一种基于区块链技术的数据备份溯源管理系统的制作方法

1.本发明属于数据备份技术领域，具体涉及一种基于区块链技术的数据备份溯源管理系统。


背景技术：

2.虽然企业信息化系统建设可以帮助企业规范管理流程、提高生产效率，但却留下了数据安全和数据孤岛等诸多问题。数据信息(如：销售资料、客户信息、商务资料、招投标数据、物流信息，仓储信息，财务数据、专利文件、源码文档等)都是以电子数据的形式存在于企业的内部网络中，并且随着企业规模的扩大，跨国跨地区办公逐渐成为常态，引进内部与外部合伙企业和加盟商的大型企业，不可避免的需要使用多个不同的信息化系统以及各种物联网设备，这样的扩张必定增大企业数据安全的管控难度；
3.同时，随着外部竞争的加剧以及内部和外部人员针对企业信息化系统的操作日益繁杂，在企业发展的同时，如何保护核心数据的安全，提高数据使用效率以及降低数据孤岛，成为公司领导层最为关心的问题之一；
4.在实际操作中，由于企业不同的信息化系统和物联网系统源自不同的开发厂商，单一的安全防护机制难以对数据进行全盘的有效保护。多个信息化系统在多个服务器中运行，即便企业已经编制了较为清晰明确的数据安全管理制度，但在面临复杂度越来越高的企业业务逻辑时，已有的信息化系统依然会面临数据泄露和恶意篡改的风险。并且，越是大型企业，其应用的信息化系统就越多，业务逻辑也更加复杂，随着与之相关的数据进口和出口的增多，数据孤岛的情况会越发严重，系统的架构和逻辑将更加难于梳理；
5.传统数据库备份系统，主要的缺陷是无法实现数据的不可篡改性。数据溯源性差，只能实现数据库自动备份，然而难以防止数据丢失，数据恶意删改等问题，而深度耦合的区块链系统基本上基于工作量证明算法或者实用拜占庭容错算法。虽然通过去中心化实现了数据不可篡改，可溯源和多节点备份。但其特点在于工程量复杂，计算量复杂，耗能极大，部署复杂，成本极大，主要适用于金融系统的问题，为此我们提出一种基于区块链技术的数据备份溯源管理系统。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种基于区块链技术的数据备份溯源管理系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于区块链技术的数据备份溯源管理系统，包括系统搭建，系统搭建包括主服务器和跟随服务器的搭建，主服务器是系统负责接收信息的入口，主服务器与跟随服务器通过主服务器发送心跳信号进行通讯，一旦系统收到数据上链请求，会率先在主服务器上进行数据上链，然后调用跟随服务器的数据同步接口进行数据同步，保证任何一条数据可以做到自动的多节点服务器数据备份，且系统提供一套后台管理框架，包含功能：新增节点，节点服务器心跳检测，下载日志，新增主题
账本，账本调用，数据本地备份，主题账本还原。
8.优选的，所述管理系统运用去中心化的区块链架构，同时采用了raft算法，在raft算法中，每个服务器结点会处于下面三种状态中的一种：
9.follower:所有结点都以follower的状态开始，如果没收到leader消息则会变成candidate状态；
10.candidate：会向其他结点“拉选票”，如果得到大部分的票则成为leader；
11.leader：所有对系统的修改都会先经过leader，由leader向其他节点传递待同步的数据。
12.优选的，所述新增节点能中的主服务器节点是系统搭建时配置的，而在节点状态中只可以搭建跟随节点，跟随节点服务器需要安装管理系统的跟随节点服务，并且在服务后台新增，新增后如果从主节点发出的心跳信号检测无误，将会自动更新为启动状态，一个从节点服务宕机，主节点的心跳检测无法得到数据回调，其状态将会自动更新为停用。
13.优选的，所述心跳检测功能中当一个跟随节点停止服务，并且被主节点检测到，将会为该节点更新状态为停止，必须手动点击心跳检测按钮才能尝试恢复服务，一个新添加的跟随节点服务器，也必须通过心跳检测才会进行数据同步和更新。
14.优选的，所述下载日志功能中服务后台可以在下载一个服务器的最近更新日志文件，多联数据管理系统基于区块链搭建了一套企业级数据管理平台，针对不同业务逻辑新建主题账本进行数据管理，主题就是系统账本，通过新增主题在业务框架内搭建一个新的账本。
15.优选的，所述新增主题账本功能中主题类别可以是数据记录和多链维护，数据记录代表本主题将只维护一条数据链，可以实现对单一行为的长期跟踪和数据溯源，典型应用包括服务器远程连接记录，账号登录记录等，多链维护代表主题将同时对多个数据链进行上链，典型应用包括产品流程溯源，业务流程管控。
16.优选的，所述账本调用功能中一个主题账本创建后将会自动生成其passkey，配合业务系统本身的accesstoken，可以实现对主题账本的数据上链请求。
17.优选的，所述数据本地备份功能采用区块链文本存储和数据库存储相结合的方式，通过数据本地备份按钮将会下载数据库信息和区块链文本信息，而所述主题账本实现对主题账本文件的线上还原。
18.优选的，所述管理系统中主节点服务和跟随节点服务部署在三台以上服务器上，并且通过开放api的web服务实现对不同业务系统的数据管理，每创建一个主题，将随之创建一个主题id和passkey，api请求的时候通过主题id和passkey实现对主题账本名下的数据进行上链，不同节点服务器之间通过raft算法实现数据同步，跟随服务器需要与主服务器发生定时的心跳信号，一旦信号断链，将会提醒系统管理员，单一跟随服务器从宕机模式复苏，需要后台主动发生心跳反应建立连接，连接的同时将会全量覆盖同步链式数据文件。
19.优选的，所述leader只有一个，证明leader服务器运行状态，leader需要向其他所有节点发送心跳信号，leader从客户端接收记账请求，完成记账操作，生成区块，并复制到其他记账节点；在一段时间里发现没有leader，则通过选举投票选出leader，leader会不停的给follower发心跳消息，表明自己的存活状态，leader故障，follower则会转换成candidate，重新选出leader。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
21.1.去中心化，区块链技术不需要权威第三方机构进行担保，没有中心管制，通过分布式的核算存储，交易双方直接达成共识，实现点对点的交易。
22.2.开放性，区块链中除了交易各方私有信息加密存储，其他数据都是开放的，通过公开的接口可查询区块链数据和开发相关应用，整个系统的信息高度透明。
23.3.可追溯性，区块链独特的分布式数据存储方式能将每一笔交易记录盖上时间戳，并永久的保存在区块链中，因此保障了每笔交易全过程的信息可追溯性。
24.4.安全可靠性，区块链拥有的独特加密方式和链式存储结构使数据很难被篡改，提高了数据的可靠性，避免信息失真。
附图说明
25.图1为本发明的区块链结构示意图；
26.图2为本发明的raft算法示意图；
27.图3为本发明的系统典型业务流程示意图。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.请参阅图1至图3，本发明提供一种技术方案：一种基于区块链技术的数据备份溯源管理系统，包括系统搭建，系统搭建包括主服务器和跟随服务器的搭建，主服务器是系统负责接收信息的入口，主服务器与跟随服务器通过主服务器发送心跳信号进行通讯，一旦系统收到数据上链请求，会率先在主服务器上进行数据上链，然后调用跟随服务器的数据同步接口进行数据同步，保证任何一条数据可以做到自动的多节点服务器数据备份，且系统提供一套后台管理框架，包含功能：新增节点，节点服务器心跳检测，下载日志，新增主题账本，账本调用，数据本地备份，主题账本还原。
30.进一步地，管理系统运用去中心化的区块链架构，同时采用了raft算法，在raft算法中，每个服务器结点会处于下面三种状态中的一种：
31.follower:所有结点都以follower的状态开始，如果没收到leader消息则会变成candidate状态；
32.candidate：会向其他结点“拉选票”，如果得到大部分的票则成为leader；
33.leader：所有对系统的修改都会先经过leader，由leader向其他节点传递待同步的数据。
34.进一步地，新增节点能中的主服务器节点是系统搭建时配置的，而在节点状态中只可以搭建跟随节点，跟随节点服务器需要安装管理系统的跟随节点服务，并且在服务后台新增，新增后如果从主节点发出的心跳信号检测无误，将会自动更新为启动状态，一个从节点服务宕机，主节点的心跳检测无法得到数据回调，其状态将会自动更新为停用。
35.进一步地，心跳检测功能中当一个跟随节点停止服务，并且被主节点检测到，将会
为该节点更新状态为停止，必须手动点击心跳检测按钮才能尝试恢复服务，一个新添加的跟随节点服务器，也必须通过心跳检测才会进行数据同步和更新。
36.进一步地，下载日志功能中服务后台可以在下载一个服务器的最近更新日志文件，多联数据管理系统基于区块链搭建了一套企业级数据管理平台，针对不同业务逻辑新建主题账本进行数据管理，主题就是系统账本，通过新增主题在业务框架内搭建一个新的账本。
37.进一步地，新增主题账本功能中主题类别可以是数据记录和多链维护，数据记录代表本主题将只维护一条数据链，可以实现对单一行为的长期跟踪和数据溯源，典型应用包括服务器远程连接记录，账号登录记录等，多链维护代表主题将同时对多个数据链进行上链，典型应用包括产品流程溯源，业务流程管控。
38.进一步地，账本调用功能中一个主题账本创建后将会自动生成其passkey，配合业务系统本身的accesstoken，可以实现对主题账本的数据上链请求。
39.进一步地，数据本地备份功能采用区块链文本存储和数据库存储相结合的方式，通过数据本地备份按钮将会下载数据库信息和区块链文本信息，而主题账本实现对主题账本文件的线上还原。
40.进一步地，管理系统中主节点服务和跟随节点服务部署在三台以上服务器上，并且通过开放api的web服务实现对不同业务系统的数据管理，每创建一个主题，将随之创建一个主题id和passkey，api请求的时候通过主题id和passkey实现对主题账本名下的数据进行上链，不同节点服务器之间通过raft算法实现数据同步，跟随服务器需要与主服务器发生定时的心跳信号，一旦信号断链，将会提醒系统管理员，单一跟随服务器从宕机模式复苏，需要后台主动发生心跳反应建立连接，连接的同时将会全量覆盖同步链式数据文件。
41.进一步地，leader只有一个，证明leader服务器运行状态，leader需要向其他所有节点发送心跳信号，leader从客户端接收记账请求，完成记账操作，生成区块，并复制到其他记账节点；在一段时间里发现没有leader，则通过选举投票选出leader，leader会不停的给follower发心跳消息，表明自己的存活状态，leader故障，follower则会转换成candidate，重新选出leader。
42.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
43.以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。