一种基于区块链和IPFS的底稿文件监管系统及方法与流程

一种基于区块链和ipfs的底稿文件监管系统及方法
技术领域
1.本发明涉及数据安全与数据共享技术领域，具体来说是一种基于区块链和ipfs的底稿文件监管系统及方法。


背景技术：

2.区块链是一个信息技术领域的术语。从本质上讲，它是一个共享数据库，存储于其中的数据或信息，具有“不可伪造”“全程留痕”“可以追溯”“公开透明”“集体维护”等特征。基于这些特征，区块链技术奠定了坚实的“信任”基础，创造了可靠的“合作”机制，具有广阔的运用前景。进一步地，区块链是一种由分布式数据存储、智能合约、点对点传输、共识机制、加密算法等多种技术形成的组合创新型技术，核心机制是在不可信的竞争环境中，利用数学原理而非第三方来低成本创造信用的新型计算范式和协作模式。作为一种由多方共同维护的分布式记账技术，区块链具有开放性、防篡改性、匿名性、去中心化以及可追溯性等特征，改变了当前整个互联网的信任机制，以及诸多行业的应用场景和运行规则，可以大幅拓展人类协作的广度和深度，被认为是可以引起生产关系深刻变革的颠覆性技术。
3.ipfs的中文名是星际文件系统（interplanetary file system，缩写ipfs），是一个旨在创建持久且分布式存储和共享文件的网络传输协议。它是一种内容可寻址的对等超媒体分发协议。ipfs是用于存储和访问文件、网站、应用程序和数据的分布式文件系统。ipfs采用去中心化的存储模式，文件自动备份，不可篡改、永不丢失，有效保证了数据的安全和隐私。ipfs采用分布式的多点传输，使得ipfs在传输速度上大幅度提高，可以让存储在ipfs上的文件数据，在全世界任何一个地方都能快速获取，让我们访问数据更快，更安全。同时，ipfs采用哈希去重的方式存储数据，在人类数据几何级数的快速增长的形势下，ipfs将大大降低数据的存储成本。
4.随着经济的不断发展以及网络时代的不断进步，现在的办公设备基本实现了信息化、自动化，文档管理模式也发生了巨大变化。新时代背影下，大数据时代的到来极大推动了文档管理工作的高效发展。如何借助文档信息化管理实现文档安全，文档共享，高效工作，削减大量人力、物力，提升整体工作效率，成为在文档信息化建设过程之中仍然面临一系列的挑战。在现有的底稿文件监管过程中，监管方需要去被监管方存储底稿文件的计算机处查看底稿文件，费时费力，导致对底稿文件的监管效率低下。


技术实现要素：

5.本发明提供一种基于区块链和ipfs的底稿文件监管系统及方法，实现了利用区块链和ipfs对底稿文件的线上高效监管。
6.为了实现上述目的，设计一种基于区块链和ipfs的底稿文件监管系统，其特征在于，包括：存储模块，用于保存多个项目，每个所述项目包括多个具有文件基本信息的底稿文件，每个所述底稿文件关联有根据所述底稿文件处理得到的一特征值，多个所述项目关联有一第一目录；上传模块，连接所述存储模块，用于供一被监管方将所述底稿文件上传至
一星际文件系统，所述星际文件系统根据所述底稿文件生成一唯一地址值，所述底稿文件和所述唯一地址值一一关联；存证模块，分别连接所述存储模块和所述上传模块，用于供所述被监管方按照所述第一目录对所述文件基本信息、所述特征值和所述唯一地址值进行封装后私钥签名，得到一签名数据，并上传至一区块链，所述区块链根据所述签名数据处理得到一存证编号并保存；监管模块，分别连接所述存储模块、所述区块链和所述星际文件系统，用于供所述监管方在所述第一目录中选择相关联的所述项目，并根据所述项目获取相应的所述存证编号，以根据所述存证编号从所述区块链获取得到关联于所述底稿文件的所述唯一地址值，进而根据所述唯一地址值于所述星际文件系统中获取得到相应的所述底稿文件，根据所述虚拟文件处理得到的所述特征值与根据所述底稿文件处理得到的所述特征值进行比对，得到一校验结果。
7.本发明所述的基于区块链和ipfs的底稿文件监管系统还具有如下优选的技术方案：1.监管模块包括：获取单元，用于根据所述存证编号于所述区块链中获取所述文件基本信息和所述第一目录；构建单元，连接所述获取单元，用于根据所述文件基本信息和所述第一目录构建一第二目录，所述第二目录包含多个虚拟文件，所述虚拟文件和所述底稿文件一一关联；存储单元，连接所述构建单元，用于保存所述第二目录中的多个所述虚拟文件与对应的所述底稿文件及所述唯一地址值的关联关系；匹配单元，连接所述存储单元，用于供所述监管方在所述第二目录中选择相应的虚拟文件，并根据所述虚拟文件获取相应的唯一地址值，进而根据所述唯一地址值于所述星际文件系统中获取得到相应的所述底稿文件；校验单元，分别连接所述构建单元和所述匹配单元，用于将根据所述虚拟文件处理得到的所述特征值与根据所述底稿文件处理得到的所述特征值进行比对，得到一校验结果；监管模块还包括：预览单元，连接所述校验单元，用于在所述校验结果表明根据所述虚拟文件处理得到的所述特征值与根据所述底稿文件处理得到的所述特征值一致时，根据所述唯一地址生成一文件外链，所述文件外链用于供获取所述底稿文件以进行预览；下载单元，所述下载单元连接所述预览单元，用于供所述监管方根据所述文件外链从一预设的文件下载端口下载所述底稿文件；批注单元，所述批注单元连接所述预览单元，用于供所述监管方对获取得到的所述底稿文件进行批注。
8.2.监管系统还包括网络环境配置模块，分别连接所述星际文件系统和所述区块链，用于预先分别对所述星际文件系统的网络环境和所述区块链的网络环境进行配置。
9.进一步地，上述底稿文件监管系统的监管方法步骤如下：步骤s1，用于保存多个项目，每个所述项目包括多个具有文件基本信息的底稿文件，每个所述底稿文件关联有根据所述底稿文件处理得到的一特征值，多个所述项目关联有一第一目录，并进入步骤s2；
步骤s2，一被监管方将底稿文件上传至一星际文件系统，星际文件系统根据底稿文件生成一唯一地址值，底稿文件和唯一地址值一一关联，并进入步骤s3；步骤s3，所述被监管方按照所述第一目录对所述文件基本信息、所述特征值和所述唯一地址值进行封装后私钥签名，得到一签名数据，并上传至一区块链，所述区块链根据所述签名数据处理得到一存证编号并保存，并进入步骤s4；步骤s4，所述监管方在所述第一目录中选择相关联的所述项目，并根据所述项目获取相应的所述存证编号，以根据所述存证编号从所述区块链获取得到关联于所述底稿文件的所述唯一地址值，进而根据所述唯一地址值于所述星际文件系统中获取得到相应的所述底稿文件,并完成对底稿文件的真实性校验。
10.上述监管方法还具有如下优选的技术方案：1.步骤s4包括：步骤s41，根据所述存证编号于所述区块链中获取所述文件基本信息和所述第一目录，并进入步骤s42；步骤s42，根据所述文件基本信息和所述第一目录构建一第二目录，所述第二目录包含多个虚拟文件，所述虚拟文件和所述底稿文件一一关联，并进入步骤s43；步骤s43，保存所述第二目录中的所述多个虚拟文件与对应的所述底稿文件及所述唯一地址值的关联关系，并进入步骤s44；步骤s44，所述监管方在所述第二目录中选择相应的虚拟文件，并根据所述虚拟文件、所述唯一地址值和所述底稿文件的关联关系于所述星际文件系统中获取得到相应的所述底稿文件，并进入步骤s45；步骤s45，根据所述虚拟文件处理得到的所述特征值与根据所述底稿文件处理得到的所述特征值进行比对，得到一校验结果。
11.2.步骤s1之前，还包括：预先对所述星际文件系统和所述区块链的网络环境进行配置。
12.本发明同现有技术相比，其优点在于：1.本技术方案实现了底稿文件的线上高效监管，减轻了监管方与被监管方线下对接的压力和工作量。
13.2.本技术方案通过使用星际文件系统和利用了基于区块链的分布式技术，保障底稿文件的多节点分布式存储安全，实现了底稿文件的多方共享。
14.3.本技术方案通过利用星际文件系统中文件不可篡改永不丢失的存储方式，规避了监管方，被监管方及其他第三方恶意修改底稿文件的风险，提升了底稿文件的安全性。
15.4.本技术方案利用区块链中数据不可篡改存证可追溯的数据存证方式，将文件基本信息、特征值与唯一地址值绑定后由被监管方用私钥签名后上传至区块链进行存证，实现了每个上传的底稿文件事后可查询。
16.5.本技术方案通过利用了星际文件系统中文件共享的存储方式，实现了监管方只需构建与星际文件系统存储的底稿文件相关联的第二目录，并通过文件外链及文件下载端口对文件进行只读的操作，本地不需要存储任何底稿文件，实现对底稿文件的监管。
17.6.本技术方案将文件监管，文件批注，文件预览，文件下载等操作作为区块链的交易上链，并对所有监管方公开，同时利用利用区块链中数据不可篡改的存证方式，实现了管
理留痕迹且不可篡改，便于后续审计核实。
附图说明
18.图1为本发明中底稿文件监管系统的结构示意图；图2为本发明中底稿文件监管方法的步骤流程图；图3为本发明中底稿文件监管方法的步骤子流程图。
具体实施方式
19.下面结合附图对本发明作进一步说明，本发明的结构和原理对本专业的人来说是非常清楚的。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
20.本发明为一种基于区块链和ipfs的底稿文件监管系统，如图1所示，包括：存储模块1，每个项目包括多个具有文件基本信息的底稿文件，每个底稿文件关联有根据底稿文件处理得到的一特征值，多个项目关联有一第一目录。
21.上传模块2，连接存储模块1，用于供一被监管方将底稿文件、对应于底稿文件的唯一地址值上传至一星际文件系统6，星际文件系统6根据底稿文件生成一唯一地址值，底稿文件和唯一地址值一一关联。
22.存证模块3，分别连接存储模块1和星际文件系统6，用于供被监管方按照第一目录对文件基本信息、特征值和唯一地址值进行封装后私钥签名，得到一签名数据，并上传至一区块链7，区块链7根据签名数据处理得到一存证编号并保存。
23.监管模块4，分别连接存储模块1、区块链7和星际文件系统6，用于供监管方在第一目录中选择相关联的项目，并根据项目获取相应的存证编号，以根据存证编号从区块链获取得到关联于底稿文件的唯一地址值，进而根据唯一地址值于星际文件系统6中获取得到相应的底稿文件，并完成对底稿文件的真实性校验。
24.具体地，本实施例中，存储模块1可以为物理存储器，进一步地，该物理存储器可以为计算机的硬盘。第一目录保存在存储模块1中，每个第一目录中都有多个项目，每个项目中包含多个底稿文件。同时，每个底稿文件都具有文件基本信息。其中，文件基本信息包括文件名，文件大小，文件属性等。进一步地，本实施例中，利用md5信息摘要算法对底稿文件进行md5计算，得到相应的特征值。
25.被监管方通过上传模块2将底稿文件上传至星际文件系统6，星际文件系统6根据底稿文件生成与底稿文件一一关联的唯一地址值，该唯一地址值用于表征底稿文件的身份，具有唯一性。进而星际文件系统6对底稿文件和相应的唯一地址值进行多节点分布式存储，有效提升了存储的安全性。
26.被监管方通过存证模块3进行存证：被监管方按照第一目录的目录层级结构对文件基本信息、特征值和唯一地址值进行封装，并以json格式保存，封装完成之后的数据需要通过私钥签名之后上传至区块链7，实现上链存证。区块链7根据哈希算法对签名数据进行处理，得到存证编号并保存到区块链7的数据库中。本技术方案利用区块链7中数据不可篡改存证可追溯的数据存证方式，将文件基本信息、特征值与唯一地址值绑定后由被监管方用私钥签名后上传至区块链7进行存证，实现了每个上传的底稿文件事后可查询。
27.监管方通过监管模块4实现对底稿文件的监管：监管方在存储模块1的第一目录中选择相应的项目，进而根据该项目中的底稿文件的相关联信息（文件基本信息、特征值和唯一地址值）从区块链7中获取相应的存证编号。进而对存证编号从区块链7中获取得到对应的唯一地址值，以根据唯一地址值和底稿文件的关联关系从星际文件系统6中获取相应的底稿文件，并完成对底稿文件的真实性校验，实现对底稿文件的监管。
28.本技术方案实现了底稿文件的线上高效监管，减轻了监管方与被监管方线下对接的压力和工作量。
29.本技术方案通过利用星际文件系统6中文件不可篡改永不丢失的存储方式，规避了监管方、被监管方及其他第三方恶意修改底稿文件的风险，提升了底稿文件的安全性。
30.本发明的较佳的实施例中，监管模块4包括：获取单元41，用于根据存证编号于区块链7中获取文件基本信息和第一目录；构建单元42，连接获取单元41，用于根据文件基本信息和第一目录构建一第二目录，第二目录包含多个虚拟文件，虚拟文件和底稿文件一一关联；存储单元43，连接构建单元42，用于保存第二目录中的多个虚拟文件与对应的底稿文件及唯一地址值的关联关系；匹配单元44，连接存储单元43，用于供监管方在第二目录中选择相应的虚拟文件，并根据虚拟文件、唯一地址值和底稿文件的关联关系于星际文件系统6中获取得到相应的底稿文件；校验单元45，分别连接构建单元42和匹配单元44，用于将根据虚拟文件处理得到的特征值与根据底稿文件处理得到的特征值进行比对，得到一校验结果。
31.本实施例中，获取单元41根据存证编号从区块链7中获取对应的文件基本信息和第一目录，进而构建单元42根据文件基本信息和第一目录构建第二目录。其中第二目录包含多个虚拟文件。监管方在第二目录中选择虚拟文件，并通过匹配单元44实现根据虚拟文件、唯一地址值和底稿文件的关联关系从星际文件系统6中获取相应的底稿文件，并完成对底稿文件的真实性校验，实现对底稿文件的监管。
32.本发明的较佳的实施例中，监管模块4还包括：预览单元46，连接校验单元45，用于在校验结果表明根据虚拟文件处理得到的特征值与根据底稿文件处理得到的特征值一致时，根据唯一地址生成一文件外链，文件外链用于供监管方获取底稿文件。
33.本实施例中，通过设置校验单元45，实现对根据虚拟文件处理得到的特征值和根据底稿文件处理得到的特征值的比对与校验，并得到相应的校验结果。当据虚拟文件处理得到的特征值和根据底稿文件处理得到的特征值一致时，预览单元46根据唯一地址生成一文件外链，监管方可以通过文件外链获取底稿文件，实现文件预览。
34.由于在存证模块3对文件基本信息、特征值和唯一地址值进行封装时可能存在偏差，因此区块链7中存证的特征值可能与根据底稿文件计算得到的特征值不一致。当区块链7中存证的特征值可能与根据底稿文件计算得到的特征值不一致时，表明底稿文件被篡改，需要将该底稿文件退回。
35.本发明的较佳的实施例中，监管模块4还包括一下载单元47，下载单元47连接预览单元46，用于供监管方根据文件外链从一预设的文件下载端口下载底稿文件。
36.本实施例中，通过利用星际文件系统6中文件共享的存储方式，实现了监管方只需构建与星际文件系统6存储的底稿文件相关联的第二目录，并通过文件外链及文件下载端口对文件进行只读的操作，本地不需要存储任何底稿文件，实现对底稿文件的监管。
37.本发明的较佳的实施例中，监管模块4还包括一批注单元48，批注单元48连接预览单元46，用于供监管方对获取得到的底稿文件进行批注。
38.本实施例中，本技术方案将文件监管，文件批注，文件预览，文件下载等操作作为区块链7的交易上链，并对所有监管方公开，同时利用利用区块链7中数据不可篡改的存证方式，实现了管理留痕迹且不可篡改，便于后续审计核实。
39.本发明的较佳的实施例中，进一步地，还包括一网络环境配置模块5，分别连接星际文件系统6和区块链7，用于预先分别对星际文件系统6的网络环境和区块链7的网络环境进行配置。
40.一种基于区块链和ipfs的底稿文件监管方法，应用于上述的底稿文件监管系统，如图2所示，包括：步骤s1，用于保存多个项目，每个项目包括多个具有文件基本信息的底稿文件，每个底稿文件关联有根据底稿文件处理得到的一特征值，多个项目关联有一第一目录，并进入步骤s2；步骤s2，一被监管方将底稿文件上传至一星际文件系统，星际文件系统根据底稿文件生成一唯一地址值，底稿文件和唯一地址值一一关联，并进入步骤s3；步骤s3，被监管方按照第一目录对文件基本信息、特征值和唯一地址值进行封装后私钥签名，得到一签名数据，并上传至一区块链，区块链根据签名数据处理得到一存证编号并保存，并进入步骤s4；步骤s4，监管方在第一目录中选择相关联的项目，并根据项目获取相应的存证编号，以根据存证编号从区块链中获取得到关联于底稿文件的唯一地址值，进而根据唯一地址值于星际文件系统中获取得到相应的底稿文件，并完成对底稿文件的真实性校验。
41.本发明的较佳的实施例中，如图3所示，步骤s4包括：步骤s41，根据存证编号于区块链中获取文件基本信息和第一目录，并进入步骤s42；步骤s42，根据文件基本信息和第一目录构建一第二目录，第二目录包含多个虚拟文件，虚拟文件和底稿文件一一关联，并进入步骤s43；步骤s43，保存第二目录中的多个虚拟文件与对应的底稿文件及唯一地址值的关联关系，并进入步骤s44；步骤s44，监管方在第二目录中选择相应的虚拟文件，并根据虚拟文件、唯一地址值和底稿文件的关联关系于星际文件系统中获取得到相应的底稿文件，并进入步骤s45；步骤s45，根据虚拟文件处理得到的特征值与根据底稿文件处理得到的特征值进行比对，得到一校验结果；本发明的较佳的实施例中，步骤s1之前，还包括：预先对星际文件系统和区块链的网络环境进行配置。
42.以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出
若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。