一种基于区块链的数据交互方法与流程

本发明属于计算机软件技术领域，具体涉及一种基于区块链的数据交互方法。

背景技术：

在“互联网+”的大背景下，传统数据交互系统建设面临的交易成本高昂、信息安全和中心化服务瓶颈等问题。中心化系统的可靠性依赖中心数据库的稳定性。在中心化系统中，服务的性能瓶颈或单点故障，都会严重影响整个系统可用性。传统数据交互系统的交易流程由其内部操作，用户无法获知交易细节，存在暗箱操作的可能，对数据的真实性和合法性造成威胁。

因此我们急需一种方法来解决数据的真实性和合法性差的问题。

技术实现要素：

本发明的发明目的在于：针对上述的中心化系统的可靠性依赖中心数据库的稳定性，在中心化系统中，服务的性能瓶颈或单点故障，都会严重影响整个系统可用性，统数据交互系统的交易流程由其内部操作，数据的真实性和合法性差的问题，提出一种基于区块链的数据交互方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于区块链的数据交互方法,所述方法包括如下步骤：

步骤1：用户通过数据终端代理节点进行角色注册，角色包括数据写入者、数据需求者和数据公证人；

步骤2：根据步骤1的注册角色提供数据协议；

步骤3：根据步骤2的数据协议进行数据交互。

优选地，所述步骤1的数据终端代理节点的注册信息包括用户id、源ip、数据时效性和信誉度。

优选地，所述步骤2中的数据协议包括供应协议、委托供应协议和公投协议。

优选地，所述步骤2中的数据协议包括数据类目、数据发生时间、数据类型、奖赏名单、数据写入者、公证结束时间、公投人数上限、合法公投比例、查询费、查询者名单、数据写入者奖金、数据需求者奖金、数据写入者押金、数据公证人奖金、参与者签名数据、数据写入者以及数据公证人信誉度条件、数据写入者以及数据公证人黑名单和衰减规则。

优选地，所述步骤3中的数据交互包括如下步骤：

步骤3.1：数据写入者主动创建供应协议，按照协议规定的格式提供数据；

步骤3.2：数据需求者主动提出数据需求，创建委托供应协议，并设置相关赏金；数据写入者输入数据，数据公证人对数据进行投票；

步骤3.3：数据需求者主动输入数据，创建公投协议，该协议邀请数据公证人进行投票；

步骤3.4：数据写入者和数据公证人在数据被验证有效后，设置是否数据需求者需要付费，数据需求者主动产生的数据，数据需求者同样设置数据使用费用。

工作原理：用户首先通过数据终端代理节点进行注册，用户的注册信息有用户id、源ip、数据时效性和信誉度等。用户客户注册的角色有：数据写入者、数据需求者和数据公证人，用户可以注册一个或多个角色。数据写入者需要注册到系统后就能够被数据需求者查看和调用，数据写入者是真实数据的提供者。数据需求者是获取真实数据的终端消费者，可以通过合约主动提出需求，也可以使用已有数据。数据公证人对数据的真实性进行投票，系统提供公投协议，保障输的真实性。有三种类型的协议：数据写入者在自发创建供应协议；数据需求者代理创建委托供应协议；数据需求者代理创建并由数据公证人直接对问题答案投票决定最终结果的公投协议。数据协议将用户产生的数据存入区块链，为各个环节自动生成区块链智能合约，在公投环节，产生公投智能合约。在数据查询环节，产生数据查询智能合约。用户通过智能合约完成数据交互。用户输入的所有数据存入区块链，数据服务节点也备份一份数据，用来优化查询效率。数据服务节点的数据可以从区块链中获取并恢复。数据协议内容有：数据类目、数据发生时间、数据类型、奖赏名单、数据写入者、公证结束时间、公投人数上限、合法公投比例、查询费、查询者名单、数据写入者奖金、数据需求者奖金、数据写入者押金、数据公证人奖金、参与者签名数据、数据写入者以及数据公证人信誉度条件、数据写入者以及数据公证人黑名单和衰减规则等。

数据写入者主动创建供应协议，按照协议规定的格式提供数据，数据内容与前述所述数据协议内容相同。数据写入者提供数据后，由数据公证人对数据进行群体智慧验证。根据验证规则，判断数据是否真实有效。数据公证人投票结果符合最终结果，那么数据公证人会获取一定的赏金。数据需求者缴纳一定费用做为数据使用费。数据需求者可以主动提出数据需求，创建委托供应协议，并设置相关赏金。数据写入者输入数据，数据公证人对数据进行投票，其过程如前述供应协议的投票机制。数据需求者主动输入数据，创建公投协议。该协议邀请数据公证人进行投票，其过程如前述供应协议的投票机制。数据获利，数据写入者和数据公证人在数据被验证有效后，可以设置是否数据需求者需要付费。数据需求者主动产生的数据，数据需求者同样可以设置数据使用费用。使用区块链提供的合约，提供数据交易服务。利用区块链技术和分布式系统保证系统稳定可靠和安全可用，使用区块链技术使用信息安全技术保证系统信息安全、公开、可用以及高性能。该交易平台下，数据的提供者、数据的公证人和数据的需求者通过智能合约，平衡各方利益，实现数据交互的共赢。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明中，使用区块链提供的合约，提供数据交易服务。利用区块链技术和分布式系统保证系统稳定可靠和安全可用，使用区块链技术使用信息安全技术保证系统信息安全、公开、可用以及高性能。

2、在使用本发明所提供的基于区块链的数据交互方法的交易平台下，数据的提供者、数据的公证人和数据的需求者通过智能合约，平衡各方利益，实现数据交互的共赢。

附图说明

图1是本发明的数据交互示意图；

图2是基于区块链的分布式交易系统的整体架构示意图；

图3是本发明中的数据协议工作示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图2所示，“基于区块链的分布式交易系统”的整体架构，系统分为终端代理节点、数据服务节点、存储型区块链、交易型区块链。

基于图2所示的基于区块链的分布式交易系统，结合图1和图3所示内容，实施本发明提出的一种基于区块链的数据交互方法，系统依托底层区块链和分布式数据服务系统，数据公证机制处理公证人投票，投票记录保存在区块链中。数据合约存放在区块链。用户相关信息在分布式数据服务系统中保存。

代理自动化协议（iscap），提供了对系统的分装，为上层应用提供api。提供了委托供应协议接口、公证投票接口、用户数据查询服务。

数据查询服务，对外提供数据查询api，通过汇总数据注册合约和索引合约的信息，给用户一个统一数据内容查询服务。按照查询条件和查询费用，对数据进行查询，按照合约分配查询费用，记录用户查询行为。

提供三种类型的协议，数据写入者自发创建的供应协议；数据需求者代理创建的委托供应协议；数据需求者代理创建，自己输入数据，并由公证人直接对问题答案投票决定最终结构的公投协议。

系统根据用户输入的条件自动生成各类区块链智能合约。系统只协助用户完成数据输入、公证投票、数据查询等流程，用户在整个流程产生的全部数据都在区块链上记录，无法篡改。其流程如下：

用户创建协议时，系统将数据写入者的数据存入存储型区块链，并由用户签名确认，系统生成该数据的唯一id，并存入交易型区块链；系统为在交易型区块链上生成公投智能合约，数据公证人根据系统发布的数据内容、数据id、以及对应的公投智能合约，进行交易。公投自能合约满足投票结果后，系统将每个数据公证人投票信息、数据id、以及数据公证条件和投票结果存入存储型区块链；系统根据查询条件、数据id、奖金分配比例等信息自动生成数据查询的区块链智能合约。以后的数据查询者，只需要与该合约进行交易即可。

每份数据都有唯一的hash值做为数据id，数据协议的主要内容有：

数据真实发生时间：该属性对于供应协议来讲就是事件发生的真实时间，而对于委托供应协议来讲是由数据需求者提前指定的，公投协议不支持该属性。

数据类型：多项选择类型、二元类型、数值类型、文本类型等。

赏金名单：对每一次协议的创建，用户可以设置数据需求者、数据公证人、数据写入者的赏金比例，在数据公证后，系统记录参与者的名单，并按设置好的赏金分配比例进行分配。

此外数据协议的内容还有：公证结束实际、公投人数上限、合法公投比例、查询费用、查询者名单、数据写入者奖金、数据需求者奖金、数据写入者押金、数据公证人奖金、参与者签名数据、数据写入者以及数据公证人信誉度条件、数据写入者以及数据公证人黑名单和衰减规则等。

赏金机制，数据协议的赏金为委托供应协议以及公投协议创建，并且设置数据参与者的赏金比例；创建协议的数据需求者需要提交一笔赏金，还可以设定需求追加者缴纳的赏金与创建者赏金的比例；系统会设置阈值，防止创建人比例太高，影响需求追加者的进入；在数据赏金在被公证后，按照设置好的比例分配；

数据索引，系统建立两种索引，第一种为精确匹配索引，对每一份数据，根据数据内容和组织格式，系统建立唯一hash值，并根据hash值建立数据索引，用户检索时，根据输入的查询条件，返回唯一数据结果。第二种为用户模糊查询索引，系统根据数据内容，分析词汇，建立倒排索引，用户使用td-idf算法，查找最匹配结果。

数据公证机制，数据公证人对数据进行群体智慧验证。根据验证规则：数据公证时间、公证人数量限制、合法公投比例，判断数据是否真实有效；数据公证人需要对自己的投票结果进行签名确认；数据公证人投票结果符合最终结果，那么数据公证人会获取一定的赏金。后续的数据需求者缴纳一定费用做为数据使用费，数据使用费的一部分被用来分配给数据公证人。系统根据数据公证人投票结果与最终数据结果做信誉度进行自动统计，对数据公证人的信誉度进行均值计算。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。