一种基于区块链的去中心化数据交易方法技术

本发明专利技术公开了一种基于区块链的去中心化数据交易方法，是应用于由密钥生成中心、区块链和智能合约所构成的大数据交易环境中，通过区块链实现数据交易市场的数据摘要信息采集，记录数据使用情况的评价信息，以及数据交易中的交易记录；通过智能合约可以发布数据需求，匹配并筛选数据需求商需求的数据，自动完成数据奖励的分配。本发明专利技术能解决数据交易中心不可信的问题，以保证数据提供者对于个人数据在交易中的所有权和知情权，提高数据交易过程的智能化和高效性，从而能为交易双方提供安全可靠的大数据交易服务。

【技术实现步骤摘要】
一种基于区块链的去中心化数据交易方法
本专利技术涉及信息安全
，具体涉及一种基于区块链与智能合约的大数据平台交易方法。
技术介绍
区块链是一种去中心化的技术，其信息的不可篡改特性、数据的分布式存储等一系列特点使得正在逐渐应用于更多的领域。随着大数据时代的到来，一些服务商为了提高更精准的客户服务，更需要对海量的大数据进行挖掘和分析。数据的拥有者也更加认识到数据的价值，对于数据的隐私也更加重视。目前大数据交易市场提供了数据交易的市场环境，但在用户的数据的隐私保护和数据的价值奖励等方面都存在诸多缺陷，因此，在这种情况下，提供一个安全可靠的交易平台，让大数据的价值得到更好的利用是一个重要的方向。智能合约是一种用算法和程序来编制合同条款、部署在区块链上且可按照规则自动执行的数字化协议。在区块链应用到更多领域时，需要更高实用性的合约满足系统的需要。目前大数据交易平台采用的是第三方交易的模式，数据提供者将数据上传到第三方平台上，并拟定一个初始价格，当数据需求商想要使用此数据时，支付给数据提供者对应价格的奖励，即可以访问该数据，在这一交易模式下，存在着如下缺陷：1.第三方数据交易平台中，数据交易会收取昂贵的手续费，同时第三方中心也存在着不可信问题，其可能会不经数据提供商的允许篡改提供商的数据，甚至转卖提供商的数据。2.一旦第三方交易中心遭遇网络攻击，其很容易面临单点故障的问题，造成数据的大量泄漏，在这个过程中，很容易造成用户的数据和身份隐私问题。3.数据需求商需要在海量的数据中检索自己的数据，数据质量良莠不齐，缺乏较完善的大数据评价机制，数据匹配和筛选智能化程度较低，因此效率比较低，而且数据主要来自于比较单一的数据提供商。4.在对数据交易中，数据提供商将数据提交到第三方交易平台，并委托第三方平台负责数据的交易，因此在一定程度上，数据提供商的数据所有权和知情权更多依赖交易中心的可信度。5.在数据的价值奖励中，第三方数据交易的奖励模型较为单一，数据提供商预设数据集初始价格，数据需求商支付价格对应的奖励，不能够很好的根据数据的质量反映数据的价值。
技术实现思路
本专利技术旨在针对现有大数据交易平台过程数据良莠不齐、第三方数据中心不可信、容易造成数据和身份隐私安全问题等缺陷和不足，提供一种基于区块链的去中心化数据交易方法，以期能解决数据中心不可信的问题，保证数据提供者对于个人数据在交易中的所有权和知情权，提高数据交易过程的智能化和高效性，从而为交易双方提供一个安全公平的大数据交易模式。本专利技术是通过采用下述技术方案实现的：本专利技术一种基于区块链的去中心化数据交易方法的特点是应用于由密钥生成中心、区块链和智能合约所构成的交易环境中，并在所述交易环境中按如下步骤实现若干个数据提供商、一个数据需求商以及若干个数据代理商节点之间的点对点交易方法：步骤1、任意一个数据提供商i通过注册方式获得匿名身份公私钥对(PKi，SKi)和账户地址αi，并向所述密钥生成中心申请用于加解密的公私钥对(pki，ski)；步骤2、所述数据提供商i将自身数据Di进行加密后得到数据密文Epki(Di)，其中，Di是所述数据提供商i用于大数据交易的明文数据，Epki(·)表示使用数据提供商i的公钥pki来执行加密操作；所述数据提供商i提供关于所述明文数据Di的一份数据摘要，包含：所述明文数据Di的描述Des(Di)，明文数据Di的Hash值Hash(Di)，数据类型Type(Di)，数据条目数DTi(Di)，签名信息SigSki，以及接收数据奖励的账户地址αi；步骤3、所述数据提供商i选择任意一个代理商节点B，并将所述数据密文Epki(Di)及数据摘要发送给所述代理商节点B；步骤4、所述代理商节点B接收到所述数据提供商i的数据密文Epki(Di)和数据摘要后，分别利用式(1)和式(2)生成唯一标识UIDi和存储证明SP(UIDi)：UIDi＝Hash(αi,Hash(Di))(1)式(1)中，Hash(·)表示哈希计算；式(2)中，是代理商节点B利用自身公私钥对(SKB，PKB)对存储证明SP(UIDi)的签名，ALUIDi是所述数据提供商i的唯一标识UIDi的数据密文Epki(Di)的存储位置；步骤5、所述代理商节点B利用式(3)生成数据摘要信息Tbrief(UIDi)：步骤6、所述代理商节点B在第N个时间段内获取所有代理商节点生成的数据摘要信息，将获取的数据摘要信息作为区块主体部分，并添加区块头后打包作为第N个摘要区块，所述第N个摘要区块中的区块头的信息包括：时间戳、数据摘要信息的MerkleTree以及第N-1个摘要区块的Hash值；代理商节点B同其他代理商节点达成共识后，将第N个摘要区块链接在第N-1个摘要区块上，从而形成最新的数据摘要链，当N＝0时，第N-1个摘要区块的Hash值为所设定的Hash值；步骤7、在最新的数据摘要链中的第N个摘要区块内对应数据的代理商节点中选举第N个主节点，所述第N个主节点在第N个摘要区块上产生第N个评价侧链的第n个评价区块，所述第n个评价区块的区块主体部分包含第N个摘要区块中数据在第n个评价区块中的质量描述以及质量分数其中，分别是第N个摘要区块上的第n个评价区块中唯一标识UIDi的所对应数据的完整性、一致性和准确性的评分；当n＝1时，为所设定的完整性、一致性和准确性的初始评分；所述第n个评价区块的区块头的信息包含：时间戳、数据评价信息的MerkleTree以及第n-1个评价区块的Hash值；当n＝1时，第n-1个评价区块的Hash值为第N个摘要区块的Hash值；步骤8、任意一个数据需求商j通过注册方式获得匿名身份公私钥对(PKj，SKj)，并向所述密钥生成中心申请用于加解密的公私钥对(pkj，skj)；步骤9、所述数据需求商j通过所述智能合约发布数据需求合约，所述数据需求合约包含：需求数据类型DS，数据需求条目数DA，数据需求期限dl，数据需求商加密公钥pkj，数据质量要求β，以及数据奖励分配规则；所述数据需求商j部署所述数据需求合约后，将数据交易的预算τ发送到所述数据需求合约生成的合约账户中；步骤10、所有数据提供商通过所述数据需求合约与所述数据需求商j进行交互，从而响应数据需求；步骤11、假设数据提供商i响应数据需求，则所述数据需求合约根据响应数据需求的数据提供商i的唯一标识UIDi，读取对应数据摘要链上的第N个摘要区块和第N个数据评价侧链上的前n个评价区块后，并根据所述数据需求合约中的函数对响应数据需求的数据提供商i的若干数据进行匹配检查，并将符合数据需求商j需求的数据加入候选数据池candidateDataList{}中；步骤12、所述数据需求商j根据候选数据池candidateDataList{}中的唯一标识UIDi查看相应区块链中数据的摘要信息和评价信息，然后所述数据需求商j决定是否购买相应数据，若选择购买本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于区块链的去中心化数据交易方法，其特征是应用于由密钥生成中心、区块链和智能合约所构成的交易环境中，并在所述交易环境中按如下步骤实现若干个数据提供商、一个数据需求商以及若干个数据代理商节点之间的点对点交易方法：/n步骤1、任意一个数据提供商i通过注册方式获得匿名身份公私钥对(PK

【技术特征摘要】
1.一种基于区块链的去中心化数据交易方法，其特征是应用于由密钥生成中心、区块链和智能合约所构成的交易环境中，并在所述交易环境中按如下步骤实现若干个数据提供商、一个数据需求商以及若干个数据代理商节点之间的点对点交易方法：
步骤1、任意一个数据提供商i通过注册方式获得匿名身份公私钥对(PKi，SKi)和账户地址αi，并向所述密钥生成中心申请用于加解密的公私钥对(pki，ski)；
步骤2、所述数据提供商i将自身数据Di进行加密后得到数据密文Epki(Di)，其中，Di是所述数据提供商i用于大数据交易的明文数据，Epki(·)表示使用数据提供商i的公钥pki来执行加密操作；
所述数据提供商i提供关于所述明文数据Di的一份数据摘要，包含：所述明文数据Di的描述Des(Di)，明文数据Di的Hash值Hash(Di)，数据类型Type(Di)，数据条目数DTi(Di)，签名信息SigSki，以及接收数据奖励的账户地址αi；
步骤3、所述数据提供商i选择任意一个代理商节点B，并将所述数据密文Epki(Di)及数据摘要发送给所述代理商节点B；
步骤4、所述代理商节点B接收到所述数据提供商i的数据密文Epki(Di)和数据摘要后，分别利用式(1)和式(2)生成唯一标识UIDi和存储证明SP(UIDi)：
UIDi＝Hash(αi,Hash(Di))(1)
式(1)中，Hash(·)表示哈希计算；



式(2)中，是代理商节点B利用自身公私钥对(SKB，PKB)对存储证明SP(UIDi)的签名，ALUIDi是所述数据提供商i的唯一标识UIDi的数据密文Epki(Di)的存储位置；
步骤5、所述代理商节点B利用式(3)生成数据摘要信息Tbrief(UIDi)：



步骤6、所述代理商节点B在第N个时间段内获取所有代理商节点生成的数据摘要信息，将获取的数据摘要信息作为区块主体部分，并添加区块头后打包作为第N个摘要区块，所述第N个摘要区块中的区块头的信息包括：时间戳、数据摘要信息的MerkleTree以及第N-1个摘要区块的Hash值；
代理商节点B同其他代理商节点达成共识后，将第N个摘要区块链接在第N-1个摘要区块上，从而形成最新的数据摘要链，当N＝0时，第N-1个摘要区块的Hash值为所设定的Hash值；
步骤7、在最新的数据摘要链中的第N个摘要区块内对应数据的代理商节点中选举第N个主节点，所述第N个主节点在第N个摘要区块上产生第N个评价侧链的第n个评价区块，所述第n个评价区块的区块主体部分包含第N个摘要区块中数据在第n个评价区块中的质量描述以及质量分数其中，分别是第N个摘要区块上的第n个评价区块中唯一标识UIDi的所对应数据的完整性、一致性和准确性的评分；当n＝1时，为所设定的完整性、一致性和准确性的初始评分；
所述第n个评价区块的区块头的信息包含：时间戳、数据评价信息的MerkleTree以及第n-1个评价区块的Hash值；当n＝1时，第n-1个评价区块的Hash值为第N个摘要区块的Hash值；
步骤8、任意一个数据需求商j通过注册方式获得匿名身份公私钥对(PKj，SKj)，并向所述密钥生成中心申请用于加解密的公私钥对(pkj，skj)；
步骤9、所述数据需求商j通过所述智能合约发布数据需求合约，所述数据需求合约包含：需求数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡东辉，潘立选，李萌，郑淑丽，李一凡，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34