[发明专利]一种基于区块链的P2P安全下载检测方法及系统

权利要求书

1.一种基于区块链的P2P安全下载检测方法，其特征在于，包含如下步骤：

S1、P2P网络构造：P2P网络的构造包含安装P2P客户端和P2P网络协议；其中将参与P2P下载的每个节点均安装客户端，所述P2P客户端包括：比特币客户端、以太坊客户端、以太坊钱包；所述P2P协议可实现节点发现和网络组网功能，所述节点可以自由加入和退出P2P网络；

所述以太坊钱包里存储私钥PRKx，使用椭圆曲线乘法单向加密函数产生公钥PUKx，使用椭圆曲线乘法单向加密函数生成特定收款地址ADx；

P2P网络中，安装了挖矿软件的节点在挖矿网站上注册之后成为矿工；P2P网络中的每个节点维护各自的本地文件片段的列表，列表格式为:<Num1,Segment1,Length1,File1[Start,End],hash(Segment1)>，其中Num1为所述文件片段在列表中的位置序号，Segment1表示文件片段，Length1文件片段字节大小，File1[Start,End]表示文件片段在文件中的起止位置，hash(Segment1)表示所述文件片段的哈希值；

S2、节点请求下载文件片段过程：区块链中的任一请求节点N1在P2P网络中发布需要下载的文件片段的起止位置信息，区块链中其他所有节点收到所述信息后，和本地文件片段的列表进行核对，如果存在任意一个节点有所述文件片段，则所有的所述任意一个节点将文件片段的哈希值均传送给请求节点N1，请求节点N1收到后，核对所述文件片段哈希值与节点N1下载的文件列表中的文件片段哈希值是否一致，如果一致，则在所有的所述任意一个节点中选择距离请求节点N1最近、传输速度最快且带宽最大的一个节点N2与请求节点N1建立连接；

S3、文件片段下载过程：下载文件片段前，节点N1需要支付给节点N2代币，代币的个数为n个，下一次使用代币需要节点的多重签名，节点N2在等待全网共识账本已经完成k个区块的确认后，再向节点N1发送文件片段，其中n>0，k>0；

S4、激励与惩罚过程：节点N1下载文件片段后，进行核验所述文件片段的哈希值是否与预知的文件片段哈希值一致，如果正确则表明所述文件片段正确无误，则节点N1给节点N2提供签名，允许节点N2使用代币，否则不提供签名；如果N1在下载到正确文件片段后不提供签名，则第三方仲裁机构T介入，验证N1是否故意不支付，如果验证属实，则强制节点N1提供签名，允许节点N2使用代币；

S5、共识过程：通过基于PoW和PoS的联合机制，P2P网络可动态调整PoW共识过程的难度值，最先找到正确的解随机数的并经过全体节点验证的节点N3将会获得当前交易的记账权；

S6、记账过程：获得交易记账权的节点N3将节点N1与N2的交易信息打包成BLOCK，然后根据数据传播协议通知全网其他节点，通过交易验证机制，全网节点对该区块进行合法性验证，若验证通过，则记账节点将BLOCK放入共有链；记账的节点客户端满足具有挖矿打包区块功能，记账节点会取得n的比例p，即p*n作为手续费，所述手续费由N1支付。

2.根据权利要求1所述一种基于区块链的P2P安全下载检测方法，其特征在于，步骤S6中所述的公有链区块BLOCK数据结构包括：

A1区块体：A11当前区块的交易数量、A12经过验证的区块创建过程中生成的所有交易记录、A13当前区块大小；

A2区块头：A21当区块前版本号、A22前一区块地址、A23当前区块的目标哈希值、A24当前区块PoW共识过程的解随机数、A25Merkle根、A26当前区块生成的时间戳；

公有链区块上内容数据的数据结构包括：

B1元数据、B2交易费用、B3手续费、B4数据签名；

其中，哈希值：交易数据编码为特定长度的由数字和字母组成的字符串；

Merkel根：将区块体的数据进行分组哈希，将相邻的字符串合并为一个字符串，然后运算这个字符串的哈希，hash(hash(data1)||hash(data2))，得到数目少一级的哈希，如此递归直到只剩最后一个根哈希值记为区块头的Merkle根；

时间戳：主链上各区块是按照时间顺序依次排列的，记录区块数据的写入时间。时间戳可以作为区块数据的存在性证明。