【技术实现步骤摘要】
一种基于区块链的数据共享交换系统及方法
本专利技术涉及数据共享交换领域，尤其涉及一种基于区块链的数据共享交换系统及方法。
技术介绍
近几年，国家信息化建设不断完善和发张，很多单位部门都建立起自己的业务应用系统，跨部门的重点业务系统被设计成了部门内独立的系统，信息资源共建、共享模式无法达成共识，潜在的“信息孤岛”风险突出，业务协同能力受到极大牵制。造成信息孤岛的原因有很多，主要可归结为三方面：一是用户各自独立异构的信息管理系统，难以互通互联；二是数据的编码标准、接口规范等不统一，难以共享交换；三是数据共享没有形成统一有效的交换机制及激励政策。信息资源只有交流、共享才能被充分开发和利用并创造价值。如何建立信息资源采集、处理、交换、共享、运营和服务的机制和规程，实现分布在各地和各单位的信息资源的有效采集、交换、共享和应用，保障数据的机密性和共享交换的安全性，是信息化建设的更高级的阶段和核心任务。目前存在很多数据共享交换系统，大部分在技术层面解决数据的编码标准及接口规范等问题，出于利益格局或者安全性的考虑，主动的数据共享意识比较薄弱，而对数据的需求却有增无减，这在一定程度上限制了信息化平台的建设和完善。所以需要一种数据共享机制改变传统被动的、消极的交换方式为主动的、激励式的交换方式，使各单位都能作为独立的中心进行数据共享交换从而实现去中心化、促进信息共享，同时保留传统共享交换中心实现对整个共享交换系统的管控，提高决策导向力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对目前信息化建设过程中各单位自成一家，主动的数据共享意识薄弱，领导单位无法全局把握信息共享情况从而进行相应决...
【技术保护点】
1.一种基于区块链的数据共享交换系统，其特征在于，该系统包括：1)数据共享交换中心，包括数据共享交换控制系统、数据资源中心和客户端；数据共享交换控制系统负责权限管理、数据认证、数据计量和数据共享；权限管理包含用户数据交换权限的配置，以及用户对数据交换结果查询权限的配置；数据认证是对所有发布数据的审核；数据计量则是收集前置系统发送的数据统计信息；数据共享则是和前置系统以及区块链基础平台共同完成数据共享交换流程；数据资源中心记录发布数据的最初来源，同时存储共享交换的记录和计量信息，用户的反馈信息和分析结果最终也存储在数据资源中心；客户端通过web的形式从数据共享交换控制系统和数据资源中心获取数据并以可视化方式展示；2)前置系统，包括数据采集系统、共享交换模块和反馈模块，前置系统用于数据的采集、发布、请求及信息反馈；数据采集系统采集并管理用于共享交换的基础数据；共享交换模块则是与区块链基础平台和共享交换中心进行数据对接；反馈模块用于处理共享交换的计量数据结果以及将用户的反馈信息提供给共享交换中心；3)区块链基础平台，包括联盟链模块和数据共享交换管理模块；联盟链模块负责智能合约、验证节点的可信...
【技术特征摘要】
1.一种基于区块链的数据共享交换系统，其特征在于，该系统包括：1)数据共享交换中心，包括数据共享交换控制系统、数据资源中心和客户端；数据共享交换控制系统负责权限管理、数据认证、数据计量和数据共享；权限管理包含用户数据交换权限的配置，以及用户对数据交换结果查询权限的配置；数据认证是对所有发布数据的审核；数据计量则是收集前置系统发送的数据统计信息；数据共享则是和前置系统以及区块链基础平台共同完成数据共享交换流程；数据资源中心记录发布数据的最初来源，同时存储共享交换的记录和计量信息，用户的反馈信息和分析结果最终也存储在数据资源中心；客户端通过web的形式从数据共享交换控制系统和数据资源中心获取数据并以可视化方式展示；2)前置系统，包括数据采集系统、共享交换模块和反馈模块，前置系统用于数据的采集、发布、请求及信息反馈；数据采集系统采集并管理用于共享交换的基础数据；共享交换模块则是与区块链基础平台和共享交换中心进行数据对接；反馈模块用于处理共享交换的计量数据结果以及将用户的反馈信息提供给共享交换中心；3)区块链基础平台，包括联盟链模块和数据共享交换管理模块；联盟链模块负责智能合约、验证节点的可信度配置，对数据共享交换过程产生的智能合约进行验证，其中，验证节点配置采用融合置信度证明和权威证明的共识算法，数据共享交换中心与前置系统、各前置系统之间均通过联盟链的方式相互通信；数据共享交换管理模块包括账户管理、运行监控、用户证书下载和用户数据共享交换管理，通过对数据的预处理保证区块链中数据的可靠性。2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的数据共享交换系统，其特征在于，所述数据共享交换控制系统包括以下功能：1)权限管理。在数据交易过程中，给不同节点发布不同等级的权限，来管理该节点是否有权限对某一类数据进行信息查看、共享交换等操作；2)数据认证。认证功能提供两种模式：自动认证和人工认证；自动认证是通过区块链设定审核规则，配置过滤参数，数据发布方通过声明数据所有权的方式，将上传的资源记录到区块链中，共享交换中心则将所有满足条件的发布数据自行处理通过，发布至共享目录，对于未通过的则直接退回，无论认证是否通过都将记录进日志中。认证包括三种状态：已通过、未通过和待处理。当采用人工认证的模式时，所有发布的申请都会在该功能模块显示，记作待处理，当共享交换中心管理员打开发布申请，并人工确认符合要求后，通过点击认证通过按钮，正式发布相应的数据资源，后台的日志系统自动记录该操作。3)控制系统可以将不同用户设置为管理员和普通用户两种角色，给予其对数据交换结果查询的不同权限：管理员。可以通过客户端查看所有数据发布者在指定时间段里的数据共享统计量，并按不同的统计方式进行排行，同时也能看到各前置节点的信用评价与前置节点间的关联度，具有该权限的用户可以根据评价手动去更改其他用户作为验证者的置信度。并且能够以数据流图的形式查看不同用户提供者之间的数据共享关系。普通用户。可以查看自己的数据共享统计量和数据共享情况。3.根据权利要求1所述的一种基于区块链的数据共享交换系统，其特征在于，所述数据资源中心包括以下功能：1)数据资源中心建立元数据库和计量数据库，支持异构数据存储架构，支持关系型数据、空间数据、实时数据等数据的共享，元数据库用来存储元数据，对数据共享交换中的数据来源单位、来源业务系统等信息进行记录；2)对于整理完善，符合共享交换需求的现有数据库，可以通过元数据建模映射，直接纳入到数据资源中心，而无需重新建库和导入一遍数据；3)提供广谱数据中间件作为数据资源中心的统一数据服务接口，该中间件基于元数据建模基础设计，提供整个数据共享交换系统所有所需的数据访问功能，将关系型数据、空间数据、实时数据等转换成相应的持久类。在业务数据模型一致的情况下，只需要对元数据进行简单的修改，就能通过广谱数据中间件实现变更或迁移后的数据库表访问，而无需修改代码；4)存储方面采取分布式的对象存储，同时定时进行冗余备份，备份的数据同样经过加密，不能直接被外部获取，只有进行数据恢复时备份数据才能同步至原数据库。4.根据权利要求1所述的一种基于区块链的数据共享交换系统，其特征在于，所述前置系统包括以下功能：1)数据采集系统用于从设备中获取基础数据，并将数据存储在前置系统的数据库中；2)共享交换模块负责与各前置系统之间或数据资源中心的数据交换，该模块与共享交换中心以及区块链基础平台共同完成数据交换的过程；3)反馈模块负责将数据共享交换的结果即计量统计信息同步至数据共享交换中心的数据共享交换控制系统；同时用户的反馈信息也会经过反馈模块采用人工智能的分析手段进行处理，用以评价其他用户发布的数据质量或是用户本身作为验证者的可信度，反馈信息的处理结果发送给共享交换中心和区块链基础平台，作为验证者可信度配置以及共识算法的参数依据。5.根据权利要求1所述的一种基于区块链的数据共享交换系统，其特征在于，所述反馈模块包括：1)对用户的反馈信息进行数据清洗，转化成反馈信息的统一格式；2)对该格式进行中文分词，对分词后的结果进行特征提取，获取用户的反馈信息特征；3)用户的反馈信息是对于其他节点验证者评价的有效依据，提取到的特征信息采用深度学习的方法，计算出不同节点验证者之间的关联度，并将该关联度作为区块链验证者信用评价的参数；4)形成反馈报告，以图表的形式提供给共享交换中心，具有对应权限的人可以查看以反馈结果为依据生成的信用评价，系统自动根据不同验证者的评价调整对应节点的权限，并调整共识算法。6.根据权利要求1所述的一种基于区块链的数据共享交换系统，其特征在于，所述联盟链模块对数据交换过程信息进行存证，包括数据的采集、数据的查询、数据的共享合约逻辑等信息，联盟链包含以下结构：1)节点区块链基础平台基础设施网络具有三个节点，三个节点同时担任peer(验证)与orderer(数据交易)的角色，基于选定的kafka算法，能够容忍节点网络出现一个节点失效的情况，保证在这种情况下依然能够达成分布式共识，保证数据一致。这三个节点其中一个固定为共享交换中心，而另外两个则从前置系统中按照共识算法随机选取，每当进行数据共享交换时，至少要经过三个节点验证，来保证整个数据交换过程的安全可靠。2)合约区块链基础平台基于HyperledgerFabric框架开发，主要包括智能合约、客户端、共识机制等。智能合约设计采用了编程业务模型、交易脚本、访问控制三种文件结合，编程业务模型是定义了业务流程规范的代码，可由前端用户通过可视化界面编辑形成相应的代码；交易脚本则用于执行数据交换，是基于逆波兰表示法和基于栈的执行语言，其中包含了公钥加密；访问控制文件则采用基于角色的访问控制模型，管理进行交易的权限。通过对三种文件的修改组合形成多种解决方案，允许不同用户选择适合当前环境的交易方式。当进行数据共享交换时，前置系统和共享交换中心会通过联盟链验证合约，在区块链基础平台中检验合约中的数据交换权限、申请数据信息、申请有效期等信息。验...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈奇，张子健，江洁羽，梁思源，孙思达，
申请(专利权)人：浙江成功软件开发有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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