[发明专利]一种基于分区式区块链的电子证据保全方法

说明书

本发明公开了一种基于分区式区块链的电子证据保全方法，包括基于UTXO模型的分区式区块链的电子证据保全方法；并结合有向无环图的数据结构对电子证据保全信息进行分布式、公开透明的存储；采用UTXO模型对保全数据更新的权限进行维护，保证了数据更新的安全性和可靠性，实现了轻量级的数据修改权限管理机制，除此，采用PoW与PoS结合的共识算法，利用保全数据的重要性降低PoW算法所消耗的计算量，使重要的电子证据更易于上链，实现对不同重要级别的保全数据进行差异化处理。

技术领域

本发明属于电子数据保全的技术领域，具体涉及一种基于分区式区块链的电子证据保全方法。

背景技术

电子证据是数据的一种，它超越了以往所有形式的证据，不仅包括文本、图像和声音，还包含了多媒体。一般来说，电子证据具有隐匿性、脆弱性等特点，相比于传统数据，电子证据更加容易丢失、篡改、销毁等，因此深入研究电子证据的保全对司法以至于其他领域的数据保全具有重要意义。

区块链是一种分布式存储的数据结构，每个区块中存储了由众多区块链节点认可的交易事务，每个区块链节点都可以获取整个区块链的数据，与全局保持一致。区块的身份是由SHA256哈希加密算法计算的哈希值来独特标识的，由于区块头部中包含了上一个区块的哈希值，所以区块与区块之间是互相链接的。区块链可以视为一个垂直的堆栈结构，每个新生成的区块都放在区块链的顶部，区块链的第一个区块是整个堆栈的基础。区块链通过这种叠加的层次结构增加了数据的防篡改性和防抵赖性，同时，基于时间戳的链式结构提供了可溯源的特性。

工作量证明(Proof of work,PoW)是通过暴力计算寻找一个符合特定要求的nonce值，该nonce值与交易数据相互拼接后得出的Hash散列值需要满足特定的格式。权益证明(Proof of stake,PoS)是类似于现实生活中的股权制度，拥有股权越多的人越容易获得记账权。在权益证明中，合法记账者可以获得记账收益，为了提高获取记账权的概率，用户就需要提交越多的押金。PoS大大减少了相对于PoW而言的资源浪费量。它使恶意参与者存在将押金罚没的风险。

智能合约在1990年代由密码学家Nick Szabo首次提出，他将智能合约定义为“一系列由数字形式规定的承诺，包括协议双方履行其他承诺的协议。”，在区块链平台“以太坊”发明后，智能合约有了新的定义。其本质是不可更改的计算机程序，这类程序运行在“以太坊”虚拟机上。智能合约由交易事务启动。对于任何运行相同智能合约的计算机，在给定了初始该程序的交易和当前区块链状态后都能得到相同的输出。智能合约一旦部署到区块链上后将无法修改其代码内容，并且实现该智能合约的代码对任何人都是公开透明的。如果需要对合约内容做出修改，只能删除该合约实现的功能使其成为一个空账户再重新定义一个新的智能合约。

目前在电子证据保全中的区块链应用主要有以下几个方面：

(1)基于区块链保护个人数据。G.Zyskind,O.Nathan and A.'.Pentland,Decentralizing Privacy:Using Blockchain to Protect Personal Data,2015 IEEESecurity and Privacy Workshops,San Jose,CA,USA,2015,pp.180-184,doi:10.1109/SPW.2015.27.这篇文章描述了一个分布式个人数据管理系统，以确保用户拥有和控制他们的数据。

(2)基于区块链技术的电子证据系统架构。侯义斌,梁勋,占小瑜.基于区块链的电子证据系统架构模型[J].计算机科学,2018,45(z1):348-351.文中介绍了一种基于区块链技术的电子证据系统架构.区块链数据不可篡改的特性,保障了电子证据的真实性,从而推动了电子证据技术的快速发展与应用.架构中还描述了一种电子证据的批量打包方式,其可以降低区块链的存证成本,提高存证效率。