[发明专利]一种写验分离的弱中心化可信数据存储系统和管理方法

说明书

本发明公开了一种写验分离的弱中心化可信数据存储系统及管理方法，系统包括中心存储模块和客户端存储模块，所述中心存储模块包括中心数据库和区块链，所述中心数据库用于存储完整数据记录，所述区块链用于存储完整数据记录对应的数据指纹；所述客户端存储模块包括本地数据库和块头哈希链，所述本地数据库用于存储数据指纹哈希值的副本片段，所述块头哈希链为所有所述区块块头构成的数据链。中心化数据存储结合分布式、轻客户端式数据核验，兼具中心化模式的高效便捷性与去中心化模式的安全透明性。

技术领域

本发明涉及数据处理领域，尤其是弱中心化可信数据管理方法及系统。

背景技术

传统的数据应用系统，形式上无论是单中心系统还是分布式系统，数据的管理权限都控制在单个实体中，就管理主体而言实质都是中心化的存储模式(CentralizedStorage Scheme，CSS)，即数据的存储、维护和查询都由中心来统一实施，所有数据副本之间的一致性也由中心来统一协调。该模式的优势是数据管理上的高效性，但存储的数据对外是一个“黑箱”，缺乏透明性与可监督性，客户只能被动接受，难以保证数据的真实性和正确性。社会信任本质上是一种公共认知，公众对CSS模式的信任主要源于对政府机关、明星企业以及社会名人的信任。尤其在网络环境下，其对象涉及整个应用系统服务链，公众对网络服务提供者的信任始终是公共信息服务的基础。但是，近年来因内鬼作案、系统漏洞或制度缺陷导致的用户数据遭篡改或泄露的事件时有发生，引发了民众对中心化存储模式的质疑，其公众信任问题面临巨大挑战。

新兴的区块链技术是一种加密的分布式记账技术，它由多方共同维护，以块链结构存储数据，并以密码学方式保证其不可篡改和不可伪造的去中心化的数据存储模式(Decentralized Storage Scheme，DSS)。在这种模式下，人人都可以是数据的读写方和见证人，没有绝对的中心，数据的共识性通过每个节点的完全冗余备份来实现。当某个节点被篡改时，它将显得“格格不入”，因而被排斥且不被承认。但DSS模式在展示高度安全、透明的同时，其内在的低效数据共识机制也造成时间、空间和能耗上的极大浪费。此外，作为一个完全分布式的自治系统，该模式缺乏一个可靠的、公正的责任组织来协调各方利益和处理各种紧急事务。即使各利益方代表组成所谓的利益共同体，出于对自身利益最大化的考虑，在规则制定和事务协调上，该组织也难以秉持客观公正的态度有效的发挥作用。近年来的“THE DAO事件”、“门头沟事件”和比特币的多次分叉，都集中反映出这种模式的潜在危机和内在缺陷。

许多学者也都表达出类似的观点，对两种数据存储模式，尤其是后一种新兴模式的低效机制和可能引发的社会问题、安全问题表示出担忧。例如，Xiwei X.，Cesare P.等人认为，作为非中心化的区块链技术，虽然增加了安全性和透明性，却无法保证信息的私密性，不利于保护个人隐私。Roman B.，Michel

A.等人则对完全去中心化存在的矿池算力集中导致的51％攻击危机、责任主体缺失导致的管理漏洞、低效共识机制导致的高时延和资源浪费等问题提出质疑。此外，近年来区块链行业安全事故频出，业界专家和学者普遍认为，在安全性未得到完全保障的前提下，目前距离区块链应用大规模落地还有很长的路要走。但这些研究在指出问题与忧虑的同时，并没有提出一个可行的替代模式和解决方案。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷，本发明提供一种结合中心化数据存储和去中心化数据验证的写验分离的弱中心化可信数据存储系统及管理方法。

本发明能够以多种方式实现，包括方法、系统、设备、装置或计算机可读介质，在下面论述本发明的几个实施例。

一种写验分离的弱中心化可信数据存储系统，包括中心存储模块和客户端存储模块，所述中心存储模块包括中心数据库和区块链，所述中心数据库用于存储完整数据记录，所述区块链用于存储完整数据记录对应的数据指纹；所述客户端存储模块包括本地数据库和块头哈希链，所述本地数据库用于存储数据指纹哈希值的副本片段，所述块头哈希链为所有所述区块块头构成的数据链。