[发明专利]一种基于区块链及安全执行环境的数据流通方法

说明书

本发明提供了一种基于区块链及安全执行环境的数据流通方法，利用SGX提供的可信计算环境来保证数据处理过程的隐私性，同时利用加密信道保证数据传输过程中的隐私性，从而保证了私密数据在整个过程中不会泄露。本发明还利用区块链保证数据的完整性和合法性，参与者无法在链上伪造数据，同时可以保证数据的质量可以验证。本发明还利用智能合约保证计算任务的正确执行，并保证权益合理分配。此外，本发明通过在链上记录操作日志来保证计算过程的可追溯性和可审查性。

技术领域

本发明涉及计算机数据处理领域，具体地，涉及一种基于区块链及安全执行环境的数据流通方法。

背景技术

近年来，随着大数据产业的发展，数据的价值逐渐凸显出来。数据流通作为一个关键环节，能够将数据的产生端和数据的应用端打通，从而促进数据的价值的实现。随着技术发展，数据流通市场也在逐渐转型。一方面，数据不同于传统商品，例如它具有易复制的特性，这导致传统的交易方式会很容易使其丧失价值，并且出于隐私性和安全性考虑，原始数据往往不能够直接被交易，而是需要新的提取和交易方式。当前大多企业倾向于利用服务来包装数据，由贩卖数据转变为提供基于数据的服务，从而保护隐私。另一方面，越来越多的公司会将工作负载直接运行在公有云之上，数据的传输和转移形式也由原来的通过链路连接转变为云数据交换模式。另外，大数据市场的主体也由互联网数据转向多网融合数据，随着物联网的发展，M2M(Machine-to-Machine)产生的数据量也在不断增长，深刻改变着数据市场的格局。

当前数据流通市场仍处于起步阶段。由于信用体系的不足和数据开放体系的缺失，当前市场中的数据存在着数据质量低下、数据量贫乏、数据代理平台少等问题，导致数据并不能满足实际生产的需求。

数据流通的实现和发展受到多种因素的制约，主要包括流通成本和效率、安全性、数据质量、权益分配机制、追溯审计以及透明性等。如何能够在满足这些需求的同时，完成数据流通，实现数据价值，是当前数据流通发展的一个挑战。

现有技术中的第一种方案为同态加密技术，可以在保证数据处理的隐私性，即便在公有云环境下，也能保证第三方服务器在无法获取明文数据的前提下完成计算任务。然而，当前同态加密技术的发展尚不完善，不受限制地支持加法和乘法操作的全同态算法目前只在理论层面论证可行，尚没有形成可以商用的工业版本。而部分同态算法相对简单，虽然由实用的版本，但适用的场景有限，只能满足一些简单的数据分析需求。同态加密技术主要关注数据处理过程的隐私性问题，但无法保证数据的质量可靠，所以数据需求方往往需要预先通过额外的程序进行相关的验证，例如对部分数据进行预加密处理及计算，来确定该数据的合理性。

现有技术的第二种方案是零知识证明，零币(Zcash)采用这种方式来保护用户隐私。零知识证明即在不透露任何有用信息的情况下，使验证着相信某个论断是正确的零知识证明可以在保证数据隐私性的前提下验证数据的合法性，可以有效地解决数据流通中的数据验证环节的数据隐私性问题。然而，缺陷在于初始参数掌握在少数人手里，这会带来中心化的问题。同时它的运算消耗非常大，并且当前的零知识证明尚不完善，应用场景非常有限，只适用于一些简单的计算，在智能合约领域，面对图灵完备的合约代码，可能还需要更多的改进。

第三种方案是环签名(ring signature)，门罗币采用这种方式保护隐私。类似古代联名上书时将名字写成环形，所有名字看起来地位相同，无法猜测真正发起人。每当发送者要建立一笔交易的时候，他会使用自己的私钥加上从其他用户的公钥中随机选出的若干公钥来对交易进行签名。验证签名的时候，也需要使用其他人的公钥以及签名中的参数。同时，发送者签名的同时还要提供钥匙映像来提供身份的证明。私钥和钥匙映像都是一次一密的，来保证不可追踪性。而缺陷在于环签名需要与其他用户的公钥进行混合，因此可能会遭受恶意用户从而暴露隐私。