一种面向联盟链的监管方法及监管数字孪生模型技术

本发明专利技术公开了一种面向联盟链的监管方法，包括：事务监管，账户交易行为监管，节点行为监管，通过建立针对某些特定账户在特定时间段的状态转移模型图，创建一个从需要监管的事务到模型中对应节点的映射，将对事务的监管转化到对模型中节点的监管。本发明专利技术可应用于联盟链系统的动态监管，具有广泛的应用场景。具有广泛的应用场景。具有广泛的应用场景。

【技术实现步骤摘要】
一种面向联盟链的监管方法及监管数字孪生模型


[0001]本专利技术涉及一种基于数字孪生的区块链监管映射模型，更具体的说是面向联盟链监管的数字孪生映射模型以及监管的实现方法。

技术介绍

[0002]从比特币问世开始，区块链技术不断地发展着，在现实生活当中也得到越来越广泛的应用，在企业协作的应用场景当中，联盟链技术也如火如荼的发展起来。
[0003]在传统的区块链系统当中，节点指拥有计算资源、存储能力同时可以连接网络的服务器，任何节点都可以接入到区块链系统的网络当中，进行提交事务，竞选记账权，打包区块和同步区块等活动。通常来讲节点数量非常多，其中也包含了一些恶意节点，但是恶意节点数量占整体区块链系统节点数量的比例通常小于一个固定的值(1/2或 1/3)，通过这样的基本假设和一系列的机制设计保障区块链系统的安全性。区块链系统最重要的是要达成共识，尽可能确保节点本地存储的区块链当中的内容保持一致，但是由于节点数量非常多，而且存在恶意节点，所以在传统的区块链系统当中达成共识往往是代价比较大的，联盟链技术应运而生。
[0004]联盟链技术聚焦于几家企业或者单位合作共享一些数据和业务的应用场景，参与合作的企业通常会维护一些在联盟链系统当中承担不同任务的节点，通过在联盟链系统当中达成共识的方式来实现具体的业务数据的共享。联盟链系统相比于传统的区块链系统节点数量少很多，一般联盟链系统的节点数量通常是个位数的，或者是十几个节点，加入联盟链的节点也有一定的身份验证机制。
[0005]但本申请专利技术人发现与此同时也存在许多因为对联盟链的不正规管理和使用而产生的一系列问题。目前来说，常见的联盟链系统中的共识节点均是可验证身份的，交易的发起也需要由会员服务提供商来提供权限。联盟链的强身份许可，带来了接口标准化的优点，但是与此同时往往会和隐私保护的目的相冲突；而且由于区块链数据本身的增量特点，针对联盟链的监管模型如何高效处理增量数据也是需要思考的问题。在现存的联盟链监管方案中，大多采用先进行数据采集和预处理，再分析相关数据的方式。但是，区块链较大的数据体量，会导致预处理所需的时间和空间复杂度较高，整体运行效率较低；同时，该监管方式还存在对运行中的联盟链系统产生干扰，造成由监管者产生的安全问题的风险。
[0006]因此，建立一种面向联盟链的安全高效的数据映射模型来实现有效的监管对于建立安全防护体系来说是非常关键的。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种基于数字孪生的联盟链数据映射模型，在建立好的数据模型上根据不同的需求运行不同的监管算法实现更加针对性和高效的监管目标。
[0008]本申请提供了一种面向联盟链的监管方法，其特征在于：应用于联盟链监管系统
的监管服务器，包括：
[0009]事务监管，通过建立针对某些特定账户在特定时间段的状态转移模型图，创建一个从需要监管的事务到模型中圆形节点的映射，将对事务的监管转化到对模型中事务节点的监管；
[0010]账户交易行为监管，账户的交易行为被抽象为了状态转移映射图上的一个事务节点，账户原子状态节点指向该事务节点，表示账户参与了该事务，事务节点指向时间戳靠后的账户原子状态节点，表示经过该事务执行之后账户的状态，具体所有的事务信息全部记录在状态转移模型图中对应的事务节点上。
[0011]节点行为监管模块，将节点提交的事务与原本预期的事务执行顺序进行比对，从而判断节点行为是否符合监管的要求。
[0012]本专利技术上述监督方法进一步限定的技术方案为：所述事务监管包括以下步骤：
[0013]步骤101:输入一个状态转移模型图G；
[0014]步骤102:从G中读取一个未读取过的交易Tx；
[0015]步骤103:将指向Tx多账户节点读入列表S1，被Tx指向多账户节点记入S2；
[0016]步骤104:判断Tx中的相关签名信息是否符合区块链的共识协议；
[0017]步骤105:根据Tx中的交易内容检查S1，S2中相关转账、合约信息是否匹配；
[0018]步骤106:调用判断合约是否存在漏洞的算法，并判断是否存在合约漏洞；
[0019]步骤107:输出交易不合法；
[0020]步骤108:输出交易合法，并输出查找到的漏洞的相关信息；
[0021]步骤109:输出交易合法且合约不存在漏洞；
[0022]步骤110:判断图中是否还有未读取的交易节点；
[0023]步骤111:过程结束。
[0024]本专利技术上述监督方法进一步限定的技术方案为：所述账户交易行为监管包括以下步骤：
[0025]步骤201：根据区块链中的交易信息建立状态转移映射图，维护一个优先队列l用于保存未被检查过的所有有嫌疑的账户，其中每一个账户有一个属性H，记录它们的嫌疑程度；
[0026]步骤202：在l中选择一个嫌疑程度H最高的账户S进行检查，在嫌疑程度一致的情况下则随机选择一个账户进行检查；初始情况下，所有账户的嫌疑程度H一致；
[0027]步骤203：将账户S参与的交易按照时间顺序分别加入代表S为收款方或付款方的两个链表l1和l2中，即若(S,v)∈E,l1＝l1∪{(S,v)}， (v,S)∈E,l2＝l2∪{(v,S)}；
[0028]步骤204：截取某一个时间段内的关于该账户的交易信息，在由代表这些交易的边组成的子图上运行算法，判断是否存在违规行为；若存在违规行为进行步骤205，否则进行步骤207；
[0029]步骤205：输出该账号存在违法行为，对于存在违规行为的交易中与该账户关联的事务，再通过事务监管进行细粒度的筛查，进行步骤206；
[0030]步骤206：更新与该事务有关联的账户的嫌疑程度，若该账户在本轮监管过程中没有被检查过，则将其加入优先队列l中，进行步骤 208；
[0031]步骤207：输出该账号不存在违法违规行为；
[0032]步骤208：若l不为空，进行步骤202，否则进行步骤209；
[0033]步骤209：监管过程结束。
[0034]本专利技术上述监督方法进一步限定的技术方案为：所述节点行为监管包括以下步骤：
[0035]步骤301：根据区块链中的交易信息以及和节点可能合谋的账户建立状态转移映射图；
[0036]步骤302:截取被监管的节点所打包区块对应的时间段，通过动态规划算法遍历得到相关的事务；
[0037]步骤303：将事务根据区块链系统约定的规则重新排序；
[0038]步骤304：将链上事务的顺序和重新排序的事务进行对比，如果对比顺序基本一致，跳转到步骤306；如果对比顺序有很大不同，跳转到步骤305；
[0039]步骤305：分析具体事务顺序中被提前的交易和对应的收益的账户，调查该账户和运行节点的相关账户是否有利益输送；
[0040]步骤306：监管过程结束。
[0041]本专利技术还公开了上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向联盟链的监管方法，应用于联盟链监管系统的监管服务器，其特征在于：包括：事务监管，通过建立某些特定账户在特定时间段的状态转移映射模型图，创建一个从需要监管的事务到模型中对应节点的映射，将对事务的监管转化到对模型中节点的监管；账户交易行为监管，账户的交易行为被抽象为状态转移映射模型图上的一个事务节点，账户原子状态节点指向该事务节点，表示账户参与了该事务，事务节点指向时间戳靠后的账户原子状态节点，表示经过该事务执行之后账户的状态，具体所有的事务信息全部记录在状态转移模型图中对应的事务节点上；节点行为监管，将节点提交的事务与原本预期的事务执行顺序进行比对，从而判断节点行为是否符合监管的要求。2.根据权利要求1所述的一种面向联盟链的监管方法，其特征在于：所述事务监管包括以下步骤：步骤101:输入一个状态转移模型图G；步骤102:从G中读取一个未读取过的交易Tx；步骤103:将指向Tx多账户节点读入列表S1，被Tx指向多账户节点记入S2；步骤104:判断Tx中的相关签名信息是否符合区块链的共识协议步骤105:根据Tx中的交易内容检查S1，S2中相关转账、合约信息是否匹配；步骤106:调用判断合约是否存在漏洞的算法，并判断是否存在合约漏洞；步骤107:输出交易不合法；步骤108:输出交易合法，并输出查找到的漏洞的相关信息；步骤109:输出交易合法且合约不存在漏洞；步骤110:判断图中是否还有未读取的交易节点；步骤111:过程结束。3.根据权利要求1所述的一种面向联盟链的监管方法，其特征在于：所述账户交易行为监管包括以下步骤：步骤201：根据区块链中的交易信息建立状态转移映射图，维护一个优先队列l用于保存未被检查过的所有有嫌疑的账户，其中每一个账户有一个属性H，记录它们的嫌疑程度；步骤202：在l中选择一个嫌疑程度H最高的账户S进行检查，在嫌疑程度一致的情况下则随机选择一个账户进行检查；初始情况下，所有账户的嫌疑程度H一致；步骤203：将账户S参与的交易按照时间顺序分别加入代表S为收款方或付款方的两个链表l1和l2中，即若(S,v)∈E,l1＝l1∪{(S,v)}，(v,S)∈E,l2＝l2∪{(v,S)}；步骤204：截取某一个时间段内的关于该账户的交易信息，在由代表这些交易的边组成的子图上运行算法，判断是否存在违规行为；若存在违规行为进行步骤205，否则进行步骤207；步骤205：输出该账号存在违法行为，对于存在违规行为的交易中与该账户关联的事务，再通过事务监管进行细粒度的筛查，进行步骤206；步骤206：更新与该事务有关联的账户的嫌疑程度，若该账户在本轮监管过程中没有被检查过，则将其加入优先队列l中，进行步骤208；步骤207：输出该账号不存在违法违规行为；
步骤208：若l不为空，进行步骤202，否则进行步骤209；步骤209：监管过程结束。4.根据权利要求1所述的一种面向联盟链的监管方法，其特征在于：所述节点行为监管包括以下步骤：步骤301：根据区块链中的交易信息以及和节点可能合谋的账户建立状态转移映射图；步骤302:截取被监管的节点所打包区块对应的时...

【专利技术属性】
技术研发人员：武冠群，毛云龙，钟晢瑀，冯万悦，洪睿琦，仲盛，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：