[发明专利]一种基于区块链和IPFS的溯源权限管理系统

说明书

本发明涉及一种基于区块链和IPFS的溯源权限管理系统，包括设于区块链上对区块链和星际文件系统上的数据进行直接操作的对象模块、记录权限信息的角色模块和由区块链执行的智能合约，智能合约包括对角色模块进行权限管理的角色权限列表合约和查看对象模块的数据信息的对象数据访问合约，角色权限列表合约包括角色模块拥有的所有权限以及相应权限的判别单元组，对象数据访问合约包括对象模块信息及对应的操作接口，通过角色权限列表合约对溯源权限进行管理，溯源权限对应的溯源数据以与星际文件系统对应的哈希值的形式存储于区块链中。与现有技术相比，本发明具有保证溯源系统链条上企业的信息安全、缓解区块链的存储压力等优点。

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，尤其是涉及一种基于区块链和IPFS的溯源权限管理系统。

背景技术

近些年来产品质量和食品安全问题频发，通过溯源系统来追踪产品的生产、转运、消费过程来保证产品安全问题引起了人们的关注。现在有很多溯源系统可以对供应链中产品的状态进行追踪，但是这些系统都面临着一些数据篡改的风险。原因就在于这些系统很多都使用集中式的系统架构，这让溯源数据很容易被改写。这个时候可以保证数据不可篡改的区块链技术吸引了研究者的目光，很多基于区块链的溯源系统被开发出来。但是这些系统都缺少一定的访问控制，这可能导致区块链上全公开的数据泄露企业的商业机密，从而带来很多不必要的损失，所以很多研究者展开了对区块链权限管理方面的研究，并且取得了很多成果。

基于区块链的访问控制技术研究主要包括的就是基于交易进行的权限管理和基于智能合约进行访问控制这两个方面。基于交易进行的权限管理主要是将区块链中的交易与访问控制相结合，而基于智能合约进行访问控制主要就是在智能合约中通过编程实现系统资源的访问控制。

基于交易进行的权限管理是通过区块链中的交易完成权限的创建与授予，系统根据区块链的不可篡改性和可追溯性得到一个权限转移的链条，整个权限的管理都是公开透明的，并且利用共识机制获取区块链网络的信任。比如Damiano机制定义了两种特殊的交易，一种用于给出权限新建与转移的策略并创建权限交易，另一种就是根据策略实现用户间权限的转移。通过这两种交易，基本的权限管理功能得以完成，并且区块链中记载了整个权限的转移过程，可以溯源和审计。

基于智能合约进行访问控制是在智能合约中定义一些访问控制的策略，通过智能合约的自动执行完成对用户访问资源的控制。同样的，因为智能合约存储在区块链中，所以这些策略会经过区块链网络的共识过程，得到大家的认可。比如MedRec框架通过定义三种不同类型的智能合约，完成了用户与权限的连接，一种智能合约就是代表患者和信息提供者的信息，它指向了记录该用户权限列表的智能合约地址，这也是第二种智能合约类型。第三种智能合约类型就是对权限的具体描述。通过这三种智能合约的组合以及智能合约的自动执行就可以完成基本的权限控制。

这些现有的权限控制技术都基本实现了权限控制的功能，但是也有着一定的缺陷。首先就是区块链共识机制上的缺陷，由于是通过工作量证明(POW)、权益证明(POS)等需要大量的算力与时间的共识算法，极大地限制了区块链的吞吐量，即每分钟可以处理的交易条数；其次由于原始的数据信息存储在区块链上，区块链账本被攻击会导致大量隐私数据的泄露，信息安全存在隐患；并且由于数据直接存储在区块链上，导致区块链节点存储区块链副本需要较大的存储空间，给节点的存储带来了更大的成本，区块链的存储压力过大。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的吞吐量较小、信息安全存在隐患、存储压力过大的缺陷而提供一种基于区块链和IPFS的溯源权限管理系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：