申请/专利权人：西安电子科技大学

申请日：2020-08-05

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN112115116B

主分类号：G06F16/21

分类号：G06F16/21;G06F16/22;G06F16/27;G06F21/64

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2021.01.08#实质审查的生效;2020.12.22#公开

摘要：本发明属于区块链技术领域，公开了一种基于区块链的高性能防篡改数据库的构建方法，基于分布式对等网络的双层数据库系统结构；低时间复杂度的数据自检与节点间互检方法；模块化可配置的系统架构。本发明解决了传统数据系统存在单点失效的问题，建立了基于B+树高效的索引结构，突破了传统区块链架构查询性能低下的瓶颈。解决了对海量数据的高速校验的难题，实现了在双层数据库架构中数据的防篡改和防删除，满足了企业对敏感数据可信存储的需求；实现了系统功能的可定制和可扩展，满足不同业务场景差异性的安全需求，降低了企业在实际部署过程中成本。本发明实现了在双层数据库架构中数据的防篡改和防删除，实现了系统功能的可定制和可扩展。

主权项：1.一种基于区块链的高性能防篡改数据库的构建方法，其特征在于，所述基于区块链的高性能防篡改数据库的构建方法包括：基于分布式对等网络的双层数据库系统结构：通过分层设计将数据分为两层，底层为采用区块链数据结构存储的数据变化增量，链式数据结构拥有较高的尾部写入性能，顶层是由底层数据变化增量得到的数据最终状态集，采用块式结构存储，同时使用B+树建立索引；低时间复杂度的数据自检与节点间互检方法：底层采用区块链数据结构进行存储，通过定期对链式结构的合法性自检，并通过节点间通讯修正被篡改的数据，顶层存储数据的最终状态，顶层数据库在对数据进行操作前进行自检；模块化可配置的系统架构：提供了可插拔地自动清理功能，支持模块化的共识机制替换方案，支持在已有区块链双层架构下，在应用层进行所需要的功能性扩展；所述基于区块链的高性能防篡改数据库的构建方法包括：1基于分布式对等网络的双层数据库系统结构；2低时间复杂度的数据自检与节点间互检方法；3模块化可配置的系统架构；所述低时间复杂度的数据自检与节点间互检方法包括以下步骤：1底层采用区块链数据结构进行存储，通过定期对链式结构的合法性自检，并通过节点间通讯修正被篡改的数据；2顶层数据库在对数据进行操作前进行自检；所述1中底层采用区块链数据结构进行存储，通过定期对链式结构的合法性自检，并通过节点间通讯修正被篡改的数据，保证已上链数据的不可篡改性；包括以下步骤：1首先节点进行自检，检查自己的区块链前后哈希是否正确；如果不正确执行2；节点在顶层数据库在对数据进行操作前进行自检；包括以下步骤：节点对顶层数据库计算当前最新状态的哈希值，并将该哈希值进行全网广播，进而借助模块化共识协议确认其顶层数据库状态是当前全网一致的；如果通过共识过程该节点获知当前其顶层数据库的哈希值与全网超过12节点不同，那么该节点将调用底层区块链的自检互检过程，对底层与顶层数据库的最新状态进行同步；如果通过共识过程该节点确认当前其顶层数据库的哈希值与全网超过12节点一致，则会继续进行数据库的增删改等操作，通过将顶层数据库操作的SQL语句发送到底层区块链数据库网络来实现的；2向其周围有物理连接的区块链节点广播请求消息；包括以下步骤：1请求消息：节点X先其有物理连接的一跳节点广播获取丢失区块的消息Request＝{Cert_X，t，Nonce，SignSkx，HCert_X||t||Nonce}；其中，Cert_X表示节点X的公钥证书，t当前本地区块链的最大区块编号，Nonce为选取的随机数；2响应消息：邻居节点收到Request后，首先通过对其签名信息的验证以保证请求消息来源的真实性和内容的完整性，然后向该请求节点X发送包含丢失区块链的响应消息Response；以其中一邻居节点K为例，Response_K＝{Cert_K，Block_lost，Nonce+1，SignSkx，HCert_K||Block_lost||Nonce+1}；其中，Cert_K表示响应邻居节点K的公钥证书，Block_lost表示丢弃区块集合Block_lost＝{Blockt+1,……，Blockn}假设当前全网最新的区块为Blockn，节点X会收到多个邻居节点的应答，通过选取包含最多丢失区块集合且验证合法的响应消息来恢复所有丢失的区块数据，验证包含对区块中链式关系的验证，以及签名消息的验证。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西安电子科技大学 一种基于区块链的高性能防篡改数据库的构建方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD