一种基于许可令牌环的冷链物流数据界权方法及系统

本发明涉及数据流通安全，尤其涉及一种基于许可令牌环的冷链物流数据界权方法及系统。

背景技术：

1、冷链物流是典型的多主体协同场景，冷链货物的全生命周期涉及货主、承运人、仓储方、物流平台、保险机构、监管部门、审计机构等多方参与主体，数据需在跨企业、跨场景、跨信任域的环境中持续流转。冷链数据治理不能仅满足可记录、可传输的基础需求，更需实现持续可控、按界开放、粒度精细、责任可溯的持续界权能力。

2、现有技术针对数据界权与访问控制已形成多类技术路径，但这些界权方案存在以下缺陷：一是权属表达与密文对象相互分离，数据跨主体流转后，字段级的权属归属与权利边界无法持续伴随密文保留，接收方难以追溯数据的权利来源与授权边界，易造成权属混乱与越权使用。二是业务规则与密码执行相互脱节，开放数字权利语言(open digitalrights language，odrl)等策略语言描述的业务规则无法自动映射为解密控制条件，规则执行依赖应用层的人工或程序校验，存在被绕过的风险，难以保证业务规则的强制落地。三是动态访问场景适配能力不足，温度异常理赔、临时监管核查、事后审计调阅等场景下的访问主体无法在数据发布时全部预知，初始静态授权难以覆盖全场景动态访问需求，授权灵活性不足。四是审计存证缺乏闭环性，链上记录仅停留在行为层面，无法形成完整证据链路，难以支撑事后合规举证与责任认定。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种基于许可令牌环的冷链物流数据界权方法及系统，用于解决如下技术问题：在冷链物流多主体跨信任域的数据流通场景中，权属表达与密文对象相互分离、业务规则与密码执行相互脱节、动态访问场景适配能力不足，无法实现字段级数据持续界权。

2、本发明实施例采用下述技术方案：

3、一方面，本发明实施例提供了一种基于许可令牌环的冷链物流数据界权方法，方法包括：将冷链物流数据封装为物流数据对象，并为所述物流数据对象进行字段划分，得到多个字段组；

4、根据各个字段组的权利归属依据与参与主体标识，生成与所述物流数据对象关联的确权元数据；

5、基于所述确权元数据与预设业务规则生成odrl根策略，并将所述odrl根策略与字段组进行映射，生成一个或多个ecc-cpabe访问策略；

6、通过对称加密算法分别对各个字段组的明文进行加密，得到字段组密文；

7、根据所述确权元数据、所述odrl根策略、所述ecc-cpabe访问策略以及所述字段组密文，生成与所述物流数据对象绑定的根令牌并进行区块链存证；

8、响应于数据访问触发事件，基于所述根令牌派生子令牌；根据所述子令牌对访问主体进行校验，校验通过后释放对应字段组的密钥，完成对应字段组的局部解密。

9、在一种可行的实施方式中，将冷链物流数据封装为物流数据对象，并为所述物流数据对象进行字段划分，得到多个字段组，具体包括：

10、获取需要存证的冷链物流数据，根据预设字段将所述冷链物流数据构造为物流数据对象，并为所述物流数据对象生成唯一的对象标识；其中，所述预设字段至少包括：运单号、订单号、货品类型、起始地点、装车时间、到达时间、运输轨迹及出入库事件；

11、根据每个预设字段对应的字段敏感级别、业务用途与典型访问主体范围，将所述物流数据对象中的各个字段划分为多个字段组；其中，划分得到的字段组至少包括：基础物流组、追踪事件组、冷链传感组、理赔处置组、审计证据组与联系隐私组。

12、在一种可行的实施方式中，根据各个字段组的权利归属依据与参与主体标识，生成与所述物流数据对象关联的确权元数据，具体包括：

13、获取每个字段组中各个字段的权利归属依据与参与主体，并获取所述参与主体的主体标识；其中，所述参与主体至少包括货主、承运人、仓储方、审计方、监管方、保险方以及最小必要主体；

14、根据所述权利归属依据与参与主体标识，生成各个字段组的确权元数据，并汇总为所述物流数据对象的确权元数据；其中，所述确权元数据至少包括：对象标识、所有权主体标识、当前持有主体标识、贡献主体标识、权利依据摘要及数字签名。

15、在一种可行的实施方式中，基于所述确权元数据与预设业务规则生成odrl根策略，将所述odrl根策略与字段组进行映射，生成一个或多个ecc-cpabe访问策略，具体包括：

16、通过开放数字权限语言odrl描述所述确权元数据以及预设的业务使用规则，生成odrl根策略；其中，所述odrl根策略为offer类型或set类型；

17、将所述odrl根策略与每个字段组进行映射，生成一个或多个字段组级的ecc-cpabe访问策略；其中，所述ecc-cpabe访问策略包含以下一种或多种属性：主体角色、组织类型、区域、订单号、批次号、案件号、审计阶段、时间区间以及用途。

18、在一种可行的实施方式中，通过对称加密算法分别对各个字段组的明文进行加密，得到字段组密文，具体包括：

19、通过对称加密算法对每一个字段组的明文内容进行对称加密；

20、通过ecc-cpabe混合加密方法对加密字段组所用的密钥进行加密封装；

21、在预设的odrl规则中抽取可密码执行的解密条件，将所述解密条件转换为ecc-cpabe混合加密算法能够识别的属性表达式；其中，所述解密条件至少包括主体角色、用途、区域、案件号及时间窗口。

22、在一种可行的实施方式中，响应于数据访问触发事件，基于所述根令牌派生子令牌，具体包括：

23、在接收到用户的数据访问请求时，生成数据访问触发事件，并提取访问主体信息；

24、根据所述访问主体信息，在所述根令牌中派生对应的子令牌；其中，所述子令牌包含访问主体标识、允许访问的字段组范围、访问约束条件及对应的ecc-cpabe访问策略；所述子令牌中的子odrl策略为agreement类型，并通过inheritfrom属性引用父策略标识；

25、所述子令牌支持预授权模式、事件触发模式以及申请审批模式。

26、在一种可行的实施方式中，根据所述子令牌对访问主体进行校验，校验通过后释放对应字段组的密钥，完成对应字段组的局部解密，具体包括：

27、根据所述子令牌中的访问主体标识，获取访问主体的身份凭证；其中，所述访问主体的身份凭证包括去中心化标识符did与可验证凭证vc；

28、对所述访问主体的身份凭证进行校验；其中，对身份凭证的校验项目至少包括：标识解析与验证方法校验、签名有效性校验、凭证有效期校验以及凭证撤销/暂停状态校验；

29、根据所述子令牌中的允许访问的字段组范围、访问约束条件及对应的ecc-cpabe访问策略，校验根令牌规则约束、子令牌有效状态及ecc-cpabe访问策略匹配关系；

30、全部校验通过后释放对应字段组的对称加密密钥，完成字段组的局部解密。

31、在一种可行的实施方式中，在根据所述子令牌对访问主体进行校验，校验通过后释放对应字段组的密钥，完成对应字段组的局部解密之后，所述方法还包括：

32、将令牌签发信息、访问校验结果、解密执行信息及权限失效事件写入区块链审计账本，形成审计证据链；

33、其中，所述区块链审计账本为联盟链，字段组明文和字段组明文密钥均不上链保存；所述审计证据链中具体包括以下数据：根令牌摘要、子令牌摘要、确权元数据摘要、字段密文引用摘要、访问结论、访问用途、字段组范围及数字签名。

34、另一方面，本发明实施例还提供了一种基于许可令牌环的冷链物流数据界权系统，所述系统包括：

35、字段分组模块，用于将冷链物流数据封装为物流数据对象，并为所述物流数据对象进行字段划分，得到多个字段组；

36、确权模块，用于根据各个字段组的权利归属依据与参与主体标识，生成与所述物流数据对象关联的确权元数据；

37、策略生成模块，用于基于所述确权元数据与预设业务规则生成odrl根策略，并将所述odrl根策略与字段组进行映射，生成一个或多个ecc-cpabe访问策略；

38、加密存证模块，用于通过对称加密算法分别对各个字段组的明文进行加密，得到字段组密文；根据所述确权元数据、所述odrl根策略、所述ecc-cpabe访问策略以及所述字段组密文，生成与所述物流数据对象绑定的根令牌并进行区块链存证；

39、访问校验模块，用于响应于数据访问触发事件，基于所述根令牌派生子令牌；根据所述子令牌对访问主体进行校验，校验通过后释放对应字段组的密钥，完成对应字段组的局部解密。

40、在一种可行的实施方式中，所述系统还包括：

41、审计模块，用于将令牌签发信息、访问校验结果、解密执行信息及权限失效事件写入区块链审计账本，形成审计证据链；

42、其中，所述区块链审计账本为联盟链，字段组明文和字段组明文密钥均不上链保存；所述审计证据链中具体包括以下数据：根令牌摘要、子令牌摘要、确权元数据摘要、字段密文引用摘要、访问结论、访问用途、字段组范围及数字签名。

43、与现有技术相比，本发明实施例提供的一种基于许可令牌环的冷链物流数据界权方法及系统，具有如下有益效果：

44、本发明通过独立的确权元数据明确了各字段组的所有权、持有权与贡献权主体及权利依据，并将确权摘要、odrl根策略、密文引用统一封装至根令牌中，使数据密文在跨主体、跨场景流转的全生命周期中，均可回溯到明确的权利来源与全局边界规则，从根本上解决了数据流转过程中权属信息丢失、边界模糊的问题。

45、同时，将冷链物流数据按敏感级别、业务属性与访问范围划分为多个独立字段组，各字段组采用独立对称密钥加密，且对应独立的访问策略与授权规则；访问过程中仅释放授权范围内字段组的解密密钥，实现按需披露、最小可用，在满足业务协同与监管需求的同时，最大限度降低敏感数据的暴露范围，尤其适配冷链中个人隐私、温控传感数据、理赔信息的分级保护需求。

46、最后，本发明将根令牌发布、子令牌签发、访问校验、解密执行、令牌撤销/过期等全生命周期事件的摘要信息写入联盟链，形成包含对象标识、令牌层级、策略引用、字段范围、访问主体、访问结论、时间戳与数字签名的连续证据链；同时链上仅存储摘要与证据信息，不上传明文数据与密钥，兼顾了审计可追溯性与数据保密性，可直接支撑监管核查、纠纷举证与责任认定。