基于区块链的空间数据完整性管理和共享流程跟踪的系统技术方案

本发明专利技术公开了基于区块链的空间数据完整性管理和共享流程跟踪的系统，属于区块链技术领域，包括存在性证明和智能合约，所述存在性证明是把将要存储的文件的SHA

【技术实现步骤摘要】
基于区块链的空间数据完整性管理和共享流程跟踪的系统


[0001]本专利技术属于区块链
，具体是基于区块链的空间数据完整性管理和共享流程跟踪的系统。

技术介绍

[0002]区块链作为比特币的后台支撑技术，对其的应用场景的探索一直集中金融相关领域，但区块链不只是一种加密技术而是一门系统工程，可以应用于各行各业，这里将尝试说明如何在GIS相关领域发掘其应用点。
[0003]基于IBM Bluemix云服务中提供的区块链测试网络，通过链代码(chaincode)编写智能合约将云存储管理系统中的数据共享逻辑嵌入其中进行流程跟踪管理。
[0004]比特币出现于2008年，与Amazon AWS推出S3和EC2公有云服务带领世界走进云计算时代是同一年。如今，比特币背后的区块链技术和类似S3的OpenStack Swift的对象存储技术都获得了更成熟的发展。但与互联网行业中对公有云技术的应用深度和广度相比，在企业级场景中对云计算相关的技术的应用大多数还停留在只提供虚拟机的初级阶段，为了让GIS行业相关客户更好的获得云服务带来的优势，我们基于对象云存储开发出针对空间相关的非结构化数据的管理系统，并在此基础上实现数据的共享交换过程。而在这个共享过程中，会存在着一些主数据(Master Data)，即全局唯一公共数据，比如国土不动产登记信息，农业农村土地确权信息等，为保证这些主数据的质量和完整性以及权威性，应用区块链技术是很好的选择。如附图1所示，农村土地承包经营权汇交数据中的图件数据就非常适合通过对象云存储进行保存和管理(其相关矢量数据则通常入ArcSDE数据库中)，应用区块链技术可以进一步保护其不可篡改性。
[0005]区块链是一种新的技术组合，包括P2P(点对点网络通信，ArcGIS Server集群架构类似)，密码学，分布式一致性协调(类似ZooKeeper实现，ArcGIS Server内置框架)，分布式存储等技术。与云计算区分公有云、私有云、社区云等一样，区块链也可大致区分公有链、私有链、联盟链，比特币的背后即是公有链，相对于公有链，私有链和联盟链的形态还不够成熟，但在快速发展中。根据发展阶段还可以分为区块链1.0，区块链2.0，区块链3.0，这里将基于最新的也是最有可能应用到企业级私有环境中的区块链3.0的技术进行集成(基于超级账本即Hyperledger项目中的Fabric工程)。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供基于区块链的空间数据完整性管理和共享流程跟踪的系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]基于区块链的空间数据完整性管理和共享流程跟踪的系统，包括存在性证明和智能合约，所述存在性证明是把将要存储的文件的SHA-256信息摘要嵌入到区块链中来证明其存在性；数据文件本身存放在对象云存储中，区块链上存放的是数据文件的密码学哈希
值，以及该数据文件的哈希值提交至区块链中的时间信息；所述智能合约是类似计算机程序中的if-then语句，当一个预先设定好的条件被触发时，智能合约就执行相应的合同条款。
[0009]基于区块链的空间数据完整性管理和共享流程跟踪的系统的逻辑实现过程步骤如下：
[0010]S1、数据共享事务的生成；
[0011]S2、事务通过P2P网络传播；
[0012]S3、共识机制；
[0013]S4、验证结果通过P2P网络传播；
[0014]S5、记录到区块链。
[0015]作为本专利技术的进一步方案：基于区块链3.0的集成测试过程主要包括编写智能合约即链代码和通过区块链接口实现对智能合约的调用两部分。
[0016]作为本专利技术的进一步方案：所述智能合约实现的事务逻辑过程步骤如下：
[0017]S1、用户通过云存储系统上传一个文件，在链代码中记录文件标识；
[0018]S2、用户可以读取并展示链代码中记录的所有文件元数据相关信息；
[0019]S3、用户通过云存储系统将文件共享到其它用户，在链代码中记录共享过程信息；
[0020]S4、用户通过云存储系统删除文件，在链代码中记录删除过程信息；
[0021]S5、当上述操作发生后将信息写入新的区块，当新的区块产生时将信息推送到所有节点。
[0022]作为本专利技术的再进一步方案：所述智能合约具体实现过程步骤如下：
[0023]S1、使用区块链跟踪两个用户之间执行共享文件的操作；
[0024]S2、数据共享事务标识信息：与传统的数据共享流程，在区块链的链代码中将以交易事务的方式记录数据共享流程。
[0025]与现有技术相比，本专利技术使用区块链可以简化数据共享交换交易流程中重复验证流程和操作，提高效率，降低交易风险；通过区块链记录文件哈希值以及时间戳实现存在性证明，确保数据完整性；将区块链去中心化建立信任的特点，引入到非结构化空间数据共享流程中。
附图说明
[0026]图1为农村土地承包经营权汇交数据图。
[0027]图2为基于区块链的空间数据完整性管理和共享流程跟踪的系统的开发环境网络示意图。
[0028]图3为基于区块链的空间数据完整性管理和共享流程跟踪的系统中使用区块链跟踪两个用户之间执行共享文件的操作编程图。
[0029]图4为基于区块链的空间数据完整性管理和共享流程跟踪的系统中通过分布式协调算法确定某个节点进行新区块的记录到区块链中的操作编程图。
[0030]图5为基于区块链的空间数据完整性管理和共享流程跟踪的系统中实现Init方法操作编程图。
[0031]图6为基于区块链的空间数据完整性管理和共享流程跟踪的系统中实现Invoke方
法操作编程图。
[0032]图7为基于区块链的空间数据完整性管理和共享流程跟踪的系统中实现Query方法操作编程图。
具体实施方式
[0033]下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
[0034]基于区块链的空间数据完整性管理和共享流程跟踪的系统，包括存在性证明和智能合约；所述存在性证明是把将要存储的文件的SHA-256信息摘要嵌入到区块链中来证明其存在性；数据文件本身存放在对象云存储中，区块链上存放的是数据文件的密码学哈希值，以及该数据文件的哈希值提交至区块链中的时间信息。这样就可以在无需揭露数据具体内容的前提下证明数据文件属于谁。即使后续再次上传了该数据文件，也可以根据哈希值判断是否与之前是否完全一致，大多数云盘的“秒传”功能也类似根据此实现。
[0035]所述智能合约是类似计算机程序中的if-then语句，当一个预先设定好的条件被触发时，智能合约就执行相应的合同条款；比如当在云存储管理系统中上传一份数据文件并将其共享，就可以视作一个交易事务通过智能合约里的代码逻辑记录到区块链中，链代码(chaincode)可以视为智能合约的一种实现。
[0036]基于区块链的空间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于区块链的空间数据完整性管理和共享流程跟踪的系统，包括存在性证明和智能合约，其特征在于，所述存在性证明是把将要存储的文件的SHA-256信息摘要嵌入到区块链中来证明其存在性；数据文件本身存放在对象云存储中，区块链上存放的是数据文件的密码学哈希值，以及该数据文件的哈希值提交至区块链中的时间信息；所述智能合约是类似计算机程序中的if-then语句，当一个预先设定好的条件被触发时，智能合约就执行相应的合同条款。基于区块链的空间数据完整性管理和共享流程跟踪的系统的逻辑实现过程步骤如下：S1、数据共享事务的生成；S2、事务通过P2P网络传播；S3、共识机制；S4、验证结果通过P2P网络传播；S5、记录到区块链。2.根据权利要求1所述的基于区块链的空间数据完整性管理和共享流程跟踪的系统，其特征在于，基于区块链3.0的集成测试过程主要包括编写智能合约即链代码和通过区块链接口实现对...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐建新，周宁，唐根林，张磊，曾祥鑫，
申请(专利权)人：北京捷泰天域信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：