一种基于确权机制的可编辑区块链构建方法

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，具体涉及一种基于确权机制的可编辑区块链构建方法。

背景技术

区块链技术是通过运用数据加密、时间戳、分布式共识和智能合约等手段,在节点无需互相信任的分布式系统中实现基于去中心化信用的点对点交易、协调与协作，交易记录由所有节点共同维护。区块链技术的不可篡改是其最具革命性、最鲜明的技术特色之一，正是基于这些技术特色，区块链可以使得互不信任的分布式节点共享同一份数据账本，通过共识机制实现区块链的协同生态。然而，不可篡改性在为区块链技术奠定坚实的安全和信任基础的同时，也极大限制了其在实践中的应用前景，具体如下：

信息内容安全监管，首先，缺乏完备的上链信息的审核与评估机制。对于公有链来说，通常无法严格地区分合法的哈希地址和任意二进制数据，因此全节点不可能检测、识别和拒绝带有不良信息的交易。对于联盟链和私有链来说，目前针对上链数据通常是语法检查而非语义检查，难以验证数据的真实性和可信性，因而难以从根本上阻止不良信息上链；其次，上链节点可以以极低的成本发布信息,使得区块链为各类虚假新闻和不良信息提供了便利的发布和传播渠道。区块链的公开透明和不可篡改性，使得一旦存在不良信息将带来大范围、持续甚至永久的负面影响。

(1)用户隐私保护，2018年欧盟发布的《通用数据保护条例 (General DataProtection Regulation,GDPR)》中明确规定，用户具有“被遗忘权(Right to beforgotten)”，即用户个人可以要求责任方隐藏或者删除关于自己的隐私数据记录。此外，美国公平信用报告法(United States Fair Credit Reporting Act)、Gramm-Leach-Bliley法和美国证券交易委员会的S-P条例(Securities and Exchange Commission’sRegulation S-P)等法律法规中也有此类要求。

(2)链上数据更新，区块链数据在采集、传输、验证和上链过程中，可能存在由于主观故意或者客观疏忽而导致的错误数据，目前处理这类错误数据的方式主要是硬分叉。例如：2016年以太坊“The DAO”项目由于智能合约的漏洞而导致的社区分裂和链上硬分叉；2018年ATN Token供应量出现异常，Token合约由于存在漏洞而受到攻击。

(3)区块链可持续发展，随着区块链数据规模的不断增长，存储和验证链上数据的开销随之增加。截至2020年初，比特币全节点的区块链账本已超过200GB，且每年稳定增长约52GB；以太坊全节点账本已超过400GB，存档节点数据已超过4TB。持续增长的存储规模和验证历史数据的计算开销，将导致具备全节点计算和存储能力的分布式节点比例持续下降，造成区块链中心化趋势加剧。事实上，上链数据中有些已经过期或失效。例如：已经宣布破产的银行交易信息、已经废止的法律或文件、已经修正更新的技术参数或公式等。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于确权机制的可编辑区块链构建方法，以解决背景技术中提到的技术问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种基于确权机制的可编辑区块链构建方法，包含以下步骤：

步骤S1、区块链中节点用户N

步骤S2、链上其他节点用户收到请求后，若同意编辑，则对R

步骤S3、请求发起节点用户N

步骤S4、采用基于置信度、可靠性和异构度的编辑节点确权机制，选择执行编辑的节点用户N

步骤S5、节点用户N

步骤S6、链上其他节点用户验证N

步骤S7、若验证通过，则记录更改后的区块并标记，标记内容包括节点用户N

进一步的，所述的步骤S3，阈值α的设置包括但不仅限于用户自行设定和由节点用户根据自身资源和网络情况自动生成。

进一步的，所述的步骤S4具体包括以下步骤：

S401、将参与投票的节点用户随机分为G个候选小组；

S402、每组节点用户采用分布式的随机数生成协议共同产生一个随机数，由这个随机数来决定本组执行编辑的候选节点N

S403、计算各候选节点的置信度、可靠性及组中各节点间的异构度；

S404、由层次分析法设置置信度、可靠性和异构度各参数的权值，在候选节点中确定具有编辑权的节点用户N

进一步的，所述的步骤S401，候选小组分组数G的设置包括但不仅限于用户自行设定和由节点用户根据自身资源和网络情况自动生成。

进一步的，所述的步骤S402具体包括以下步骤：

S40201、组中节点用户集合{N

S40202、ρ

S40203、同组其他节点用户验证收到的分享值，验证通过后将分享值相加并广播；

S40204、节点用户至少收到t个相加后的分享值，由拉格朗日插值公式计算ρ的取值；

S40205、对于所有的i∈，{1，2，…，t}计算哈希值h

进一步的，所述的步骤S403计算各候选节点的置信度、可靠性及组中各节点间的异构度的过程如下：

构建节点用户及其对应的置信度集合，若节点用户所推举的候选节点完成编辑任务并通过验证，则将其置信度增加单位值；

构建节点用户及其对应的可靠性集合，若节点用户的编辑任务完成并通过验证，则将其可靠性增加单位值；

构建n余度的异构执行体集合，对节点用户之间的异构度采用异构性矩阵

进一步的，所述的步骤S404具体包括以下步骤：

S40401、在可编辑区块链中做如下定义：节点用户的异构度与置信度相比，前者比后者明显重要；可靠性与置信度相比，前者比后者稍微重要；异构度与可靠性相比，前者比后者稍微重要；

S40402、根据参数间的相对重要程度，构造判断矩阵：

其中，a

S40403、将判断矩阵A按列进行归一化后，将各行相加，所得向量中的每个元素除以参与评估的参数个数p，得到权重向量w

S40404、计算w

S40405、将候选节点集合中的最大值所对应的候选节点作为选择结果N

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用带陷门的变色龙哈希函数，基于置信度、可靠性和异构度的可编辑节点确权机制，选择具有高鲁棒性的可执行节点，确保具有编辑权的节点用户无法被预测，避免遭受有针对性的攻击，本发明提出的方法具有可行性、有效性和可靠性。

附图说明

图1是本发明一种基于确权机制的可编辑区块链构建方法的流程示意图；

图2是本发明中基于置信度、可靠性和异构度的编辑节点确权算法流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的原理如下：本发明为哈希函数设置陷门，拥有陷门的用户可以编辑区块中的数据但不改变整个区块的哈希值，后续无关区块不需要做任何改动。交易采用带陷门的变色龙哈希函数生成，陷门密钥公开给链上各节点用户，方法的安全性依赖于数字签名和抗碰撞哈希的安全性。当需要对链上某条交易信息进行编辑时，可编辑区块链工作流程启动。

如图1所示为本发明提供的一种基于确权机制的可编辑区块链区块构建方法的流程示意图，该构建方法包括以下步骤：

步骤S1、区块链中节点用户N

步骤S2、链上其他节点用户收到请求后，若同意编辑，则对R

步骤S3、请求发起节点用户N

阈值α的设置包括但不仅限于用户自行设定和由节点用户根据自身资源和网络情况自动生成。

步骤S4、采用基于置信度、可靠性和异构度的编辑节点确权机制，选择执行编辑的节点用户N

步骤S5、节点用户N

步骤S6、链上其他节点用户验证N

步骤S7、若验证通过，则记录更改后的区块并标记，标记内容包括节点用户N

进一步的，本发明基于置信度、可靠性和异构度的编辑节点确权算法流程图如图2所示，具体包括以下步骤：

S401、将参与投票的节点用户随机分为G个候选小组。

候选小组分组数G的设置包括但不仅限于用户自行设定和由节点用户根据自身资源和网络情况自动生成。

S402、每组节点用户采用分布式的随机数生成协议共同产生一个随机数，由这个随机数来决定本组执行编辑的候选节点N

步骤S402具体包括以下步骤：

S40201、组中节点用户集合{N

S40202、ρ

S40203、同组其他节点用户验证收到的分享值，验证通过后将分享值相加并广播；

S40204、节点用户至少收到t个相加后的分享值，由拉格朗日插值公式计算ρ的取值；

S40205、对于所有的i∈{1，2，…，t}，计算哈希值h

S403、计算各候选节点的置信度、可靠性及组中各节点间的异构度。

步骤S403计算各候选节点的置信度、可靠性及组中各节点间的异构度的过程如下：

构建节点用户及其对应的置信度集合，若节点用户所推举的候选节点完成编辑任务并通过验证，则将其置信度增加单位值；

构建节点用户及其对应的可靠性集合，若节点用户的编辑任务完成并通过验证，则将其可靠性增加单位值；

构建n余度的异构执行体集合，对节点用户之间的异构度采用异构性矩阵

S404、由层次分析法设置置信度、可靠性和异构度各参数的权值，在候选节点中确定具有编辑权的节点用户N

步骤S404具体包括以下步骤：

S40401、在可编辑区块链中做如下定义：节点用户的异构度与置信度相比，前者比后者明显重要；可靠性与置信度相比，前者比后者稍微重要；异构度与可靠性相比，前者比后者稍微重要；

S40402、根据参数间的相对重要程度，构造判断矩阵：

其中，a

S40403、将判断矩阵A按列进行归一化后，将各行相加，所得向量中的每个元素除以参与评估的参数个数p，得到权重向量：

S40404、计算w

S40405、将候选节点集合中的最大值所对应的候选节点作为选择结果N

综上，本发明采用带陷门的变色龙哈希函数，基于置信度、可靠性和异构度的可编辑节点确权机制，选择具有高鲁棒性的可执行节点，确保具有编辑权的节点用户无法被预测，避免遭受有针对性的攻击，本发明提出的方法具有可行性、有效性和可靠性。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储在计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。