[发明专利]一种基于Fabric的关系型数据库内容同步方法

说明书

本发明涉及基于Fabric的关系型数据库内容同步方法，通过为每个Peer节点配备一个关系型数据库用于存储更复杂的数据而将操作记录保存到区块链帐本中，并对fabric各部分添加相应逻辑，以达到对关系型数据库内容同步的目的。其过程包括：在节点启动时，进行一系列初始化操作，尤其是密钥的重新启用与关系型数据库的内容重新拉取。之后通过Gossip广播同步信息，节点收到同步信息之后将账本高度进行比较，以账本高度最高的各节点的数据库为准，从而基于Gossip服务对数据库表进行同步。本发明既能够对区块链存储扩容，又可以增强数据的安全性与防篡改性。

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，特别涉及一种基于Fabric的关系型数据库内容同步方法。

背景技术

超级账本(HyperLedger)的fabric是一个开源的企业级许可分布式账本技术平台，与其他流行的分布式账本或区块链平台相比，fabric具有高度模块化和、配置的架构和较好的交易处理和交易确认延迟方面性能。fabric作为分布式账本，相对于传统的关系型数据库具有高安全性、防篡改性、可追溯性等优点，但也存在关系型数据库不具备的缺点，如存储难以扩充、难以组织结构复杂的数据、性能过低。同样的，对于传统的关系型数据库，则存在数据安全性问题、数据库宕机、数据丢失、中心化易受攻击等。

因此，将二者结合起来则可以同时利用其优点。在这个结合中，关系型数据库由于其不具备拜占庭容错(BFT)能力，因此，基于区块链账本对关系型数据库设计一个合理的同步过程则是一个需要解决的关键问题。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本发明提出了一种基于fabric的关系型数据库的数据内容同步方法。该方法通过为每个对等节点(Peer)添加一个额外的关系型数据库来将数据的不同部分分别存储到Fabric区块链账本中和关系型数据库中，同时结合对称加密方法，并对准备存储到fabric和关系型数据库的数据存储流程进行适当改造，使其既能够确保存储数据的安全性和完整性，又能够兼顾存储和查询数据时的效率。

本发明的技术方案是：一种基于fabric的关系型数据库的数据内容同步方法，包括：首先为每个Peer节点配备一个关系型数据库用于存储准备上链的数据，然后通过对fabric各部分添加相应逻辑，以达到对关系型数据库内容同步的目的；过程包括：在节点启动时，进行一系列初始化操作，尤其是密钥的重新启用与关系型数据库的内容重新拉取；之后通过Gossip广播同步信息，节点收到同步信息之后将账本高度进行比较，以账本高度最高的各节点的数据库为准，从而基于Gossip服务对数据库表进行同步，通过各步骤的修改，本发明对fabric进行了存储逻辑的改造以及同步逻辑的添加。

进一步地，所述方法的具体步骤如下：

Step1：添加额外的数据库需要保证外部数据的安全性，对于关系型数据库内的数据，同时需要进行读取，因此采用AES双向加密的方式进行加密；

Step1.1、为Fabric添加密钥管理类Crypter，包含方法为：RandomKeyGen()，用于产生固定长度的随机密钥；EncryptTable()，用于对数据库表名进行加密； EncryptSQL()，用于对存入关系型数据库的具体SQL各字段进行加密； DecryptTable()，用于对数据库表名进行解密；DecryptResult()，用于对数据库操作结果集进行解密；

Step1.2、密钥存储对于对称加密极为重要，由于联盟链中节点在正常运行时不会经常重启，因此密钥每当在节点启动时则使用RandomKeyGen()方法创建，并将密钥存储于程序中，该随机密钥对于各个Peer节点均不相同，不向外部进行存储(配置文件、区块账本等)，以保证密钥安全。

Step2：添加额外的关系型数据库需要对该数据库进行管理，因此添加相关管理类为数据库同步而添加的数据库管理表进行管理；