一种基于企业级的区块链框架系统技术方案

本发明专利技术是一种基于企业级的区块链框架系统，包括网关服务模块、共识服务模块、数据账本模块和工具包。在共识、账本、合约、存储和密码服务等关键组件上，该发明专利技术采用可插拔的设计，并定义了标准的SPI（服务提供者接口，Service Provider Interface）。用户可以根据不同业务场景或同一业务场景中不同参与方的需求进行定制实现，如同搭积木一样组装整个系统。该系统具备高性能、自主可控、全面覆盖和低成本等优势。它是一个通用的区块链框架，专为企业应用场景设计，并支持JAVA的SDK与合约代码。作为企业级区块链基础设施，该系统为商业应用创新提供高效、灵活和安全的解决方案，帮助企业真正实现按需定制的企业级区块链底层框架。正实现按需定制的企业级区块链底层框架。正实现按需定制的企业级区块链底层框架。

【技术实现步骤摘要】
一种基于企业级的区块链框架系统


[0001]本专利技术专注于企业级区块链
，提出了一种基于该领域的区块链框架系统。

技术介绍

[0002]目前，区块链技术正在向成熟方向快速发展。然而，但在企业级场景下仍然面临许多挑战。这些挑战涉及技术方面，如处理性能、通用性、扩展性、安全性、可监管性和易用性等，同时也涉及业务方面，如业务创新不足、利益现状的限制、缺乏监管法规、应用方案不完善等。企业在应用区块链技术时遇到的业务适用性差、接入门槛高、操作复杂、性能不足等问题，归根结底都是技术成熟度的问题。市面现有的企业级区块链产品在某些方面有其局限性，例如Quorum仅支持金融领域，Corda的商用应用还不是那么广泛，EOS其架构设计与传统区块链有所不同，存在一些风险和不确定性，阿里云BaaS仍存在一定的数据隐私安全风险，很多企业对数据隐私安全存在顾虑等。

技术实现思路

[0003]为解决企业级场景下的区块链技术业务创新不足、利益现状制约、监管法规缺失、应用方案不完善的技术问题，本专利技术提供了一种基于企业级的区块链框架系统。该系统包括以下模块：网关服务模块、共识服务模块、数据账本模块和工具包。
[0004]一种基于企业级的区块链框架系统，所述网关服务模块是应用的接入层，包括终端接入子模块、私钥托管子模块、安全隐私子模块、协议转换子模块和数据浏览子模块。终端接入子模块在确认终端身份的同时提供连接节点、转发消息、隔离共识节点与客户端的服务；私钥托管子模块使共识节点将私钥等秘密信息以密文的形式托管在网关内，为有权限的共识节点提供服务，包括私钥恢复服务和签名生成服务；安全隐私子模块隐藏端到端身份信息和脱敏处理数据信息，防止无权限客户端访问数据信息；协议转换子模块提供轻量化的HTTP Restful Service，适配区块链节点的API，实现各节点在不同协议之间的互操作；数据浏览子模块用于对链上数据进行可视化展示。
[0005]进一步的，所述共识服务模块包括共识网络子模块、身份管理子模块、安全权限子模块、交易处理子模块、智能合约子模块、节点伸缩子模块和数据检索子模块。共识网络子模块采用可插拔共识协议，并对其加以优化，用于确定性交易执行、拜占庭容错和动态调整节点；身份管理子模块网络使共识网络通过公钥信息进行辨识并认证节点，为访问控制、权限管理提供基础身份服务；安全权限子模块根据具体应用和业务场景，为节点设置权限形式，契合应用和业务场景实现指定的安全管理；交易处理子模块用于共识节点根据具体的协议来对交易信息进行处理操作，包括排序、验证、共识和结块，使全局共享相同的账本信息；智能合约子模块更改账本和账户的状态信息，合约内容包括业务逻辑、节点的准入退出和系统配置的变更；节点伸缩子模块使区块链框架系统在部署共识节点时灵活地进行副本节点的添加与删除；数据检索子模块为协助节点检索接口，查询区块、交易、合约、账本的相
关信息。
[0006]进一步的，所述数据账本模块为参与方提供区块链底层服务功能，包括区块子模块、账户子模块、配置子模块和存储子模块。区块子模块包含交易信息和执行状态的数据快照哈希值，不存储具体的交易操作和状态数据；账户子模块对区块链系统中的账户进行分类和授权管理，以实现逻辑清晰化、业务隔离和数据保护的目标；配置子模块包括密钥信息、存储信息以及共享的参与者身份信息的内容，使区块链框架系统中各节点完成执行连接其他节点、验证信息、存储并更新账本的操作；存储子模块使用NoSQL数据库来实现账本的持久化存储，存储格式采用KV数据类型。
[0007]进一步的，所述工具包包括数据管理、开发包（SDK）、安装部署和服务监控。数据管理包括备份、转移、导出、校验、回溯以及多链情况下对数据进行合并、拆分的操作；开发包包括密码算法、智能合约和数据检索的SPI；安装部署用于密钥生成和数据存储；服务监控帮助使用者获取即时吞吐量、节点状态、数据内容的系统运行信息，实现运维管理和实时监控。
[0008]本专利技术的有益效果：本专利技术通过在共识、账本、合约、存储、密码服务等关键组件上的设计实现了可插拔的架构。它采用了定义标准的SPI（服务提供者接口，Service Provider Interface），使得用户可以根据不同业务场景的要求或同一业务场景中不同参与方的需求进行定制实现。这种可定制化的设计使得整个系统可以像搭积木一样组装起来，具有高性能、自主可控、全面覆盖和低成本等优势。该专利技术提供了一个面向企业应用场景的通用区块链框架系统，支持JAVA的SDK与合约代码。它能够作为企业级区块链基础设施，为商业应用创新提供高效、灵活和安全的解决方案。通过该专利技术，企业能够真正实现对企业级区块链底层框架的按需定制，帮助其满足特定需求。
附图说明
[0009]图1为本专利技术的系统结构示意图；图2为本专利技术的网关服务模块结构示意图；图3为本专利技术的共识服务模块结构示意图；图4为本专利技术的数据账本模块结构示意图；图5为本专利技术的工具包结构示意图。
具体实施方式
[0010]为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本专利技术的具体实施方式。
[0011]如附图1所示，本实施例中，所述系统包括网关服务模块、共识服务模块、数据账本模块、工具包。
[0012]如附图2所示，本实施例中，所述网关服务模块是应用的接入层，包括终端接入子模块、私钥托管子模块、安全隐私子模块、协议转换子模块和数据浏览子模块。终端接入子模块负责验证终端身份，并提供连接节点、消息转发以及隔离共识节点和客户端服务的功能。私钥托管子模块允许共识节点以密文形式将私钥等敏感信息存储在网关内部，为有权限的共识节点提供服务，包括私钥恢复和签名生成。安全隐私子模块用于隐藏端到端的身
份信息和对数据进行脱敏处理，以防止未经授权的客户端访问数据。协议转换子模块提供轻量化的HTTP Restful Service，以适配不同协议的区块链节点，实现节点之间的互操作性。数据浏览子模块用于可视化展示链上数据，使其更易于理解和分析。
[0013]如附图3所示，本实施例中，所述共识服务模块包括共识网络子模块、身份管理子模块、安全权限子模块、交易处理子模块、智能合约子模块、节点伸缩子模块和数据检索子模块。共识网络子模块采用可插拔共识协议，并对其加以优化，用于确定性交易执行、拜占庭容错和动态调整节点。身份管理子模块通过公钥信息识别和认证节点，为共识网络提供基础身份服务，以支持访问控制和权限管理。节点伸缩子模块使区块链框架系统能够灵活地添加或删除副本节点，以便在部署共识节点时进行节点的动态调整。安全权限子模块根据具体应用和业务场景为节点设置权限形式，实现指定的安全管理，以适应不同的应用需求。交易处理子模块根据具体协议对交易信息进行处理操作，包括排序、验证、共识和区块生成，从而确保全局共享相同的账本信息。智能合约子模块用于修改账本和账户的状态信息，合约的内容包括业务逻辑、节点的准入退出和系统配置的变更。数据检索子模块协助节点检索接口，用于查询区块、交易、合约和账本的相关本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于企业级的区块链框架系统，其特征在于，包括网关服务模块、共识服务模块、数据账本模块、工具包。2.如权利要求1所述的一种基于企业级的区块链框架系统，其特征在于，所述网关服务模块是应用的接入层，包括终端接入子模块、私钥托管子模块、安全隐私子模块、协议转换子模块和数据浏览子模块。3.如权利要求2所述的一种基于企业级的区块链框架系统，其特征在于，所述终端接入子模块在确认终端身份的同时提供连接节点、转发消息、隔离共识节点与客户端服务，所述私钥托管子模块使共识节点将私钥等秘密信息以密文的形式托管在网关内，为有权限的共识节点提供服务，包括私钥恢复服务和签名生成服务，所述安全隐私子模块隐藏端到端身份信息和脱敏处理数据信息，防止无权限客户端访问数据信息，所述协议转换子模块提供轻量化的HTTP Restful Service，适配区块链节点的API，实现各节点在不同协议之间的互操作，所述数据浏览子模块用于对链上数据的可视化展示。4.如权利要求1所述的一种基于企业级的区块链框架系统，其特征在于，所述共识服务模块包括共识网络子模块、身份管理子模块、安全权限子模块、交易处理子模块、智能合约子模块、节点伸缩子模块和数据检索子模块。5.如权利要求4所述的一种基于企业级的区块链框架系统，其特征在于，所述共识网络子模块采用可插拔共识协议，并对其加以优化，用于确定性交易执行、拜占庭容错和动态调整节点，所述身份管理子模块网络使所述共识网络通过公钥信息辨识并认证节点，为访问控制、权限管理提供基础身份服务，所述节点伸缩子模块使所述区块链框架系统在部署共识节点时灵活地进行副本节点的添加、删除，所述安全权限子模块根据具体应用...

【专利技术属性】
技术研发人员：王树德，杜阿卫，刘洋，万鹏，刘飞，
申请(专利权)人：启明信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：