[发明专利]一种基于区块链的分布式数据交易记账系统

说明书

本发明属于云计算资源管理领域，涉及分布式数据存储、点对点传输、共识机制技术，具体涉及一种基于区块链的分布式数据交易记账系统。本发明包括：使用前置机容器作为通信工具在各个物理机之间发送接收交易；使用开源的Hyperledger Fabric搭建联盟链；使用java编写Monitor将交易信息写入区块链；使用couchdb数据库进行富查询；使用开源工具fabric‑explorer将区块生成信息可视化的展示出来。本发明解决了传统数据存储的过中心化、缺乏信任，数据在传输过程中可能被修改等问题，实现了一致、防篡改、自动化和高效的账单记录以及账本的保存、智能清算。

技术领域

本发明属于云计算资源管理领域，涉及分布式数据存储、点对点传输、共识机制技术，具体涉及一种基于区块链的分布式数据交易记账系统。

背景技术

据资料显示，区块链技术被认为电力、互联网之后，又一个具备颠覆性的核心技术。作为一种构建价值互联网的底层技术，区块链改变的将是价值传递的方式，区块链的出现将解决一个很重要的问题——如何获取未知的信任。

区块链技术是基于去中心化的对等网络，用开源软件把密码学原理、时序数据和共识机制相结合，保障分布式数据库中各节点的连贯和持续，使信息能即时验证、可追溯，但难以篡改和无法屏蔽，从而创造了一套隐私、高效、安全的共享价值体系。

传统数据库使用CS(client-server)网络结构，其中，用户可以修改数据，同时，数据库的控制权也在一个中心机构，比如公司或机构，它们对客户端身份验证之后，就会提供对数据库的访问权限；这个中心机构(公司或组织等)负责数据库等管理，是明确的主体，如果黑客对数据感兴趣，一旦机构遭到攻击，安全受到威胁，数据就有可能被改变甚至被删除；另外，机构内具有权限的管理人的风险也同样存在。

传统的数据库有明显中心化服务的痕迹；区块链数据库则不同，它由多个分布式去中心化的节点组成，所有节点都参与数据管理，在账本数据库增加任何数据，都得到节点确认，这些账本对于所有节点都是公开和透明的，就像比特币的账本中要增加交易数据，必须取得共识，在节点们确认后才能进入区块，这种共识算法保证了网络的安全，也让它不可篡改；共识的机制除了算力竞争的POW，还是授权证明POS和委托授权证明DPOS等。

传统的数据库中，可以对数据进行创建、读取、修改和删除操作；区块链设计更为简化，把对数据修改和删除操作去掉，用户只能在区块上增加数据，所有进入区块的确认数据将不能更改，也就是它只有读和写的操作：可以从区块链中查询和检索数据，可以写入增加更多的数据到区块链上，无法对数据进行修改和删除操作。

区块链允许交易的确认和写入，一个交易就是改变区块链上数据状态的一个操作，旧的记录永远保持不变，新的纪录则改变过去的数据状态。假如，用法币购买了100个btc，这些都会永久记录在区块链上，某天，用10个比特币购买了一辆汽车，这个交易的数据会记录在区块链上，使用者比特币钱包余额就剩下90个btc；不过，区块链数据库会保存所有的记录，使用者之前拥有100个btc历史也会被永久保留下来，而传统数据库一般都是升级到最终的数据状态。

传统的数据库一般都是私密的，但是区块链数据公开可验证，保证完整和透明，用户可以确认自己检索的和查阅的区块链数据是完整的，没有被篡改的，而传统数据库则很难保证。

Hyperledger(中文名为超级账本)是Linux基金会于2015年发起的推进区块链数字技术和交易验证验证的开源项目，Hyperledger的目标是让成员共同合作、共建开放平台以满足来自多个不同行业各种用户的需求，同时能大大简化业务流程；Hyperledger的创始成员有IBM、Intel、思科等大公司。

Hyperledger是对传统区块链模型的革新，Hyperledger通过提供一个模型，这种模型在某种程度上允许创建授权和非授权的区块链，除此之外，Hyperledger通过一个提供针对身份识别、可审计及隐私的安全和健壮模型，使得缩短计算周期、提高规模效率和响应各个行业的应用需求成为可能。