[发明专利]基于混合区块链的档案安全存储和共享系统及实现方法

说明书

本发明公开了基于混合区块链的档案安全存储和共享系统及实现方法，属于档案共享领域，本发明要解决的技术问题为如何实现档案隐私性保护、档案不可伪造和篡改以及档案的授权访问，进而提高档案共享的速度，采用的技术方案为：该系统包括，存储层，存储层用于存储共享的档案，保护档案的不可篡改性；存储层采用IPFS；共享层，用于记录所发生的交易信息，为档案共享过程追溯提供证明，同时用于自动执行身份认证，保证在没有第三方参与的情况下实现档案的安全共享；共享层包括多层区块链模型和区块链上的智能合约；用户层，用于管理、更新、查看、共享档案；用户层有参与者组成。该方法具体如下：初始化；身份注册和认证；档案加密存储；档案共享。

技术领域

本发明涉及档案共享领域，具体地说是一种基于混合区块链的档案安全存储和共享系统及实现方法。

背景技术

近年来，随着社会的进步和科学技术的发展，档案的存储方式也经历了一系列的变化。从最初的纸质存储到现在的电子档案，正在逐渐地向信息化方向发展。纸质档案是最常见的一种档案存储方式，大部分单位都有档案存储部门，但是纸质档案存在很多不可避免的弊端，例如纸质档案的存储对环境要求较高、潮湿的环境容易使纸质档案字迹不清甚至损坏等等。由于纸质档案容易伪造和篡改，档案的安全性得不到保障，同时纸质档案也存在共享难的问题，涉及隐私的个人档案存在泄漏的风险。

随着计算机的普及，纸质档案逐步向电子档案转变，相对于纸质档案来说，电子档案的优点显而易见。电子档案解决了纸质档案存储环境要求较高的问题，电子档案需要一定的存储空间即可，并且不存在字迹损坏不清的情况。电子档案的共享非常方便，但是也有一系列问题存在：

第一、电子档案并不是绝对安全的，存在恶意人员攻击和篡改档案的情况，信息的泄露对于涉及众多个人隐私的档案来说，这是极其不安全的；若被恶意人员伪造身份进行不法活动，会造成严重的后果；

第二、大多电子档案的存储是集中式的，集中式的存储存在单点故障隐患，并随着档案数据的增长，存储成本随之增加；

第三、电子档案虽然共享方便但是不安全，档案所有者没有自己档案明确的所有权，在不知情的情况下档案容易恶意传播，造成隐私信息泄露。

随着人们对区块链技术的广泛关注，区块链应用在越来越多的领域。区块链自身存在许多优势，例如去中心化、防篡改、可追溯等，这些特点使得区块链在档案共享方面有很大的可发展空间。但是区块链自身也存在一定的局限性，区块链的存储成本非常昂贵，即使忽略存储成本，较大的档案数据存储会使档案同步非常困难，所以区块链不适合存储大量档案。区块链的所有节点之间共享区块链存储的数据，对于个人档案来说，隐私性对档案是重要的，而档案直接存储在区块链上，参与节点会同步档案，暴露隐私，十分不安全。

现有的基于区块链的档案共享大多数是通过链外存储的方式缓解区块链上大量档案存储产生的问题，区块链和云存储的结合在一定程度上解决大量数据的存储问题，但是对于隐私数据来说，任何第三方的参与都存在风险；由于不能保证云服务商是可信的，档案涉及众多个人隐私信息，一旦泄露被恶意人员利用会造成严重后果。在档案共享方面，也需要一个安全的机制，明确档案拥有者的所有权，避免档案在所有者不知情的情况下传播泄露隐私。

分布式的文件系统IPFS可以缓解区块链的存储压力以及避免第三方的参与，相对于云存储来说，IPFS是一个更安全的选择。IPFS是基于内容寻址，任何微小的内容改动都会引起哈希的变化，虽然避免了档案更改的可能性，但是直接将数据上传至IPFS，通过档案Hash的泄露，仍然存在档案信息泄露的可能性。区块链每秒只能处理7笔交易，吞吐量低，容易造成网络严重拥堵，对于对吞吐量要求高的场景有一定的局限性。

综上所述，如何实现档案隐私性保护、档案不可伪造和篡改以及档案的授权访问，进而提高档案共享的速度是需要解决的技术问题。

发明内容