面向链上链下结合文件区块链的跨链方法及中间系统技术方案

本发明专利技术属于区块链与文件管理交叉技术领域，公开了一种面向链上链下结合文件区块链的跨链方法及中间系统，具体步骤有：新链注册；发起跨链请求，进入链上信息跨链；公证人组验证协商，执行链上信息跨链，准备链下文件跨链；链下文件跨链；跨链结果反馈记录。本发明专利技术根据不同文件跨链类型，结合公证人机制，设计了完整的跨链中间件结构与职能，设计了完整的跨链流程。本发明专利技术结合密码学身份验证、加密算法以及网络文件传输协议等技术设计了有针对性的链下文件跨链机制，保证了跨链文件的安全性、完整性。同时，针对“链上链下相结合文件区块链”系统的特殊构造与运行方式，对文件跨链类型进行了划分。行了划分。行了划分。

【技术实现步骤摘要】
面向链上链下结合文件区块链的跨链方法及中间系统


[0001]本专利技术属于区块链与文件管理交叉
，尤其涉及一种面向链上链下结合文件区块链的跨链方法及中间系统。

技术介绍

[0002]目前，随着信息网络飞速发展，区块链技术受到越来越多的关注，众多领域都在探索引入区块链技术的切实可行的方案。在文件管理领域，借助区块链技术对文件进行防篡改、一致性保护以及提供权责追溯等功能，这种区块链系统被称为“文件区块链”。一般将文件属性，内容HASH值等文件关键信息，进行上链存储。而文件本身，如果比较小在KB级也可以进行链上存储，比较大的文件则普遍采用链下存储方式，即依靠区块链结构以外的系统存储文件本体。由于很多应用领域其产生的文件大小都大于KB级，因此区块链+链下文件扩展存储的“链上链下结合”方案成为构建文件管理领域区块链系统的主流。
[0003]目前在文件管理领域，已形成了大量“链上链下结合”的文件区块链方案和具体实现。这些方案中区块链部分大多为私有链、联盟链结构。链下存储文件的方式多见为：数据库存储或者新式“星际文件系统(Inter Plane本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向链上链下结合文件区块链的跨链方法，其特征在于，所述面向链上链下结合文件区块链的跨链方法包括以下步骤：步骤一，新链注册；步骤二，发起跨链请求，进入链上信息跨链；步骤三，公证人组验证协商，执行链上信息跨链，准备链下文件跨链；步骤四，链下文件跨链；步骤五，跨链结果反馈记录。2.如权利要求1所述的面向链上链下结合文件区块链的跨链方法，其特征在于，步骤一中，所述新链注册，包括：新链在跨链前需要完成注册流程，让公证人中间系统知道该链的存在和必要信息；新链在注册接入时，向公证人组提交注册信息；公证人组审核通过后，为新链生成对应身份证明、公私钥信息并记录；其中，所述新链注册接入流程，包括：(1)拟参与跨链的节点安装好终端代理，在注册接入流程初始阶段，新链向公证人组发出接入请求，所述注册接入请求，包括链下存储机制信息stored_information、新链从业证明Employment_certificate、用以注册的链上代理节点信息列表On
‑
chain nodesList、用以注册的链下代理节点信息列表Off
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chain nodesList；(2)公证人组接收新链请求，并对请求内容进行验证；若验证通过，则：
①
公证人组根据接入请求内容，选择出本次进行注册的链上代理节点、链下代理节点，并为新链和上述节点分配标识id、通讯公私钥对等身份信息；
②
公证人组参考Off
‑
chain nodesList内容信息，形成加密算法，传输协议协商集合；
③
公证人组将上述生成的身份信息、协商集合内容放入请求应答包，返回给新链；
④
注册者从协商集合中选择自己支持的协议，返回确认包，完成注册，此时双方对注册内容的协商已确认；若验证不通过，则由公证人组返回审核不通过原因；注册者重新修改注册接入请求内容后，再次提交请求；其中，所述链下存储机制信息stored_information，包括采用何种技术进行文件数据存储，即是IPFS分布式存储或其他数据库存储，前者类似公网，文件都在同一寻址空间，只需要传递文件HASH即可以移交文件；后者数据库类似私有网络，不互通，需要实际的链下文件跨链；所述链上代理节点，是指位于区块链网络中的节点，区块中保存文件链下存储的关键信息，所述关键信息包括寻址HASH和索引号，并通过终端代理程序与其他跨链组件交互；所述链下代理节点，是指文件区块链系统无论是依靠IPFS分布式存储，还是其他数据库形式存储，都需要在注册阶段提供一个或多个代理节点，用于后续链下文件数据转移；该链下代理节点通过安装终端代理程序，能够与链下存储机制交互，完成文件数据上传、下载操作，并支持一定种类数量的文件加密算法、传输协议；所述新链提交注册的链上代理节点信息列表On
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chain nodesList包含链上代理节点的IP地址集；所述新链提交注册的代理节点信息列表Off
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chain nodesList内容格式为：
Off
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chain nodesList{IP，Storage，Bandwidth，Encryption，Transport}；列表各字段含义如下：IP表示代理节点IP地址；Storage表示代理节点存储大小；Bandwidth表示代理节点带宽；Encryption表示代理节点支持的加密算法集合；Transport表示代理节点支持的传输协议集合；其中，所述加密算法，传输协议协商集合：在公证人组初始化时，根据文件跨链过程的加密、传输需求，选择出一系列可使用的加密算法、传输协议，并在公证人组中以一张候选表形式存储；在新链接入申请审核通过后，公证人组根据候选表，并参考Off
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chain nodesList中Encryption、Transport字段，选择一部分加密算法、传输协议形成协商集合，用于与新链协商确定后续文件跨链所使用的加密算法、传输协议；所述公证人组为新链生成对应身份证明，包括公证人组在审核通过上述新链提交的注册信息后，对所述注册信息进行签名，形成新链的数字证书；该数字证书用于跨链过程中，该链进行身份证明。3.如权利要求1所述的面向链上链下结合文件区块链的跨链方法，其特征在于，步骤二中，所述发起跨链请求，进入链上信息跨链，包括：在新发起一次文件跨链时，发送方链上代理节点将区块中的文件链上信息提交给公证人组，并附加接收方标识、身份证明以及链下文件跨链期望在内的必要信息，作为文件跨链申请的主要内容；所述跨链申请由文件链上信息、接收方区块链标识、发送方区块链身份证明以及发送方链下文件跨链期望组成，所述接收方信息在公证人中间系统查询；其中，所述文件链上信息File_Info，包括文件名、文件类型、文件大小、文件完整性HASH以及文件索引号；文件信息由发送方区块链中已注册的链上代理节点提供，从自身的区块中读取；所述发送方链下文件跨链期望Expectation_Transmission，是指发送方对于本次跨链任务的链下文件跨链的意见和预期，格式内容如下：期望信息字段Expected_nodes，表示己方预期参与跨链代理节点候选名单；期望信息字段Expected_encryption，表示预期使用的加密算法；期望信息字段Expected_transport，表示预期使用的传输协议；期望信息字段Expected_maxperiod，表示预期链下文件跨链阶段最长期限。4.如权利要求1所述的面向链上链下结合文件区块链的跨链方法，其特征在于，步骤三中，所述公证人组验证协商，执行链上信息跨链，准备链下文件跨链，包括：验证发送方身份证明后，公证人组根据本次跨链双方的链下存储机制，判断文件跨链类型；结合文件的数量、体量，发送方链下文件跨链期望，与接收方进行协商，制定链下文件跨链策略；协商过程中，附带将文件链上信息转发给接收方；所述文件跨链类型，根据跨链双方链下存储机制不同，分为如下4类：文件跨链类型1，发送方链下存储机制为IPFS，接收方链下存储机制为IPFS；文件跨链类型2，发送方链下存储机制为IPFS，接收方链下存储机制为其他数据库；
文件跨链类型3，发送方链下存储机制为其他数据库，接收方链下存储机制为IPFS；文件跨链类型4，发送方链下存储机制为其他数据库，接收方链下存储机制为其他数据库；所述链下文件跨链策略OCFTS包括如下格式内容：OCFTS_1：{Across_type，Sender_Agent，Receiver_Agent，Encryption_selection，Transfer_selection，Encryption_key，Maximum_period}；其中，Across_type＝跨链类型编号；Sender_Agent＝发送方代理节点选择列表；Receiver_Agent＝接收方代理节点选择列表；Encryption_selection＝本次文件数据加密算法选择；Transfer_selection＝本次文件传输协议选择；Encryption_key＝本次跨链任务加密密钥；Maximum_period＝链下传输阶段最长期限；所述发送方、接收方代理节点...

【专利技术属性】
技术研发人员：王娟，王巍，王子阳，刘亚宁，丁哲，
申请(专利权)人：成都信息工程大学，
类型：发明
国别省市：