[发明专利]面向链上链下结合文件区块链的跨链方法及中间系统

说明书

本发明属于区块链与文件管理交叉技术领域，公开了一种面向链上链下结合文件区块链的跨链方法及中间系统，具体步骤有：新链注册；发起跨链请求，进入链上信息跨链；公证人组验证协商，执行链上信息跨链，准备链下文件跨链；链下文件跨链；跨链结果反馈记录。本发明根据不同文件跨链类型，结合公证人机制，设计了完整的跨链中间件结构与职能，设计了完整的跨链流程。本发明结合密码学身份验证、加密算法以及网络文件传输协议等技术设计了有针对性的链下文件跨链机制，保证了跨链文件的安全性、完整性。同时，针对“链上链下相结合文件区块链”系统的特殊构造与运行方式，对文件跨链类型进行了划分。

技术领域

本发明属于区块链与文件管理交叉技术领域，尤其涉及一种面向链上链下结合文件区块链的跨链方法及中间系统。

背景技术

目前，随着信息网络飞速发展，区块链技术受到越来越多的关注，众多领域都在探索引入区块链技术的切实可行的方案。在文件管理领域，借助区块链技术对文件进行防篡改、一致性保护以及提供权责追溯等功能，这种区块链系统被称为“文件区块链”。一般将文件属性，内容HASH值等文件关键信息，进行上链存储。而文件本身，如果比较小在KB级也可以进行链上存储，比较大的文件则普遍采用链下存储方式，即依靠区块链结构以外的系统存储文件本体。由于很多应用领域其产生的文件大小都大于KB级，因此区块链+链下文件扩展存储的“链上链下结合”方案成为构建文件管理领域区块链系统的主流。

目前在文件管理领域，已形成了大量“链上链下结合”的文件区块链方案和具体实现。这些方案中区块链部分大多为私有链、联盟链结构。链下存储文件的方式多见为：数据库存储或者新式“星际文件系统(Inter Planetary File System：IPFS)”的分布式存储。无论哪种链下存储方式，由于链上结构是私有链、联盟链，并不公开，因此造成了很多“文件孤岛”。不同开发时期、应用领域，不同用户群间的文件区块链系统并不互通，导致需要文件移交的应用无法实现。而文件移交又是文件管理领域十分常见和必须的功能。例如：研究院的设计文件，设计、审核、修改全过程上链管理，但是设计完成之后需要移交给施工、监理、建筑管理等实施单位组成的另一个施工管理的文件区块系统，以进行实施过程的审批、监理、管理等工程关键信息记录。如何在两个互不统属的文件区块链间进行文件管理移交即“文件跨链”现在是文件管理引入区块链技术急需解决的一个关键问题。

对比一般的货币区块链，文件区块链间的跨链过程更加复杂和困难。前者只需要交换链上的信息，而文件区块链，链上的文件信息与链下文件本体存储相互关联，单独将链上信息跨链没有实际价值。如何将文件链上信息、链下本体数据安全地跨链转移就成了文件区块链跨链研究的关键所在。

目前主流的跨链机制都是针对类似虚拟货币链，这类只需要转移链上信息的系统。由于文件管理领域，“链上链下结合”技术方案的特殊性，使得文件区块链不仅仅有链上信息，还有大量链下文件。单一转移链上信息的跨链机制不能满足“链上链下结合”的文件区块链系统。

在“链上链下结合”方案下的文件区块链系统，其链下存储机制不尽相同，呈现出IPFS分布式存储与其他数据库存储并存的情况，导致文件区块链系统间无法进行便捷地跨链文件转移。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)目前主流的跨链机制都是针对类似虚拟货币链，这类只需要转移链上信息的系统；但由于文件管理领域“链上链下结合”技术方案的特殊性，单一转移链上信息的跨链机制不能满足“链上链下结合”的文件区块链系统。

(2)在“链上链下结合”方案下的文件区块链系统，其链下存储机制不尽相同，呈现出IPFS分布式存储与其他数据库存储并存的情况，导致文件区块链系统间无法进行便捷地跨链文件转移。

解决以上问题及缺陷的难度为：