[发明专利]基于区块链的大数据公平与安全交易方法

权利要求书

1.一种基于区块链的大数据公平与安全交易方法，其特征在于，包含如下步骤进行：

1)数据预处理阶段：数据拥有者将待交易的原始数据进行分组,分为N个组，并且对每个分组使用不同的密钥进行加密，得到对应的加密密文；同时计算块hash、密钥hash以及加密密文hash，得到一个五元组数据结构：数据块、数据块Hash、密文块、密钥及密钥hash；

2)进行公平交易协议，具体步骤如下：

步骤一：购买者向数据拥有者提出购买数据，数据拥有者将全部的加密数据块、原始数据hash及密钥hash一起发送给购买者；

步骤二：购买者对接收到的数据进行随机选择认证；

步骤三：当购买者认证成功后，就通过比特币网络发起一个支付交易，该交易的输出能作为两种交易的输入，分别是TxAccept和TxRefund；

TxAccept交易，这种交易由数据拥有者发起，它必须要求数据拥有者提供对应的签名和余下的全部密钥，数据拥有者可以通过该交易将对应比特币转移到自己的私有比特币地址上；

TxRefund交易，这个比交易是由数据购买者和数据拥有者共同生成的一个时间锁定交易，它要求同时提供数据拥有者和购买者的共同签名，在锁定时间内，如果数据拥有者没有提交TxAccept交易，这意味着数据拥有者默认放弃数据交易，那么TxRefund交易生效，会默认将该笔比特币转移到数据购买者的私有比特币账户上；

步骤四：当数据拥有者提交TxAccept交易，数据拥有者必须在TxAccept交易中提供步骤二余下的所有密钥，那么此时数据购买者能过获取全部的加密密钥，也就是能够对所有的加密数据进行解密获得原始数据。

2.根据权利要求1所述的基于区块链的大数据公平与安全交易方法，其特征在于：所述的步骤二中，购买者对接收到的数据执行随机选择认证过程如下：

A：购买者随机选取n(1<<n<<N)个密钥hash，向数据拥有者请求对应的密钥；

B：数据拥有者将对应的密钥发送给购买者；

C：购买者接受到对应密钥以后，首先验证对应的密钥hash，如无误，则解密相应的加密数据块，获得原始数据，根据对应的原始数据hash来判断密钥的真假。

3.根据权利要求1所述的基于区块链的大数据公平与安全交易方法，其特征在于：步骤1)中所述的数据拥有者将待交易的原始数据进行分组具体是，将原始数据分成N个分组，每次交易都将分为不同的块，并且每个分组的分割数据长度也不相同；其数据结构如下所示：

A1：分块大小，表明分割后的块数，共有2个字节，最长可以表示分割成65535块；

A2：分块序列，表明该块数据在原始数据块中的顺序，2字节，表示范围0～65535；

A3：时间戳，表明数据分割的unix时间戳，4字节；

A3：分块HASH，表明该块数据的hash值，用于验证数据块是否被正确，使用4字节；

A4：分块长度，表明该数据块的长度，使用4字节，最大可以表示0～4394967295字节长度；

A5：分块数据，用于存储数据块，长度有A4指定。

4.根据权利要求2所述的基于区块链的大数据公平与安全交易方法，其特征在于：在步骤二阶段中，购买者对接收到的数据进行随机选择认证，随机选取n个密钥hash，n选取需要远小于N，远大于1，如果n选择太小，将会增加欺骗的概率，如果n选择的太大，接近N则会导致密钥泄漏过多。

Ω_rki＝{a₁…a_n|i≠ja_i≠a_j，1＜＜n＜＜N}

Ω_rki代表了随机选择的下标序列，并且此时欺骗概率为：。

5.根据权利要求1所述的基于区块链的大数据公平与安全交易方法，其特征在于：在步骤三阶段中，如果还需要数据拥有者同数据购买者进行交互，需要对两笔加以进行共同签名，其具体过程如下：

A1：购买者生成TxPayment，该交易的输出脚本允许两种类型的输入脚本对它进行使用；第一种是需要购买者和拥有者共同签名，第二种是数据拥有者的签名和步骤二余下的密钥；这时，购买者生成TxPayment暂时不要想整个比特币网络广播，他还需要生成TxRefund交易，设置锁定时间，并将自己的签名添加到TxRefund交易中，然后将该交易发送给数据拥有者；

A2：数据拥有者在接收到TxRefund交易后，检查锁定时间以及数据购买者的签名，如果无误，则将自己的签名添加到TxRefund中，并发送给数据购买者；

A3：数据购买者从数据拥有者出接受完整的TxRefund交易，检查交易是否被更改，数据拥有者的签名是否正确，如果都正确，则将TxPayment向全网广播；

A4：数据拥有者和数据购买者等待TxPayment交易确定；

A5：数据拥有者等到TxPayment交易确定后，使用步骤步骤二余下的密钥和自己的签名生成TxAccept交易，并向比特币网络广播；

A6：当数据购买者监听到TxPayment交易后，就可以通过读取该交易的输入脚本获取余下的全部密钥。