一种基于区块链的大型仪器实验结果存证方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于区块链的大型仪器实验结果存证方法和系统，该方法首先将实验数据利用进行RSA算法生成公私钥对。其次实验方与验证方通过智能合约进行交互传递相关信息。然后实验方与验证方通过获得的系数通过迪菲

【技术实现步骤摘要】
一种基于区块链的大型仪器实验结果存证方法和系统


[0001]本专利技术涉及区块链
，涉及一种基于区块链的大型仪器实验结果存证方法和系统。

技术介绍

[0002]政府对科技发展的推动、大型仪器的共享、创新券等补贴政策，极大地促进了科学研究的进步。然而，验证和存储实验数据的问题仍然是一个挑战。传统的数据存储方式容易被篡改、数据丢失和数据泄露，难以保证数据的安全性和完整性。
[0003]使用区块链和IPFS(星际文件系统)技术的系统和方法为这个问题提供了解决方案。通过将证书存储在区块链上，将实验数据加密存储在IPFS上，确保实验数据以安全、去中心化和不可篡改的方式存储。这为研究人员和创新者提供了透明且不可篡改的实验数据和验证结果记录。
[0004]此外，利用区块链和IPFS技术，可以保留相关流程，保存大型仪器的实验结果，保护隐私和安全。实验数据可以使用AES(高级加密标准)等强大而高效的算法进行加密，确保只能由授权方访问。
[0005]还可以通过为研究人员和创新者提供共享实验数据和合作研究项目的平台来促进后续发展。区块链和IPFS技术的使用提供了一个透明且值得信赖的平台，鼓励开放协作并促进创新。
[0006]传统的大型仪器实验结果管理与存储有以下缺点：1集中式服务器会产生单点故障，从而导致潜在的数据丢失和系统弹性降低。2传统系统容易受到意外或恶意数据篡改，从而损害实验结果的完整性。3跟踪实验结果的来源和修改很困难，导致潜在的错误和缺乏问责制。4与去中心化系统相比，传统存储系统更容易受到黑客攻击、数据泄露和其他安全风险。
[0007]所以利用区块链和IPFS技术对大规模仪器实验结果进行证据存储的系统和方法，为科学研究中数据存储和验证的挑战提供了一种安全、去中心化、高效的解决方案。

技术实现思路

[0008]针对上述问题，本专利技术提供一种基于区块链的大型仪器实验结果存证方法和系统，该方法解决了实验数据管理中的数据篡改和存储问题。通过使用区块链和IPFS技术，所提出的解决方案提供了实验数据和实验数据证明的安全存储和可追溯性，同时使研究人员更容易管理和共享数据。本专利技术的目的是对大型仪器实验结果进行存储，同时进行存证，并发布NFT(非同质化通证)，保证大型仪器实验结果的隐私性。基于此方法建立系统，利用区块链、智能合约、IPFS以及相关隐私保护算法，维护数据的真实性和保证整个系统方法的去中心化，保证实验数据的隐私性，确保所有的交易和数据的变化可以被追踪和审计，同时与传统的中心化存储相比保证了安全性，降低了数据泄露和网络攻击的风险。
[0009]为达到以上目的，本专利技术提供一种方案：一种基于区块链的大型仪器实验结果存
证方法，包括如下步骤：
[0010]S1：将实验数据利用RSA算法生成公私钥对，公钥进行加密，私钥用于解密和利用IPFS进行实验数据的存储等系列处理。
[0011]1.1获取到实验数据，对实验数据进行哈希处理得到实验数据哈希值。
[0012]1.2利用RSA算法生成公私钥对，包含公钥和私钥，公钥可以对实验数据进行加密，私钥可以对实验数据进行解密。对实验数据进行公钥加密，生成实验数据公钥加密值，保留私钥。
[0013]1.3将1.1生成的实验数据哈希值和1.2生成的实验数据公钥加密值存入到IPFS，得到对应的IPFS地址哈希，IPFS地址哈希能帮助在IPFS查找到对应文件。
[0014]1.4将IPFS地址哈希和实验的基本信息比如时间地点实验仪器存入智能合约，智能合约能部署在区块链上，实现数据的传输和存储。
[0015]S2：实验方与存在于智能合约中的验证方通过智能合约进行交互传递相关信息，包括请求验证，以及传递计算共享秘密所需要的Diffie
‑
Hellman(迪菲
‑
赫尔曼)的系数。
[0016]2.1实验方调用智能合约请求验证实验数据，并传送Deffie
‑
Hellman相关参数质数p和基数q，p和q可以帮助实验方和验证方后续生成共享秘密。
[0017]2.2验证方通过智能合约同意实验方请求，确认p，q。
[0018]2.3实验方生成随机私密数a，根据公式A＝q
a
mod p(mod为取余数)，生成Deffie
‑
Hellman相关参数A。验证方生成随机私密数b，根据公式B＝q
b
mod p，生成Deffie
‑
Hellman相关参数B。
[0019]2.4实验方和验证方通过智能合约交换A，B。
[0020]S3：实验方与验证方将S2获得的系数通过Diffie
‑
Hellman方法生成共享秘密。
[0021]3.1实验方通过使用Deffie
‑
Hellman方法根据公式s＝B
a
mod p，计算出共享秘密，验证方通过使用Deffie
‑
Hellman方法根据公式s＝A
b
mod p，计算出共享秘密，两者共享秘密相等。
[0022]S4：基于S3得到的共享秘密，实验方使用共享秘密将S1得到的私钥进行加密存储于IPFS中；
[0023]4.1实验方使用共享秘密对步骤1生成的私钥进行加密.
[0024]4.2实验方将加密后的私钥存入到IPFS中，得到IPFS哈希地址。
[0025]S5：实验方传输IPFS哈希地址，验证方获取IPFS哈希地址中的加密私钥，通过共享秘密进行解密，验证实验数据并存证NFT。
[0026]5.1实验方将加密私钥的IPFS地址发送给验证方。
[0027]5.2验证方共享秘密解密实验数据并进行对比验证。
[0028]5.3验证方验证成功后通过智能合约根据实验制造NFT给实验方，同时NFT作为实验凭证存储在区块链上。
[0029]一种基于区块链的大型仪器实验结果存证系统，主要包括三个模块：网络层，服务层，用户层。其中：
[0030]网络层构成了框架的基础，包括区块链网络和IPFS网络。它负责以去中心化的方式存储、检索和传输数据。这一层使用的技术包括区块链(例如以太坊)和星际文件系统(IPFS)。它与服务层交互以返回来自区块链和IPFS的数据。
[0031]服务层：服务层处理核心功能，例如智能合约、Deffie
‑
Hellman共享秘密生成和密钥管理。该层中使用的主要技术包括智能合约(例如以太坊的Solidity)和用于Deffie
‑
Hellman密钥交换的密码库。它与网络层交互以存储和检索来自区块链和IPFS的数据。
[0032]用户层：用户层为用户提供与系统交互的前端接口。这一层使用的主要技术包括Web开发框架(例如React、Vue或Angular)。用户层与服务层通信以执行密钥生成、加密和解密任务。通过HTTP请求发送到服务层的AP本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于区块链的大型仪器实验结果存证方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，将实验数据利用RSA算法生成公私钥对；S2，实验方与存在于智能合约中的验证方通过智能合约进行交互，传递请求验证，以及传递计算共享秘密所需要的迪菲
‑
赫尔曼Diffie
‑
Hellman系数；S3，实验方与验证方将Diffie
‑
Hellman系数通过Diffie
‑
Hellman方法生成共享秘密；S4，基于共享秘密，实验方使用共享秘密将S1得到的私钥进行加密存，将加密私钥存入到星际文件系统IPFS中，得到IPFS哈希地址；S5，实验方传输IPFS哈希地址给验证方，验证方获取IPFS哈希地址中的加密私钥，通过共享秘密进行解密实验数据并进行对比验证；验证方验证成功后通过智能合约根据实验制造非同质化通证NFT给实验方，同时NFT作为实验凭证存储在区块链上。2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的大型仪器实验结果存证方法，其特征在于，S1具体过程如下：1.1，获取到实验数据，对实验数据进行哈希处理得到实验数据哈希值；1.2，利用RSA算法生成公私钥对，包含对实验数据进行加密的公钥，以及对实验数据进行解密的私钥；对实验数据进行公钥加密，生成实验数据公钥加密值，保留私钥；1.3，将1.1生成的实验数据哈希值和1.2生成的实验数据公钥加密值存入到IPFS，得到对应的IPFS地址哈希；1.4，将IPFS地址哈希和实验的基本信息存入智能合约，智能合约能部署在区块链上，实现数据的传输和存储。3.根据权利要求2所述的一种基于区块链的大型仪器实验结果存证方法，其特征在于，1.4中所述实验的基本信息包括时间、地点和实验仪器。4.根据权利要求2所述的一种基于区块链的大型仪器实验结果存证方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李骏，孙曜，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：