本發(fā)明涉及區(qū)塊鏈上云數(shù)據(jù)管理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于區(qū)塊鏈的云數(shù)據(jù)管理方法。
背景技術(shù)：
目前，云存儲(chǔ)服務(wù)器是規(guī)?；娣艛?shù)據(jù)的極佳平臺(tái)，這得益于其集群化的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)。然而，阻礙云存儲(chǔ)發(fā)展的最大障礙是安全問題。日益頻發(fā)的數(shù)據(jù)泄露或破壞事件不僅讓用戶和服務(wù)商蒙受巨大經(jīng)濟(jì)損失，也在政治上帶來了惡劣的負(fù)面效應(yīng)。此外，在用戶數(shù)據(jù)被惡意的篡改、刪除或者竊取的事件中，云服務(wù)器無法高效的檢測(cè)是哪一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題，這讓用戶對(duì)數(shù)據(jù)丟失問題感到既“束手無策”又“莫名其妙”。這側(cè)方面的反映了當(dāng)前云服務(wù)器在數(shù)據(jù)管理方面的低效。
區(qū)塊鏈?zhǔn)钱?dāng)前受到廣泛發(fā)關(guān)注和高度重視的技術(shù)。它是用于實(shí)現(xiàn)全民共識(shí)、共治和共享的新型基礎(chǔ)設(shè)施，其具有：分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、去中心化、不可篡改、可追溯、可信任等特征。總之，區(qū)塊鏈?zhǔn)翘岣呷珔^(qū)安全性和可追溯性的良好工具。
此外，為了更好的管理云數(shù)據(jù)，我們認(rèn)為需要明確用戶對(duì)云數(shù)據(jù)的合法所有權(quán)，因此我們引入一個(gè)已有的概念：持有權(quán)證明(proofofownership)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明目的在于提供一種基于區(qū)塊鏈的云數(shù)據(jù)管理方法，解決現(xiàn)有技術(shù)存在缺乏不可篡改的合法所有權(quán)機(jī)制和解決如何高效地完成共識(shí)網(wǎng)絡(luò)中持有權(quán)驗(yàn)證的技術(shù)問題。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
一種基于區(qū)塊鏈的云數(shù)據(jù)管理方法，包括
在共識(shí)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行包含初始化、上傳數(shù)據(jù)、持有權(quán)驗(yàn)證和/或操作數(shù)據(jù)的分布式數(shù)據(jù)管理操作。
上述方法中，具體包括以下步驟：
步驟1、設(shè)置可信服務(wù)器、云服務(wù)器接入同一區(qū)塊鏈，利用可信服務(wù)器生成公開參數(shù)并為用戶和云服務(wù)器頒發(fā)身份標(biāo)識(shí)，接著生成初始區(qū)塊，再將可信服務(wù)器的登記信息作為初始信息寫入初始區(qū)塊；
步驟2、由用戶將待上傳文件劃分為不同文件塊，根據(jù)公開參數(shù)對(duì)不同文件塊進(jìn)行編碼和元數(shù)據(jù)計(jì)算，獲得元數(shù)據(jù)和不同的數(shù)據(jù)文件，然后將數(shù)據(jù)文件和元數(shù)據(jù)上傳至云服務(wù)器，在云服務(wù)器上獲得元數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)文件和上傳信息，由云服務(wù)器通過身份標(biāo)識(shí)對(duì)上傳信息簽名后發(fā)往可信服務(wù)器并進(jìn)行身份標(biāo)識(shí)驗(yàn)證，再由可信服務(wù)器根據(jù)該身份標(biāo)識(shí)驗(yàn)證結(jié)果選擇地在區(qū)塊鏈上記錄上傳信息或返回失敗標(biāo)識(shí)符至云服務(wù)器；
步驟3、由云服務(wù)器通過元數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)文件進(jìn)行持有權(quán)驗(yàn)證，獲得持有權(quán)信息，由云服務(wù)器通過身份標(biāo)識(shí)對(duì)持有權(quán)信息簽名后發(fā)往可信服務(wù)器并進(jìn)行身份標(biāo)識(shí)驗(yàn)證，再由可信服務(wù)器根據(jù)該身份標(biāo)識(shí)驗(yàn)證結(jié)果選擇地在區(qū)塊鏈上記錄持有權(quán)信息或返回失敗標(biāo)識(shí)符至云服務(wù)器。
上述方法中，還包括
步驟4、由用戶發(fā)出具有其身份標(biāo)識(shí)的操作請(qǐng)求至云服務(wù)器，由云服務(wù)器進(jìn)行該身份標(biāo)識(shí)驗(yàn)證，在身份標(biāo)識(shí)驗(yàn)證通過時(shí)執(zhí)行操作,并生成操作憑證,接著由云服務(wù)器通過其身份標(biāo)識(shí)對(duì)操作憑證簽名后發(fā)往可信服務(wù)器并進(jìn)行身份標(biāo)識(shí)驗(yàn)證，再由可信服務(wù)器根據(jù)該身份標(biāo)識(shí)驗(yàn)證結(jié)果選擇地在區(qū)塊鏈上記錄此操作或返回失敗標(biāo)識(shí)符至云服務(wù)器。
上述方法中，所述的步驟3，進(jìn)行持有權(quán)驗(yàn)證包括以下步驟：
①、將云服務(wù)器所收到的每個(gè)數(shù)據(jù)文件進(jìn)行哈希值計(jì)算并將該當(dāng)前數(shù)據(jù)文件作為葉節(jié)點(diǎn)；
②、通過莫科爾哈希樹算法計(jì)算所有葉節(jié)點(diǎn)，在最后生成根節(jié)點(diǎn)；
③、將步驟②根節(jié)點(diǎn)值與用戶上傳文件的根節(jié)點(diǎn)值進(jìn)行比對(duì)驗(yàn)證，根據(jù)比對(duì)驗(yàn)證結(jié)果選擇地判定此用戶為上傳文件的合法擁有者或返回失敗標(biāo)識(shí)符至云服務(wù)器。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：
通過對(duì)用戶文件進(jìn)行持有權(quán)的證明，能夠確認(rèn)每一個(gè)用戶對(duì)文件數(shù)據(jù)的合法持有，從而避免惡意用戶對(duì)數(shù)據(jù)的竊取；
更重要的是，將區(qū)塊鏈技術(shù)和持有權(quán)證明結(jié)合使用，從而系統(tǒng)的提高云服務(wù)器的安全性，最終實(shí)現(xiàn)云數(shù)據(jù)全生命周期(從數(shù)據(jù)上傳、保存、操作，到最終數(shù)據(jù)被刪除)的安全監(jiān)測(cè)和管理；
此外，本發(fā)明能夠通過查詢區(qū)塊鏈記錄，來高效的追溯數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的根源，極大的提高了現(xiàn)有云服務(wù)器的管理效率。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的流程示意圖。
具體實(shí)施方式
本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明：
實(shí)施例1
步驟一、初始化：
首先生成可信服務(wù)器的公鑰和私鑰，接著，可信服務(wù)器生成公開參數(shù)(包括公開的哈希函數(shù)，劃分文件所采用的編碼等等)，并為用戶和云服務(wù)器頒發(fā)公鑰私鑰，然后產(chǎn)生第一區(qū)塊，并將可信服務(wù)器的登記信息作為初始信息寫入該區(qū)塊；
步驟二、上傳數(shù)據(jù)：
用戶將文件劃分成多個(gè)塊，并根據(jù)公開參數(shù)進(jìn)行編碼，同時(shí)計(jì)算出元數(shù)據(jù)(包括文件的哈希值，莫科爾樹根節(jié)點(diǎn)，文件的標(biāo)簽信息，若文件涉及到加密，還會(huì)產(chǎn)生密鑰信息)，然后將數(shù)據(jù)文件和元數(shù)據(jù)一起上傳到云服務(wù)器，云服務(wù)器在收到數(shù)據(jù)之后，將數(shù)據(jù)的上傳信息(包括文件大小，上傳者的身份信息等)用自己的私鑰簽名后，發(fā)送給可信服務(wù)器，可信服務(wù)器用云服務(wù)器的公鑰進(jìn)行驗(yàn)證，若通過，則在區(qū)塊鏈上記錄數(shù)據(jù)上傳的信息，否則返回失敗標(biāo)識(shí)符；
步驟三、持有權(quán)驗(yàn)證：
云服務(wù)器收到用戶的文件和元數(shù)據(jù)后，首先使用元數(shù)據(jù)對(duì)用戶文件數(shù)據(jù)進(jìn)行持有權(quán)證明，持有權(quán)證明的過程具體為：將收到的每一個(gè)文件塊計(jì)算哈希值并作為葉節(jié)點(diǎn)，采用莫科爾哈希樹算法，將所有葉節(jié)點(diǎn)參與計(jì)算并最終生成根節(jié)點(diǎn)，將得到的根節(jié)點(diǎn)與用戶上傳的根節(jié)點(diǎn)值進(jìn)行比對(duì)，若驗(yàn)證通過，則認(rèn)為用戶是文件的合法擁有者，否則返回失敗標(biāo)識(shí)符，云服務(wù)器用自己的私鑰對(duì)持有權(quán)信息進(jìn)行簽名后發(fā)送給可信服務(wù)器，可信服務(wù)器用云服務(wù)器的公鑰驗(yàn)證簽名的正確性，若通過，則在區(qū)塊鏈上記錄數(shù)據(jù)的持有權(quán)信息，否則，返回失敗標(biāo)識(shí)符；
步驟四、操作數(shù)據(jù)；
用戶將操作請(qǐng)求(包括數(shù)據(jù)塊的添加、刪除、修改，文件持有權(quán)轉(zhuǎn)移或者文件共享，刪除文件等)用私鑰簽名后送給云服務(wù)器，云服務(wù)器對(duì)用戶簽名的正確性進(jìn)行驗(yàn)證，若通過，則執(zhí)行操作并且將操作憑證用云服務(wù)器的私鑰簽名后發(fā)送給可信服務(wù)器(文件變更的證據(jù)，體現(xiàn)了文件目前的最新狀態(tài))，否則，返回失敗標(biāo)識(shí)符，可信服務(wù)器用云服務(wù)器的公鑰驗(yàn)證操作憑證的正確性，若通過，則在區(qū)塊鏈上記錄數(shù)據(jù)操作信息，否則，返回失敗標(biāo)識(shí)符。
為了便于理解，步驟四可以簡(jiǎn)單的認(rèn)為是一個(gè)具有公開可驗(yàn)證性的數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)修改方案，其動(dòng)態(tài)修改內(nèi)容范圍包括：數(shù)據(jù)塊的添加、刪除、修改，文件的共享和刪除等。可信服務(wù)器在這里的角色可以視作一個(gè)可信第三方。在此基礎(chǔ)之上，我們額外引入了區(qū)塊鏈技術(shù)來實(shí)時(shí)記錄這一過程，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管控的安全性和高效性。
當(dāng)云數(shù)據(jù)發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)(數(shù)據(jù)泄露、破壞等等)，任何一方可以通過檢測(cè)區(qū)塊鏈上的記錄，從而快速的追溯到問題的源頭，由于區(qū)塊鏈記錄的不可篡改性，該檢測(cè)方法安全和可靠。
以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何屬于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。