一种区块链上的去中心化交易方法与流程

1.本发明涉及区块链技术领域，具体为一种区块链上的去中心化交易方法。


背景技术：

2.区块链是一种去中心化的技术，其信息的不可篡改特性、数据的分布式存储等一系列特点使得正在逐渐应用于更多的领域，随着大数据时代的到来，一些服务商为了提高更精准的客户服务，更需要对海量的大数据进行挖掘和分析，数据的拥有者也更加认识到数据的价值，对于数据的隐私也更加重视，目前大数据交易市场提供了数据交易的市场环境，但在用户的数据的隐私保护和数据的价值奖励等方面都存在诸多缺陷，因此，在这种情况下，提供一个安全可靠的交易平台，让大数据的价值得到更好地利用是一个重要的方向。
3.目前数据交易过程中的安全性较差，数据存在着被数据交易平台私自篡改和私下转卖的风险，安全性较差。
4.综上所述，本发明通过设计一种区块链上的去中心化交易方法来解决存在的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种区块链上的去中心化交易方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种区块链上的去中心化交易方法，包括以下步骤：
8.s1，数据提供商通过注册方式获得匿名身份公私钥对(pk
i
，sk
i
) 和账户地址αi，并向密钥生成中心申请用于加密的公私钥对(pk
i
， sk
i
)，数据提供商将自身数据di进行加密后得到数据密文epki(di)，同时数据提供商建立一份关于明文数据di的数据摘要，数据摘要包括：明文数据di的描述des(di)，明文数据di的hash值hash(di)，数据类型type(di)，数据条目数dti(di)，签名信息sigski，以及接收数据奖励的账户地址αi，数据提供商选择任意一个代理商节点，并将数据密文epki(di)及数据摘要上传到代理商节点中；
9.s2，代理商节点接收到所述数据提供商的数据密文epki(di)和数据摘要后，分别利用式(1)和式(2)生成唯一标识uid
i
和存储证明 sp(uid
i
)：
10.uid
i
＝hash(α
i
,hash(d
i
))
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
11.sp(uid
i
)＝(uid
i
，hash(d
i
)，sig
sks
，al
uidi
)
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)，
12.代理商节点利用式(3)生成数据摘要信息tbrief(uidi)：
13.t
brief
(uid
i
)＝(des(d
i
)，hash(d
i
)，type(d
i
)，dt
i
(d
i
)，a
i
，sig
sks
，uid
i
，sp(uid
i
))
ꢀꢀ
(3)；
14.s3，数据需求商通过注册方式获得匿名身份公私钥对(pk
j
，sk
j
)，并向密钥生成中心申请用于解密的公私钥对(pk
j
，sk
j
)，数据需求商发布数据需求合约，数据需求商发布数据需求合约后，将数据交易的奖励发送到数据需求合约生成的合约账户中，所有数据提供
商通过数据需求合约与数据需求商进行交互，从而响应数据需求；
15.s4，数据需求商选择合适的数据提供商，被选择的数据提供商向数据需求商提供代理商节点，数据需求商从提供的代理商节点中下载数据密文，并使用申请的用于解密的公私钥对(pk
j
，sk
j
)对下载的数据密文进行解密，同时代理商节点将数据提供商接收数据奖励的账户地址αi发送给数据需求合约生成的合约账户，数据需求合约生成的合约账户将数据交易的奖励发送到数据提供商接收数据奖励的账户地址αi中，数据提供商从接收数据奖励的账户地址αi中取出数据交易的奖励。
16.作为本发明优选的方案，所述s1中数据提供商将自身数据di进行加密操作的具体步骤包括：
17.s11，计算获得多基数链tate对，选取椭圆曲线上扭群的阶为参数n，利用{2，3，5}－多基数链展开式算法将所述n展开至m项，即其中a1≥a2≥a3≥...≥a
m
≥0，b1≥b2≥b3≥...≥b
m
≥0，c1≥c2≥c3≥...≥c
m
≥0，d
i
∈{
‑
1，1}，1≤i≤m，取有理函数 f1＝1，i＝1，将椭圆曲线上基点p的坐标值(x
p
，y
p
)赋值于点t(x1， y1)，即t(x1，y1)＝p(x
p
，y
p
)，再根据扭群的阶n展开式中a
i
、b
i
、 c
i
的值，利用多项式扩展算法、伪乘算法和点的优化，对f1依次进行两倍点计算、三倍点计算、五倍点计算以及点加点减计算，得到有理函数f1′
；对i做自增1运算，并且令f1＝f1′
，判断i是否小于等于m
‑
1，如果是，进入系一部，否则，重复本步骤，当i小于等于m
‑
1 时，对最终得到的f1′
进行幂指数运算，从而得到多基数链tate对；
18.s12，利用申请用于加密的公私钥对和多基数链tate对，对自身数据di进行加密计算，得到数据密文。
19.作为本发明优选的方案，所述s3中需求商发布的数据需求合约内包含：需求数据类型ds，数据需求条目数da，数据需求期限dl，数据需求商加密公钥pkj、数据质量要求β以及信息接收地址aj。
20.作为本发明优选的方案，所述s3中数据提供商通过数据需求合约与数据需求商进行交互的操作步骤包括：
21.s21，数据提供商将关于明文数据di的数据摘要发送到数据接收商的信息接收地址aj中；
22.s22，数据接收商将数据摘要中的明文数据di的描述des(di)，明文数据di的hash值hash(di)，数据类型type(di)，数据条目数 dti(di)，签名信息sigski与数据需求合约中的需求数据类型ds，数据需求条目数da，数据需求期限dl，数据需求商加密公钥pkj、数据质量要求β进行对比，从而选择处合适的数据提供商。
23.作为本发明优选的方案，所述s2中，式(1)内，hash(
·
)表示哈希计算函数，式(2)内，sig
sks
是代理商节点利用自身公私钥对(sk
b
， pk
b
)对存储证明sp(uid
i
)的签名，al
uidi
是数据提供商i的唯一标识 uid
i
的数据密文epki(di)的存储位置。
24.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
25.1、本发明中，通过利用区块链技术记录数据的摘要信息和评价信息，以及交易信息，既保证了数据的可验证性，也提高了数据评价的可信度，为大数据交易各方提供更加全面的不可篡改的数据交易记录。
26.2、本发明中，通过使用多基数链tate对和用于加密的公私钥对对明文数据进行加
密，加密效果好，能够进一步提高数据的安全性。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。
28.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
29.本发明提供一种技术方案：
30.一种区块链上的去中心化交易方法，包括以下步骤：
31.s1，数据提供商通过注册方式获得匿名身份公私钥对(pk
i
，sk
i
) 和账户地址αi，并向密钥生成中心申请用于加密的公私钥对(pk
i
， sk
i
)，数据提供商将自身数据di进行加密后得到数据密文epki(di)，同时数据提供商建立一份关于明文数据di的数据摘要，数据摘要包括：明文数据di的描述des(di)，明文数据di的hash值hash(di)，数据类型type(di)，数据条目数dti(di)，签名信息sigski，以及接收数据奖励的账户地址αi，数据提供商选择任意一个代理商节点，并将数据密文epki(di)及数据摘要上传到代理商节点中；
32.s2，代理商节点接收到所述数据提供商的数据密文epki(di)和数据摘要后，分别利用式(1)和式(2)生成唯一标识uid
i
和存储证明 sp(uid
i
)：
33.uid
i
＝hash(α
i
,hash(d
i
))
ꢀꢀꢀꢀ
(1)
34.sp(uid
i
)＝(uid
i
，hash(d
i
)，sig
sks
，al
uidi
)
ꢀꢀꢀꢀ
(2)，
35.代理商节点利用式(3)生成数据摘要信息tbrief(uidi)：
36.t
brief
(uid
i
)＝(des(d
i
)，hash(d
i
)，type(d
i
)，dt
i
(d
i
)，a
i
，sig
sks
，uid
i
，sp(uid
i
))
ꢀꢀ
(3)；
37.s3，数据需求商通过注册方式获得匿名身份公私钥对(pk
j
，sk
j
)，并向密钥生成中心申请用于解密的公私钥对(pk
j
，sk
j
)，数据需求商发布数据需求合约，数据需求商发布数据需求合约后，将数据交易的奖励发送到数据需求合约生成的合约账户中，所有数据提供商通过数据需求合约与数据需求商进行交互，从而响应数据需求；
38.s4，数据需求商选择合适的数据提供商，被选择的数据提供商向数据需求商提供代理商节点，数据需求商从提供的代理商节点中下载数据密文，并使用申请的用于解密的公私钥对(pk
j
，sk
j
)对下载的数据密文进行解密，同时代理商节点将数据提供商接收数据奖励的账户地址αi发送给数据需求合约生成的合约账户，数据需求合约生成的合约账户将数据交易的奖励发送到数据提供商接收数据奖励的账户地址αi中，数据提供商从接收数据奖励的账户地址αi中取出数据交易的奖励。
39.进一步的，所述s1中数据提供商将自身数据di进行加密操作的具体步骤包括：
40.s11，计算获得多基数链tate对，选取椭圆曲线上扭群的阶为参数n，利用{2，3，5}－多基数链展开式算法将所述n展开至m项，即其中a1≥a2≥a3≥...≥
a
m
≥0，b1≥b2≥b3≥...≥b
m
≥0，c1≥c2≥c3≥...≥c
m
≥0，d
i
∈{
‑
1，1}，1≤i≤m，取有理函数 f1＝1，i＝1，将椭圆曲线上基点p的坐标值(x
p
，y
p
)赋值于点t(x1， y1)，即t(x1，y1)＝p(x
p
，y
p
)，再根据扭群的阶n展开式中a
i
、b
i
、 c
i
的值，利用多项式扩展算法、伪乘算法和点的优化，对f1依次进行两倍点计算、三倍点计算、五倍点计算以及点加点减计算，得到有理函数f1′
；对i做自增1运算，并且令f1＝f1′
，判断i是否小于等于m
‑
1，如果是，进入系一部，否则，重复本步骤，当i小于等于m
‑
1 时，对最终得到的f1′
进行幂指数运算，从而得到多基数链tate对；
41.s12，利用申请用于加密的公私钥对和多基数链tate对，对自身数据di进行加密计算，得到数据密文。
42.进一步的，所述s3中需求商发布的数据需求合约内包含：需求数据类型ds，数据需求条目数da，数据需求期限dl，数据需求商加密公钥pkj、数据质量要求β以及信息接收地址aj。
43.进一步的，所述s3中数据提供商通过数据需求合约与数据需求商进行交互的操作步骤包括：
44.s21，数据提供商将关于明文数据di的数据摘要发送到数据接收商的信息接收地址aj中；
45.s22，数据接收商将数据摘要中的明文数据di的描述des(di)，明文数据di的hash值hash(di)，数据类型type(di)，数据条目数 dti(di)，签名信息sigski与数据需求合约中的需求数据类型ds，数据需求条目数da，数据需求期限dl，数据需求商加密公钥pkj、数据质量要求β进行对比，从而选择出合适的数据提供商。
46.进一步的，所述s2中，式(1)内，hash(
·
)表示哈希计算函数，式(2)内，sig
sks
是代理商节点利用自身公私钥对(sk
b
，pk
b
)对存储证明sp(uid
i
)的签名，al
uidi
是数据提供商i的唯一标识uid
i
的数据密文epki(di)的存储位置。
47.具体实施案例：
48.数据提供商通过注册方式获得匿名身份公私钥对(pk
i
，sk
i
)和账户地址αi，并向密钥生成中心申请用于加密的公私钥对(pk
i
，sk
i
)，数据提供商计算获得多基数链tate对，选取椭圆曲线上扭群的阶为参数n，利用{2，3，5}－多基数链展开式算法将所述n展开至m项，即其中a1≥a2≥a3≥...≥a
m
≥0，b1≥b2≥b3≥...≥b
m
≥0，c1≥c2≥c3≥...≥c
m
≥0，d
i
∈{
‑
1，1}，1≤i≤m，取有理函数 f1＝1，i＝1，将椭圆曲线上基点p的坐标值(x
p
，y
p
)赋值于点t(x1， y1)，即t(x1，y1)＝p(x
p
，y
p
)，再根据扭群的阶n展开式中a
i
、b
i
、 c
i
的值，利用多项式扩展算法、伪乘算法和点的优化，对f1依次进行两倍点计算、三倍点计算、五倍点计算以及点加点减计算，得到有理函数f1′
；对i做自增1运算，并且令f1＝f1′
，判断i是否小于等于m
‑
1，如果是，进入系一部，否则，重复本步骤，当i小于等于m
‑
1 时，对最终得到的f1′
进行幂指数运算，从而得到多基数链tate对，利用申请用于加密的公私钥对和多基数链tate对，对自身数据di进行加密计算，得到数据密文epki(di)，同时数据提供商建立一份关于明文数据di的数据摘要，数据摘要包括：明文数据di的描述 des(di)，明文数据di的hash值hash(di)，数据类型type(di)，数据条目数dti(di)，签名信息sigski，以及接收数据奖励的账户地址αi，数据提供商选择任意一个代理商节点，并将数据密文epki(di) 及数据摘要上传到代理商节点中；
49.代理商节点接收到所述数据提供商的数据密文epki(di)和数据摘要后，分别利用式(1)和式(2)生成唯一标识uid
i
和存储证明 sp(uid
i
)：
50.uid
i
＝hash(α
i
,hash(d
i
))
ꢀꢀꢀꢀ
(1)
51.sp(uid
i
)＝(uid
i
，hash(d
i
)，sig
sks
，al
uidi
)
ꢀꢀꢀꢀ
(2)，
52.式(1)内，hash(
·
)表示哈希计算函数，式(2)内，sig
sks
是代理商节点利用自身公私钥对(sk
b
，pk
b
)对存储证明sp(uid
i
)的签名，al
uidi
是数据提供商i的唯一标识uid
i
的数据密文epki(di)的存储位置，代理商节点利用式(3)生成数据摘要信息tbrief(uidi)：
53.t
brief
(uid
i
)＝(des(d
i
)，hash(d
i
)，type(d
i
)，dt
i
(d
i
)，a
i
，sig
sks
，uid
i
，sp(uid
i
))
ꢀꢀ
(3)；
54.数据需求商通过注册方式获得匿名身份公私钥对(pk
j
，sk
j
)，并向密钥生成中心申请用于解密的公私钥对(pk
j
，sk
j
)，数据需求商发布数据需求合约，数据需求合约内包含：需求数据类型ds，数据需求条目数da，数据需求期限dl，数据需求商加密公钥pkj、数据质量要求β以及信息接收地址aj，数据需求商发布数据需求合约后，将数据交易的奖励发送到数据需求合约生成的合约账户中，所有数据提供商通过数据需求合约与数据需求商进行交互，数据提供商将关于明文数据di的数据摘要发送到数据接收商的信息接收地址aj中，数据接收商将数据摘要中的明文数据di的描述des(di)，明文数据di 的hash值hash(di)，数据类型type(di)，数据条目数dti(di)，签名信息sigski与数据需求合约中的需求数据类型ds，数据需求条目数da，数据需求期限dl，数据需求商加密公钥pkj、数据质量要求β进行对比，从而选择出合适的数据提供商；
55.数据需求商选择出合适的数据提供商后，被选择的数据提供商向数据需求商提供代理商节点，数据需求商从提供的代理商节点中下载数据密文，并使用申请的用于解密的公私钥对(pk
j
，sk
j
)对下载的数据密文进行解密，同时代理商节点将数据提供商接收数据奖励的账户地址αi发送给数据需求合约生成的合约账户，数据需求合约生成的合约账户将数据交易的奖励发送到数据提供商接收数据奖励的账户地址αi中，数据提供商从接收数据奖励的账户地址αi中取出数据交易的奖励。
56.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。