[发明专利]一种基于可信硬件的区块链系统和数据存储方法

说明书

本发明提供了一种基于可信硬件的区块链系统和数据存储方法，该区块链系统包括：客户端系统，客户端系统和节点服务器通信连接，用于获取用户需求，对用户需求中的数据进行可信计算，并将数据基本信息上传到区块链网络；基于可信硬件的节点服务器，节点服务器连接至可信硬件，用于对用户信息以及需上链的数据信息进行可信存储，以及节点服务器与区块链网络达成共识；区块链网络，区块链网络包括多个区块链节点。利用上述系统，采用区块链技术和可信硬件相结合的方案，以区块链为核心，采用可信硬件作为数据存储媒介，解决了大批量数据存储问题。

技术领域

本发明属于区块链领域，具体涉及一种基于可信硬件的区块链系统和数据存储方法。

背景技术

本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

区块链技术作为一种支持数字货币的分布式账本，具有去中心化，不可篡改性，公开透明、共识和可追溯性的特点，近年来受到了广泛关注。然而，面对区块链技术的不断发展和深入研究，区块链技术中的数据存储和数据泄露问题日益突出。

在区块链中，“区块”是其存储数据的主要介质，无法存储大批量数据，因此，我们也无法直接将区块链作为传统的数据存储系统的替代品。其次，区块链中参与共识的节点之间缺乏信任，如何实现“端到端”的信任也是一个问题。这些问题都使得区块链不足以承担数据存储和保证数据隐私的任务。因此，区块链不能孤立存在，只能将区块链作为底层基础设施的一块拼图，与之相配套的设备与环境还有待进一步完善。

发明内容

针对上述现有技术中传统区块链无法对大规模数据进行存储、各节点间缺乏信任的问题，本发明提出了以下方案。

第一方面，提供一种基于可信硬件的区块链系统，包括：客户端系统，客户端系统和节点服务器通信连接，用于获取用户需求，对用户需求中的数据进行可信计算，并将数据基本信息上传到区块链网络；基于可信硬件的节点服务器，节点服务器连接至可信硬件，用于对用户信息以及需上链的数据信息进行可信存储，以及节点服务器与区块链网络达成共识；区块链网络，区块链网络包括多个区块链节点。

在一种可能的实施方式中，在客户端系统和节点服务器之间进行数据交互，其中，客户端系统进程在用户需要上链时调用安全服务，通过可信执行环境通信代理进入到节点服务器；在节点服务器中创建安全服务进程，并通过调度可信硬件中的进程执行安全服务；在安全服务完成后返回客户端系统进行可信计算。

在一种可能的实施方式中，在客户端系统和节点服务器的数据交互过程中使用隐藏频率保序加密算法。

在一种可能的实施方式中，在客户端系统和节点服务器的数据交互过程中使用密文索引方法将密文的顺序关系以密码学的方法转换到数据结构之中，使得处于目标区间内的数据都可以通过索引快读地定位和读取。

在一种可能的实施方式中，密文索引方法使用平衡二叉搜索树法。

在一种可能的实施方式中，节点服务器，包括：可信应用层，部署有用于与非可信执行环境或非可信应用进行交互的可信应用，可信应用根据调用不同的API接口实现不同的功能；拓展功能层，部署有扩展功能模块，拓展功能模块用于给不同的可信应用提供不同功能的API接口；基础内核层，用于为指定的扩展功能模块提供基础系统功能。

在一种可能的实施方式中，可信应用层部署有认证服务器和文件管理器；其中，认证服务器，用于当收到非可信执行环境下的客户端系统发起的可信执行环境的访问请求时，验证客户端系统的身份；文件管理器，用于在可信执行环境下，利用加密函数进行可信存储。