基于区块链和智能合约的BIM模型的版权保护方法及系统与流程

基于区块链和智能合约的bim模型的版权保护方法及系统
技术领域
1.本发明涉及的是bim模型信息安全领域，特别是涉及一种基于区块链和智能合约的bim模型的版权保护方法及系统。


背景技术：

2.目前智能建造工业互联网进入到3.0阶段，1.0阶段是单机bim版本，2.0阶段是bim服务器c/s架构，3.0阶段是工业互联网平台架构。3.0提现在多地区协同使用(北京、上海、武汉等)、多用户单位同时使用(设计、建造、施工、监理、业主等单位)、多终端同时使用(pc、笔记本、智能手机、平板电脑、工业机器人等)。bim模型目前共享使用还不普遍，主要原因在于共享后担心模型被他人利用，潜在的损失了知识产权，且没有一个很好的安全交易的环境。当前尚无对bim 3.0平台bim模型进行有效私密性保护的信息安全管理措施，无法进行安全交易。由于bim的版权的特殊性，现有涉及到版权保护的技术，无法适用是bim的版权保护。


技术实现要素：

3.本发明主要目的在于提供一种安全高效的基于区块链和智能合约的bim模型的版权保护方法及系统。
4.本发明所采用的技术方案是：
5.提供一种基于区块链和智能合约的bim模型的版权保护方法，包括以下步骤：
6.bim版权认证方将认证方信息mb、认证方公钥pkb和押金金额n上传到智能合约上，并对智能合约进行初始化，再将初始化后的智能合约部署到联盟链；
7.bim创作者请求bim版权认证方进行bim版权认证，并向智能合约发送bim版权信息bim
ip
、上传方信息ma、上传方公钥pka、由bim创作者用私钥ska签名的hash值ra，其中ra＝sig(hash(m
ip
||ma||t),ska)，同时向智能合约支付相应的押金；
8.bim版权认证方利用从智能合约中获取的上传方公钥pka，对bim创作者上传的签名的hash值ra进行验证，如果验证结果正确，则发起bim版权认证；否则，智能合约将押金发送给bim版权认证方作为补偿。
9.接上述技术方案，bim版权认证方进行bim版权认证的具体过程为：
10.智能合约对联盟链进行查询，确认bim创作者所上传的bim版权信息m
ip
是否在联盟链上有记录；
11.若bim版权信息m
ip
已经在联盟链上有记录且上传方为本次请求bim版权认证的bim创作者，则智能合约将押金退还给该bim创作者，流程终止；
12.若bim版权信息m
ip
已经在联盟链上有记录但上传方不为本次请求bim版权认证的bim创作者，则智能合约将押金发送给bim版权认证方，流程终止；
13.若bim版权信息m
ip
在联盟链上无记录，bim版权认证方向智能合约发送指令，确认bim版权认证能够进行，则由智能合约发起投票，要求联盟链部分核心节点对bim创作者发
出的bim版权认证请求进行核查。
14.接上述技术方案，bim版权认证的结果分以下几种：
15.若无反对票且投票超过alpha*v，则认证生效，其中alpha为预设的第一通过系数；
16.若有反对票且反对票不超过beta*v，且投票超过theta*v，则认证生效，其中beta为预设的反对系数，theta为预设的第二通过系数；其他情况均视为认证无效。
17.接上述技术方案，若认证生效，则投同意票的联盟链的核心节点用私钥skf对签名的hash值ra进行签名得到r
af
，r
af
＝sig(ra,skf)；
18.若认证无效，则智能合约退还押金给本次请求bim版权认证的bim创作者，流程终止。
19.接上述技术方案，该方法还包括步骤：bim版权认证方用认证方私钥skb对r
af
进行签名，得到r
afb
＝sig(r
af
,skb)，将签名后的结果r
afb
作为本次bim版权认证的结果打包到区块链中。
20.接上述技术方案，其中，alpha＝0.8，beta＝0.1，theta＝0.9。
21.接上述技术方案，该方法还包括步骤：
22.如果购买方想要购买某个bim版权，则先在联盟链上对bim版权进行查询，获取bim版权信息m
ip
、上传方信息ma、上传方公钥pka、认证方信息mb、认证方公钥pkb和参与验证的联盟链核心节点公钥pkf；
23.购买方使用上传方公钥pka、参与验证的联盟链核心节点公钥pkf和认证方公钥pkb按顺序进行验证，将得到的信息与区块链中存储的bim版权信息m
ip
进行对比，来验证bim版权信息m
ip
。
24.本发明还提供一种基于区块链和智能合约的bim模型的版权保护系统，包括：
25.智能合约初始化模块，用于bim版权认证方将认证方信息mb、认证方公钥pkb和押金金额n上传到智能合约上，并对智能合约进行初始化，再将初始化后的智能合约部署到联盟链；
26.bim版权上传模块，用于bim创作者请求bim版权认证方进行bim版权认证，并向智能合约发送bim版权信息bim
ip
、上传方信息ma、上传方公钥pka、由bim创作者用私钥ska签名的hash值ra，其中ra＝sig(hash(m
ip
||ma||t),ska)，同时向智能合约支付相应的押金；
27.bim版权认证模块，用于bim版权认证方根据从智能合约中获取的上传方公钥pka，对bim创作者上传的签名的hash值ra进行验证，如果验证结果正确，则发起bim版权认证；否则，智能合约将押金发送给bim版权认证方作为补偿。
28.接上述技术方案，该系统还包括数字ip版权验证模块，用于在购买方想要购买某个bim版权时，通过联盟链对bim版权进行查询，获取bim版权信息m
ip
、上传方信息ma和上传方公钥pka、认证方信息mb、认证方公钥pkb和参与验证的联盟链核心节点公钥pkf；购买方使用上传方公钥pka、参与验证的联盟链核心节点公钥pkf和认证方公钥pkb按顺序进行验证，将得到的信息与区块链中存储的bim版权信息m
ip
进行对比，来验证bim版权信息m
ip
。
29.本发明还提供一种计算机存储介质，其内存储有可被处理器执行的计算机程序，该计算机程序执行上述技术方案，所述的基于区块链和智能合约的bim模型的版权保护方法。
30.本发明产生的有益效果是：本发明能够对参与共享的bim模型的版权进行保护，即
在bim系统和区块链联盟链系统之间建立接口，可以确保在bim系统中共享的模型受到区块链系统中的添加的版权相关数据的保护，从而解决开发人员不愿意共享、使用、提交bim模型的顾虑和现状，促进bim开发的使用、推广和发展。
附图说明
31.下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
32.图1是本发明实施例基于区块链和智能合约的bim模型的版权保护方法的流程图；
33.图2是本发明另一实施例基于区块链和智能合约的bim模型的版权保护方法的示意图；
34.图3是本发明实施例基于区块链和智能合约的bim模型的版权保护系统的结构示意图；
35.图4是本发明另一实施例基于区块链和智能合约的bim模型的版权保护系统的结构示意图。
具体实施方式
36.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
37.本发明主要利用了区块链的智能合约技术，是独立于bim系统的伴随系统，其作用是保护bim的版权。两个系统可具有接口，即bim系统的bim信息与智能合约系统的bim信息可以对应。智能合约系统可以认为是区块链系统的子集，也就是链上代码集合。
38.如图1所示，本发明实施例基于区块链和智能合约的bim模型的版权保护方法，包括以下步骤：
39.s1、bim版权认证方将认证方信息mb、认证方公钥pkb和押金金额n上传到智能合约上，并对智能合约进行初始化，再将初始化后的智能合约部署到联盟链；
40.s2、bim创作者请求bim版权认证方进行bim版权认证，并向智能合约发送bim版权信息bim
ip
、上传方信息ma、上传方公钥pka、由bim创作者用私钥ska签名的hash值ra，其中ra＝sig(hash(m
ip
||ma||t),ska)，同时向智能合约支付相应的押金；
41.s3、bim版权认证方利用获取的上传方公钥pka，对bim创作者上传的签名的hash值ra进行验证；bim版权认证方具体可以从区块链系统的公开目录上获取上传方公钥pka。
42.s4、判断验证结果是否正确；
43.s5、如果验证结果正确，则发起bim版权认证；
44.s6、如果验证结果不正确，则智能合约将押金发送给bim版权认证方作为补偿。
45.本发明实施例中，智能合约中的参数主要包括bim版权信息m
ip
、上传时间戳t、上传方信息ma、上传方公钥pka、认证方信息mb、认证方公钥pkb、押金金额n、需要的联盟链核心点节点投票数v；其中bim版权信息m
ip
包括bim创作者id、bim创作时间、bim类型、bim简介，bim描述信息，bim文件长度，bim版权归属。
46.其中，步骤s3中bim版权认证方进行bim版权认证的具体过程为：
47.智能合约对联盟链进行查询，确认bim创作者所上传的bim版权信息m
ip
是否在联盟
链上有记录；
48.若bim版权信息m
ip
已经在联盟链上有记录且上传方为本次请求bim版权认证的bim创作者，则智能合约将押金退还给该bim创作者，流程终止；
49.若bim版权信息m
ip
已经在联盟链上有记录但上传方不为本次请求bim版权认证的bim创作者，则智能合约将押金发送给bim版权认证方，流程终止；
50.若bim版权信息m
ip
在联盟链上无记录，bim版权认证方向智能合约发送指令，确认bim版权认证能够进行，则由智能合约发起投票，要求联盟链部分核心节点对bim创作者发出的bim版权认证请求进行核查。
51.具体地，bim版权认证的结果分以下几种：
52.若无反对票且投票超过alpha*v，则认证生效，其中alpha为预设的第一通过系数；
53.若有反对票且反对票不超过beta*v，且投票超过theta*v，则认证生效，其中beta为预设的反对系数，theta为预设的第二通过系数；其他情况均视为认证无效。
54.若认证生效，则投同意票的联盟链的核心节点用私钥skf对签名的hash值ra进行签名得到r
af
，r
af
＝sig(ra,skf)；
55.若认证无效，则智能合约退还押金给本次请求bim版权认证的bim创作者，流程终止。
56.进一步地，该方法还包括步骤：bim版权认证方用认证方私钥skb对r
af
进行签名，得到r
afb
＝sig(r
af
,skb)，将签名后的结果r
afb
作为本次bim版权认证的结果打包到区块链中。
57.本发明较佳实施例中，alpha＝0.8，beta＝0.1，theta＝0.9。
58.如果购买方想要购买某个bim版权，则先在联盟链上对bim版权进行查询，获取bim版权信息m
ip
、上传方信息ma、上传方公钥pka、认证方信息mb、认证方公钥pkb和参与验证的联盟链核心节点公钥pkf；
59.购买方使用上传方公钥pka、参与验证的联盟链核心节点公钥pkf和认证方公钥pkb按顺序进行验证，将得到的信息与区块链中存储的bim版权信息m
ip
进行对比，来验证bim版权信息m
ip
。
60.本发明另一实施例基于区块链和智能合约的bim模型的版权保护方法，如图2所示，主要包括以下步骤：
[0061]ⅰ.智能合约初始化。
[0062]
该实施例中智能合约中的参数包括：
[0063]
1)bim版权信息m
ip
，包括：bim创作者id、bim创作时间、bim类型、bim简介，bim描述信息，bim文件长度，bim版权归属等；
[0064]
2)当前上传时间戳t；
[0065]
3)上传方信息ma；
[0066]
4)上传方公钥pka；
[0067]
5)认证方信息mb；
[0068]
6)认证方公钥pkb；
[0069]
7)押金金额n；
[0070]
8)需要的联盟链核心点节点投票数v。
[0071]
由bim版权认证方bob对智能合约进行初始化，将认证方信息mb、认证方公钥pkb和
押金金额n上传到智能合约上，上传完成后将智能合约部署到所接入的联盟链。
[0072]ⅱ.bim版权上传。
[0073]
如果alice想要将自己拥有的bim版权在联盟链上由bob进行版权认证，需要向智能合约上传如下信息：
[0074]
1)bim版权信息bim
ip
、2)上传方信息ma、3)上传方公钥pka，4)由alice私钥ska签名的hash值ra＝sig(hash(m
ip
||ma||t),ska)。
[0075]
随后在alice向智能合约支付金额为n的押金后，bob可以用alice的公钥pka对alice上传的签名的hash值进行验证，如果结果正确则发起bim版权认证；否则，智能合约将alice的押金发送给bob作为补偿。
[0076]ⅲ.bim版权认证。
[0077]
这里的认证采用的是投票机制，是一种共识机制，即解决alice上传的版权是否有效的问题，alice自己声称的版权需要得到区块链多数方的检验和确认。这里多数方可以为联盟链主节点，通常是联盟链参与单位的版权管理人员，安装有联盟链软件的客户端可以操作这一投票过程。
[0078]
首先，智能合约对联盟链进行查询，确认alice所上传的还未在联盟链上记录。
[0079]
若bim版权信息m
ip
已经在联盟链上有记录且上传方为alice则智能合约将押金退还给alice，流程终止；
[0080]
若bim版权信息m
ip
已经在联盟链上有记录且上传方不为alice则智能合约将押金发送给bob，流程终止；
[0081]
若bim版权信息m
ip
在联盟链上无记录，bob向智能合约发送指令，确认bim版权认证可以进行，则由智能合约发起投票，要求联盟链部分核心节点对alice发出的bim版权认证请求进行核查。
[0082]
版权认证结果分以下几种：
[0083]
若无反对票且投票超过alpha*v，例如取alpha＝0.8，则认证生效；
[0084]
若有反对票且反对票不超过beta*v，例如取beta＝0.1，且投票超过theta*v，例如取theta＝0.9，则认证生效；
[0085]
其他情况均视为认证无效。
[0086]
若认证生效，则投同意票的联盟链用其私钥skf对ra进行签名r
af
＝sig(ra,skf)；
[0087]
若认证无效，则智能合约退还押金给alice，流程终止。
[0088]
最终，bob对r
af
进行签名r
afb
＝sig(r
af
,skb)，得到的结果作为版权认证的结果打包到区块链中。
[0089]ⅳ.数字ip版权验证。
[0090]
如果cindy想要购买某个bim版权，需要先从联盟链对该bim版权的版权进行查询，查询其上传bim版权信息m
ip
、上传方信息ma和上传方公钥pka，以及其认证方信息mb、认证方公钥pkb和参与验证的联盟链核心节点公钥pkf。
[0091]
对r
afb
使用上传方公钥pka、参与验证的联盟链核心节点公钥pkf和认证方公钥pkb，按顺序进行验证，将得到的信息与区块链中存储的bim版权信息m
ip
进行对比，来验证bim版权信息m
ip
。
[0092]
如图3所示，本发明实施例基于区块链和智能合约的bim模型的版权保护系统包
括：
[0093]
智能合约初始化模块，用于bim版权认证方将认证方信息mb、认证方公钥pkb和押金金额n上传到智能合约上，并对智能合约进行初始化，再将初始化后的智能合约部署到联盟链；
[0094]
bim版权上传模块，用于bim创作者请求bim版权认证方进行bim版权认证，并向智能合约发送bim版权信息bim
ip
、上传方信息ma、上传方公钥pka、由bim创作者用私钥ska签名的hash值ra，其中ra＝sig(hash(m
ip
||ma||t),ska)，同时向智能合约支付相应的押金；
[0095]
bim版权认证模块，用于bim版权认证方根据从智能合约中获取的上传方公钥pka，对bim创作者上传的签名的hash值ra进行验证，如果验证结果正确，则发起bim版权认证；否则，智能合约将押金发送给bim版权认证方作为补偿。
[0096]
如图4所示，该系统还包括数字ip版权验证模块，用于在购买方想要购买某个bim版权时，通过联盟链对bim版权进行查询，获取bim版权信息m
ip
、上传方信息ma和上传方公钥pka、认证方信息mb、认证方公钥pkb和参与验证的联盟链核心节点公钥pkf；购买方使用上传方公钥pka、参与验证的联盟链核心节点公钥pkf和认证方公钥pkb按顺序进行验证，将得到的信息与区块链中存储的bim版权信息m
ip
进行对比，来验证bim版权信息m
ip
。
[0097]
本反还提供一种计算机可读存储介质，如闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，sd或dx存储器等)、随机访问存储器(ram)、静态随机访问存储器(sram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、可编程只读存储器(prom)、磁性存储器、磁盘、光盘、服务器、app应用商城等等，其上存储有计算机程序，程序被处理器执行时实现相应功能。本实施例的计算机可读存储介质用于实现上述实施例基于区块链和智能合约的bim模型的版权保护方法。
[0098]
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。