数字银行的总分双链的弱中心化可信数据管理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种数字银行的总分双链的弱中心化可信数据管理系统及方法，该方法包括：将所有交易流水依据交易主体和交易时间交织成一张有向交易网；将所述有向交易网分别从横竖两个方向切割成一条总账链和若干条分户账链；将所有分户账链的链头信息同步并入总账链的区块中，从而将所述总账链和分户账链合并成一条BC链；通过链头验证和交易验证对相关交易和账户信息进行查验，确保查验信息的真实性。本发明专利技术通过总分双链结构，在维持中心对数据集中存储和管理的前提下，保证数据公开透明，具有区块链的不可篡改性和可追溯性特征，并使得所有储户都是监督人，间接实施对系统整体账务数据的审计，从而避免银行篡改数据、记假账的可能。

【技术实现步骤摘要】
数字银行的总分双链的弱中心化可信数据管理系统及方法
本专利技术涉及数据处理
，尤其是一种数字银行的总分双链的弱中心化可信数据管理系统及方法。
技术介绍
传统银行体系长期采用“中心化”管理模式，该模式具备高效可控和管理便捷等优势，但近年来随着一些内部人作案和外部攻击事件的披露，中心化模式的弊端日益突显：中心集中存储所有的账户信息和交易信息，很容易成为黑客攻击的目标，造成巨大损失。更为重要的是，中心化管理缺乏透明性和可监督性，储户只能被动的完全信任银行，难以主动实施监督。银行拥有每一笔交易的记账权，具备伪造客户信息、篡改交易记录的能力，在特定情况下，存在中心作弊侵害储户利益的风险。近年来，基于区块链技术的“去中心化”管理模式逐渐受到关注和热捧。建立在多方共同记账原理下的区块链技术，具备高安全性、公开透明、数据防篡改可追溯等优势。但该技术目前仍处于初期，存在高耗低效、隐私泄露和责任主体缺失等问题。此外，若采用该模式，银行将丧失系统的中心地位，政府更难以实施监管，无法保证金融体系的安全性和可控性。目前，以“比特币”为代表的虚拟货币是区块链在金融应用中的典型代表，我国央行也准备发行自己的数字货币，但央行的数字货币以国家信用作为背书，仍然采用中心化模式，无法从本质上体现区块链多方信任的特点，进而无法充分发挥虚拟货币的业务优势。同时，它对现有银行体系的运作模式改动较大，建设成本和维护成本都将十分高昂。有鉴于此，为了更好的满足银行业需求，提升银行公信力，我们结合现有银行系统的业务特点和区块链的技术优势，提出了一种新型的银行数据存储和管理方案。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种数字银行的总分双链的弱中心化可信数据管理系统及方法，将中心化的数据管理与分布式的、轻客户端的数据审计相结合，从而兼有中心化的高效便捷性与去中心化的安全透明性。本专利技术采用的技术方案如下：一种数字银行的总分双链的弱中心化可信数据管理方法，具体包括如下步骤：步骤1、将所有交易流水依据交易主体和交易时间交织成一张有向交易网；步骤2、将所述有向交易网分别从横竖两个方向切割成一条总账链和若干条分户账链；步骤3、以所述总账链为主体，将所有分户账链的链头信息同步并入总账链的区块中，从而将所述总账链和分户账链合并成一条BC链；步骤4、通过链头验证和交易验证对相关交易和账户信息进行查验，确保查验信息的真实性：所述链头验证为验证BC链的最新区块与自身分户账链的链头信息的关系；所述交易验证为验证自身具体历史交易与所述BC链中对应历史区块的关系。进一步地，所述BC链包括若干按时序前后衔接的区块；每个所述BC链的区块包括区块头和区块体；所述区块头，用于储存该区块的摘要信息，并将储存的所述摘要信息对全体储户公开；所述区块体，用于储存当期的详细交易数据。进一步地，步骤1中，所述交易网的结构为：纵向为交易主体，对应储户的账户信息；横向为交易时间，对应时间片内所有储户的交易，即银行系统的总账信息。进一步地，所述时间片为将交易时间按天划分的等长的若干时间片。进一步地，步骤2中，所述总账链，按照块链结构存储信息，每个区块装载对应时间片内的所有交易；所述分户账链为，将储户个人的交易数据按照时间先后顺序串联，并按公式(1)的计算模式组成的哈希链：其中，TXi表示第i笔交易的明细，Balancei表示第i笔交易后的账户余额；末尾Hi(i＝n)称为分户账链的链头信息。进一步地，将所述BC链中当期所有交易构成总账树，当期所有分户账链的链头信息构成分户账树；则有如下数量关系：Head_PC_Merkle_Root(SumA**)＝2×TX_Merkle_Root(SumA*)％M(2)；Head_PC_Merkle_Root(SumB)＝TB(3)；其中，SumA**和SumB为分户账树的树根Head_PC_Merkle_Root中的字段，SumA**表示基于所有分户账统计的当期交易总额模M的值，TB表示系统的总余额；SumA*为总账树的树根TX_Merkle_Root中的字段，它表示基于银行总账统计的当期交易总额模M的值。进一步地，所述链头验证，包括：通过银行返回的默克尔路径来验证储户自身的链头信息是否被如实的包含在所述BC链的最新区块的分户账树中，完成自身链头信息的存在性证明；并验证最新区块中的整体交易数据是否满足公式(2)和公式(3)的数值关系。进一步地，所述交易验证，包括：通过银行返回的默克尔路径来验证自身分户账链上的某笔具体交易是否被如实的包含在BC链的对应历史区块的总账树中，完成自身具体交易的存在性证明；并验证对应历史区块中的整体交易数据是否满足公式(2)和公式(3)的数值关系。一种数字银行的总分双链的弱中心化可信数据管理系统，包括通过网络连接的客户端和服务器；所述客户端，包括：客户端存储模块和请求模块；所述客户端存储模块，用于存储BC链的块头链和自身的分户账链；所述请求模块，用于根据向所述服务器发送查验请求；所述服务器，包括：中心存储模块和账户管理模块；所述中心存储模块，用于存储完整的交易流水、账户数据、BC链以及每位储户的分户账链数据；所述账户管理模块，用于根据所述客户端的请求模块发送的查验请求，返回客户端对应区块的默克尔路径和系统整体交易数据；所述客户端，通过接收对应区块的默克尔路径和系统整体交易数据，进行链头验证和交易验证。进一步地，所述客户端和服务器均设置有各自的私钥和公钥，并通过数字签名来进行身份认证。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术将所有交易流水依据交易主体和交易时间交织成一张有向交易网；然后将所述有向交易网切割成一条总账链和若干条分户账链；再然后以所述总账链为主体，将所有分户账链的链头信息同步并入总账链的区块中，从而将所述总账链和分户账链合并成一条BC链；本专利技术一方面通过总分双链结构，保证数据公开透明，具有区块链的不可篡改性和可追溯性特征，另一方面通过弱中心化，保证数据集中存储，又使得所有储户都是分布式监督人，间接实施对系统整体账务数据的审计，从而有效避免了银行篡改数据、记假账的可能。2、本专利技术相比于比特币网络，无关人员无法获取其他储户的交易记录和账户信息，也无法获知银行的存款规模等整体性商业信息，同时数据存储中心化和不可篡改的特点也便于审计机构对银行实施监管和内部审计。3、本专利技术无需额外建造新的公链或发行新的数字货币，仅仅通过引入非对称加密账户管理技术和对账务数据进行区块链式的存储改造，就能使得银行在保留系统中心地位的同时，实现众多虚拟数字货币的特色业务和功能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为转账交易流程图。图2为本专利技术数字银行的总分双链的弱中心化可信数据管理方法流程图。图3为本专利技术的有向交易网结构示意图。图4为本专利技术的总分双链的逻辑结构示意图。图5为本专利技术的BC链的详细结构图。图6为本专利技术的数字银行的总分双链的弱中心化可信数据管理系统结构图。具体实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数字银行的总分双链的弱中心化可信数据管理方法，其特征在于，具体包括如下步骤：步骤1、将所有交易流水依据交易主体和交易时间交织成一张有向交易网；步骤2、将所述有向交易网分别从横竖两个方向切割成一条总账链和若干条分户账链；步骤3、以所述总账链为主体，将所有分户账链的链头信息同步并入总账链的区块中，从而将所述总账链和分户账链合并成一条BC链；步骤4、通过链头验证和交易验证对相关交易和账户信息进行查验，确保查验信息的真实性：所述链头验证为验证BC链的最新区块与自身分户账链的链头信息的关系；所述交易验证为验证自身具体历史交易与所述BC链中对应历史区块的关系。

【技术特征摘要】
1.一种数字银行的总分双链的弱中心化可信数据管理方法，其特征在于，具体包括如下步骤：步骤1、将所有交易流水依据交易主体和交易时间交织成一张有向交易网；步骤2、将所述有向交易网分别从横竖两个方向切割成一条总账链和若干条分户账链；步骤3、以所述总账链为主体，将所有分户账链的链头信息同步并入总账链的区块中，从而将所述总账链和分户账链合并成一条BC链；步骤4、通过链头验证和交易验证对相关交易和账户信息进行查验，确保查验信息的真实性：所述链头验证为验证BC链的最新区块与自身分户账链的链头信息的关系；所述交易验证为验证自身具体历史交易与所述BC链中对应历史区块的关系。2.如权利要求1所述的数字银行的总分双链的弱中心化可信数据管理方法，其特征在于，所述BC链包括若干按时序前后衔接的区块；每个所述BC链的区块包括区块头和区块体；所述区块头，用于储存该区块的摘要信息，并将储存的所述摘要信息对全体储户公开；所述区块体，用于储存当期的详细交易数据。3.如权利要求1所述的数字银行的总分双链的弱中心化可信数据管理方法，其特征在于，步骤1中，所述交易网的结构为：纵向为交易主体，对应储户的账户信息；横向为交易时间，对应时间片内所有储户的交易，即银行系统的总账信息。4.如权利要求3所述的数字银行的总分双链的弱中心化可信数据管理方法，其特征在于，所述时间片为将交易时间按天划分的等长的若干时间片。5.如权利要求1所述的数字银行的总分双链的弱中心化可信数据管理方法，其特征在于，步骤2中，所述总账链，按照块链结构存储信息，每个区块装载对应时间片内的所有交易；所述分户账链为，将储户个人的交易数据按照时间先后顺序串联，并按公式(1)的计算模式组成的哈希链：其中，TXi表示第i笔交易的明细，Balancei表示第i笔交易后的账户余额；末尾Hi(i＝n)称为分户账链的链头信息。6.如权利要求5所述的数字银行的总分双链的弱中心化可信数据管理方法，其特征在于，将所述BC链中当期所有交易构成总账树，当期所有分户账链的链头信息构成分户账树；则有如下数量关系：Head_PC_Merkle_Root...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨城，
申请(专利权)人：杨城，成都九宽科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51