别为数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层，所述数据层主要负责数据的存储，是区块链的核心，所述网络层主要负责在区块链的不同节点进行安全网络通讯，是区块链系统的骨干，所述共识层是对区块链系统中的事务、交易进行验证达成共识的一种机制，是区块链系统的灵魂，所述激励层是对区块链中各节点积极投入计算资源参与区块链系统事务的激励机制，所述合约层是以各类型的脚本、算法为基础构建的智能合约，是区块链系统的商业逻辑，所述应用层是区块链系统在某一具体商业领域的应用，每个所述逻辑层充分利用生物识别技术进行身份认证、加密、校验、签名等各种用途。2.根据权利要求1所述的基于指人体生物特征识别技术的区块链系统，其特征在于，所述数据层包括数据区块模块、链式结构模块、时间戳模块、哈希函数模块、Merkel树模块和非对称加密模块，所述网络层包括P2P网络模块、传输机制模块和验证机制模块，所述共识层包括PoW机制模块、PoS机制模块和DpoS机制模块，所述激励层包括发行机制模块和分配机制模块，所述合约层包括智能合约模块、算法机制模块和脚本代码模块，所述应用层包括可编程货币模块、可编程金融模块和参与者模块。3.根据权利要求1所述的基于指人体生物特征识别技术的区块链系统，其特征在于，数据层的数据区块、哈希函数、非对称加密，网络层的验证机制，共识层的DPoS机制，激励层的发行机制，合约层的智能合约，以及应用层的可编程货币、可编程金融等模块，都可以引入人体生物特征识别技术。4.根据权利要求1所述的基于指人体生物特征识别技术的区块链系统，其特征在于，所述生物识别技术...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建昌，郑权，尹嘉，李立龙，
申请(专利权)人：广州微盾科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44