基于区块链的外包支付计算交易实现方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及云计算、大数据外包计算技术领域，特别涉及一种基于区块链的外包支付计算交易实现方法及系统，将区块链作为用户和外包计算者之间交互的平台，用户和外包计算者之间的所有交互数据都记录在区块链上；并引入星际文件系统IPFS作为大规模矩阵数据的链下存储介质，在链上存储数据的链下存储地址，通过链上链下协同的方式解决区块链存储容量有限带来的大规模矩阵数据无法直接上链存储的问题。本发明专利技术采用稀疏矩阵盲化与随机分割及链上链下协同方案能够在保护用户数据隐私的前提下来实现可验证、审计和公平支付的高效外包计算，实现用户与外包计算者之间的公平支付，能够构建可信外包计算环境，在云计算和大数据等外包计算上具有较好的应用前景。计算上具有较好的应用前景。计算上具有较好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
基于区块链的外包支付计算交易实现方法及系统


[0001]本专利技术涉及云计算、大数据外包计算
，特别涉及一种基于区块链的外包支付计算交易实现方法及系统。

技术介绍

[0002]随着云计算、大数据技术的快速发展，出现了一种新的计算范式一外包计算，即拥有有限计算能力的用户将昂贵的计算任务委托给具有强大计算能力的计算者的行为。用户通过按需购买外包计算服务来达到减轻本地计算开销和时间开销的目的。为确保外包计算的可靠性，外包计算方案至少需要满足结果的可验证性和验证的高效性等基本需求，以实现可验证的外包计算。
[0003]大规模线性方程组的求解问题，是科学界最基本的代数问题之一。计算机科学、计算流体力学、生命信息科学、图像处理等领域的科学计算问题都可以归结为一个或一些大规模线性方程组的求解问题。这些线性方程组规模很大、系数密集，有时甚至会有几百万个未知变量。求解大规模线性方程组对于计算和存储资源有限的用户来说是很难执行的。目前大规模线性方程组的可验证外包计算方案主要基于冗余策略、密码学方法和矩阵盲化技术，研究主要集中在计算结果的可验证性、验证本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于区块链的外包支付计算交易实现方法，其特征在于，包含：将外包计算问题转化为大规模线性方程组求解问题，并将求解问题表示为：Ax＝b，其中，A代表阶为n的系数方阵，x代表待求解向量，b代表已知常数向量；用户随机选取稀疏矩阵并利用稀疏矩阵对大规模线性方程组求解问题中作为用户外包输入数据的A和b进行盲化，对盲化后的常数向量b进行随机分割，使大规模线性方程组求解问题转换成加密线性方程组的求解问题，并将计算参数加密并上传至星际文件系统IPFS进行存储，其中，计算参数包含系数矩阵盲化后数据和常数向量b随机分割后数据；用户创建外包计算智能合约并将该智能合约部署到区块链上，生成外包计算任务并发布至区块链，并通过向外包计算智能合约支付酬金来生成外包计算发布事务，将对应的审计事务在区块链上进行记录；外包计算者依据外包计算智能合约获取外包计算任务并通过支付押金获取外包计算任务，将外包计算结果上传至星际文件系统IPFS进行存储，同时生成外包计算结果事务，并将外包计算结果事务的审计事务在区块链上进行记录；区块链中验证者节点依据外包计算智能合约从星际文件系统IPFS中下载待验证数据，对数据结果正确性进行验证，当验证结果均通过时，用户从星际文件系统IPFS中获取外包计算任务的计算结果，同时外包计算者获取相应酬金和押金，如果其中一个验证结果失败，则用户获得酬金和押金。2.根据权利要求1所述的基于区块链的外包支付计算交易实现方法，其特征在于，利用随机选取的稀疏矩阵对大规模线性方程组求解问题中作为用户外包输入数据的A和b进行盲化，并对盲化后的b进行随机分割，包含：首先，针对常数向量b，利用稀疏矩阵M获取系数向量d，并将大规模线性方程组求解问题的表示重写为MANy＝Mb；接着，利用稀疏矩阵M和N对系数方阵A进行矩阵盲化处理，其中，矩阵盲化处理过程表示为：H＝MAN；然后，随机选取系数向量d1，并利用该随机选取的系数向量d1对系数向量d进行分割，将Ax＝b的求解问题分割转换为Hy1＝d1和Hy2＝d2加密线性方程组的求解问题，并将H和d1、d2加密上传至星际文件系统IPFS进行存储。3.根据权利要求1所述的基于区块链的外包支付计算交易实现方法，其特征在于，用户创建的外包计算智能合约包含：用于部署智能合约时自动触发并执行获取外包计算任务结构的构造函数，用于通过用户调用将外包计算任务写入任务集以获取该外包计算任务在链上记录标识的任务提交函数，用于通过外包计算者调用并来获取外包计算任务的任务获取函数，用于通过外包计算者调用来将外包计算结果上传至智能合约中的结果地址上传函数，用于通过区块链中验证者节点调用来验证外包计算结果正确性的验证函数，用于通过用户调用来接收正确的外包计算结果的结果接收函数，和用于通过用户或外包计算者调用来对未按预期执行的外包计算任务进行资金结算的任务终止函数。4.根据权利要求3所述的基于区块链的外包支付计算交易实现方法，其特征在于，用户创建外包计算智能合约并将该智能合约部署到区块链上，生成外包计算任务并发布至区块链，并通过向外包计算智能合约支付酬金来生成外包计算发布事务，将对应的审计事务在区块链上进行记录，包含：
首先，用户创建外包计算智能合约并将该智能合约部署到区块链上，同时接收区块链返回给用户的外包计算智能合约标识；接着，用户依据智能合约标识通过调用智能合约中的任务提交函数来生成加密线性方程组对应的两个外包计算任务，并通过向智能合约支付酬金来获取外包计算任务在区块链上的任务标识；然后，依据用户标识符、外包计算函数、系数矩阵盲化后数据及常数向量b随机分割后数据加密上传至星际文件系统IPFS的存储地址和外包计算任务在区块链上的任务标识来生成外包计算发布事务，并将外包计算发布事务的审计事务记录在区块链上。5.根据权利要求3所述的基于区块链的外包支付计算交易实现方法，其特征在于，外包计算者依据外包计算智能合约获取外包计算任务并通过支付押金获取外包计算任务，将外包计算结果上传至星际文件系统IPFS进行存储，同时生成外包计算结果事务，并将外包计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：王娜，杜学绘，丁艳，任志宇，曹利峰，
申请(专利权)人：中国人民解放军战略支援部队信息工程大学，
类型：发明
国别省市：