[发明专利]一种基于区块链和国密算法的疫苗溯源方法

权利要求书

1.一种基于区块链和国密算法的疫苗溯源方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、疫苗生产单位将疫苗的生产信息使用国密算法加密后上传至双链结合的许可链网络中；

步骤2、流通单位将疫苗的流通信息使用国密算法加密后上传至双链结合的许可链网络中；

步骤3、接种单位将疫苗的接种信息使用国密算法加密后上传至双链结合的许可链网络中；

步骤4、监管部门对双链结合的许可链网络中内容的真实性和有效性进行审核和验证；

步骤5、受种者对双链结合的许可链网络中的数据进行查询。

2.根据权利要求1所述的一种基于区块链和国密算法的疫苗溯源方法，其特征在于：所述双链结合的许可链网络的模型结构包括基础层和追溯层；

所述基础层的私有链部署在各单位内部，由各单位自行维护；单位内的每个部门都作为一个节点，共同构成私有区块链网络；记账节点收集当前时间段内所有节点生成的交易并构造区块；其余节点成为验证节点，对新区块内的交易进行验证，验证通过后由记账节点将新区块上链；记账节点的选举和新区块的上链均通过Raft共识算法完成，实现链上数据的一致性；

所述追溯层联盟链由各单位和监管部门共同维护，参与者需要通过严格的资质审核才能加入联盟链；将私有链的区块头hash值存储在联盟链中，从而使联盟链和私有链关联起来；然后通过共识算法在各级疾病预防控制机构中选出记账节点，将当前时间段内所有的私有链区块头哈希值存储到联盟链区块中并上链，监管部门及流转过程中的其他单位作为验证节点对数据合法性进行验证，并备份联盟链上的区块头信息。

3.根据权利要求1所述的一种基于区块链和国密算法的疫苗溯源方法，其特征在于：所述国密算法包括SM2算法和SM3算法，所述双链结合的许可链网络采用SM2算法和SM3算法进行对交易的签名和验签；

假设节点A是签名方，由A创建一笔交易T_A，D_A为交易中包含的数据，签名与验签的具体过程如下：

Step1：生成密钥对

取{1,2,···,n-1}中的一个随机数，作为节点A的私钥，然后利用SM2加密算法生成公钥，计算节点A的hash值Z_A；

Step2：签名

对数据D_A进行预处理，将其与Z_A绑定，得到利用SM3算法对进行Hash运算，得到固定长度的通过SM2中的签名算法对进行签名，得到交易的数字签名S_A，然后把S_A，T_A和公钥进行绑定，得到T_A′，向全网广播；

Step3：验签

利用SM2验签算法对T_A′中绑定的S_A和公钥进行合法性验证，若检验通过，则将交易写入区块。

4.根据权利要求1所述的一种基于区块链和国密算法的疫苗溯源方法，其特征在于：所述SM3算法的具体流程如下：

Step1：消息填充

首先对输入的数据进行填充，附加消息的长度，填充方式采用MD结构；

Step2：迭代压缩

将填充后的消息先分组，再对分组后的消息进行扩展，然后将扩展后的消息经过一系列迭代压缩，最后输出固定长度256比特的hash值。