一种基于区块链的知识产权数据存证确权方法与流程

1.本发明涉及区块链技术领域，具体涉及一种基于区块链的知识产权数据存证确权方法。


背景技术：

2.各种智力创造比如发明、外观设计、文学和艺术作品，以及在商业中使用的标志、名称、图像，都可被认为是某一个人或组织所拥有的知识产权。随着科技的发展，为了更好保护产权人的利益，知识产权制度应运而生并不断完善。如今侵犯专利权、著作权、商标权等侵犯知识产权的行为越来越多。其中，自然科学、社会科学以及文学、音乐、戏剧、绘画、雕塑、摄影和电影摄影等方面的作品组成版权。版权又称为著作权，是自作品创作完成之日起产生的权利。由于不需要登记也不需要申请，因而权利人需要证明某项作品为其创作时，只能通过出示手稿来证明。然而这种证明即比较费事，证明力度也显不足。因而需要开发一种能够有力的证明作品权属的存证确权技术方案。
3.中国专利cn109472118b，公开日2021年5月4日，一种基于区块链的版权保护方法，在现有区块链的技术基础上，将区块链中的区块体改进为双层结构，增加一层不加密的区块体外层，把版权的摘要和作者信息写入区块体外层，作为一个展示模块，并且不进行加密处理，用户可以直接在整个版权
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区块链系统中直观地看到各个版权的展示模块，再决定是否进行进一步的请求该版权的全部信息；同时把版权放入区块链的同时，进行了两次分类，第一次是将版权的类别进行分类，第二次是将版权的归属进行分类，分别生成不同的哈希数，用户可以在区块链中先进行版权类别或/和归属的检索，相同类别的或/和相同归属的版权具有相同的哈希数，即通过展示模块展示在用户的检索区域中，以方便用户的查询。但其仍然需要完成作品后才能进行作品的确权，对于创造中的作品被侵犯版权时，尤其是创造内容还极少，难以通过大量的手稿证明权属的知识产权确权，难以提供有效的确权证明，不能保护创作者的利益。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是：目前缺乏有力存证确权方法的技术问题。提出了一种基于区块链的知识产权数据存证确权方法，能够快速进行存证，证明知识产权的权属，有力保护创作者的利益。
5.为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种基于区块链的知识产权数据存证确权方法，包括以下步骤：文档归集：安装存证客户端，用户将反应知识产权的文档归集存储在本地并提交给所述存证客户端，存证客户端将归集的文档关联标准时间戳及所有者标识后打包为压缩包；建立链哈希值：所述存证客户端提取压缩包的哈希值，将压缩包的哈希值与上一个压缩包的哈希
值一起提取哈希值作为链哈希值；建立锚定式工作量证明：所述存证客户端连接工作量证明服务器，所述工作量证明服务器在周期t内产生16xn组随机哈希值和穷举数对，所述随机哈希值与穷举数满足预定的工作量证明条件所述随机哈希值的末尾n位互不相同，从链哈希值中选取多组指定的n位数，从工作量证明服务器下载分别与指定的n位数相同的随机哈希值及对应的穷举数，将压缩包的哈希值、链哈希值、下载得到的随机哈希值及对应的穷举数与压缩包关联存储作为存证包；锚定区块链：所述存证客户端以第一周期将最后一个链哈希值上传到区块链，并存储对应区块高度及区块哈希值。建立链哈希值、锚定式工作量证明和锚定区块链提供三个层次的存证确权证明。其中锚定区块链提供的存证确权证明力度最大，但频繁的上传数据到区块链会消耗较多的费用。链哈希值和锚定式工作量证明的成本较低，但能够提供一定程度的确权证明，和锚定区块链结合能够提供确权的证明。
6.作为优选，在建立锚定式工作量证明时，从工作量证明服务器下载与当前链哈希值的末尾n位相同的随机哈希值及对应的穷举数后，建立复式锚定：根据当前链哈希值的末尾n
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i位拼接穷举数的最后i位，构成新的n位尾数，再次从工作量证明服务器上下载与新的n位尾数相同的随机哈希值及对应的穷举数；令i等于m，m≤n，重复上述步骤m次，每次均使用最新下载的穷举数参与构建新的n位尾数，获得m组复式工作量证明；进行上述步骤后，所述工作量证明服务器在周期t结束时，删除本周期内产生的全部随机哈希值和穷举数。建立复式锚定时，仅需要从工作量证明服务器下载即可，但若在周期t结束后，想要修改存证包，则需要独立的计算m组满足条件的随机哈希值和穷举数，需要消耗大量的算力，甚至是不能成功完成的，因而能够提供确权证明。
7.作为优选，调整n和m的值及工作量证明条件，使得在第一周期内，能够独立完成复式锚定工作量证明所需要的算力成本大于设定的阈值，验证存证包是否被修改过时，验证存证包内的压缩包的哈希值及链哈希值是否分别与压缩包及历史链哈希值匹配，若匹配则进一步验证当前链哈希值之后是否存在已上传区块链存储的链哈希值，若存在，则验证区块链上存储的哈希值是否与本地存储的链哈希值及历史链哈希值匹配，若匹配，则证明存证包未被修改过，若尚不存在已上传区块链存储的链哈希值，则验证复式锚定工作量证明是否成立，若复式锚定工作量证明成立，则证明存证包未被修改过。若n和m足够大，且工作量证明条件难度足够，则即使脱离区块链的佐证，也能够提供足够的证明力度，完成知识产权的存证和确权。
8.作为替代方案，所述工作量证明服务器为每个存证客户端分配唯一标识，周期t内每个存证客户端仅允许下载一个随机哈希值和穷举数对，周期t结束时，所述工作量证明服务器将周期t内所连接的存证客户端的唯一标识与所下载的随机哈希值关联提取哈希值，将所提取的哈希值存储作为记录文件，将记录文件的哈希值上传区块链存储，公开记录文件，将周期t内产生的全部随机哈希值和穷举数对删除。通过公开记录文件并将记录文件的哈希值上传到区块链存储，使得周期t内的复式锚定不能被修改，进而使得即使未来得及上传区块链的存证包也无法被无痕迹的修改，从而即降低了存证的成本，又提供了足够的证
明力度。
9.作为优选，验证存证包是否被修改过时，验证存证包内的压缩包的哈希值及链哈希值是否分别与压缩包及历史链哈希值匹配，若匹配则进一步验证当前链哈希值之后是否存在已上传区块链存储的链哈希值，若存在，则验证区块链上存储的哈希值是否与本地存储的链哈希值及历史链哈希值匹配，若匹配，则证明存证包未被修改过，若尚不存在已上传区块链存储的链哈希值，则验证锚定式工作量证明是否成立，若成立则进一步验证记录文件内是否存在相应记录，具体为：将存证客户端的唯一标识与当前锚定式工作量证明中的随机哈希值关联后，提取哈希值作为待验证哈希值；验证所述工作量证明服务器公开的对应记录文件的哈希值是否存在于区块链上，若不存在，则结束验证，则无法确定所述存证包未被修改过，若存在则进入下一步；验证记录文件中是否存在所述待验证哈希值，若存在则证明所述存证包未被修改过，若不存在，则无法确定所述存证包未被修改过。
10.作为优选，所述存证客户端在存储空间内开辟线性存储空间，将存证包紧邻的存储在所述线性存储空间内，当开辟出的线性存储空间存满时，再次开辟预设大小的线性存储空间。通过线性存储空间中紧邻存储，进一步提高修改的成本。
11.作为优选，还包括自动归集模块，所述自动归集模块以周期t将用户指定的文件夹内的文件关联标准时间戳及所有者标识后打包为压缩包，将压缩包提交给所述存证客户端。
12.本发明的实质性效果是：1）通过链哈希值使每次修改都要重新提取一次哈希值，其中若存在链哈希值上传到区块链，则在其之前的内容都将无法修改，能够降低需要上传区块链的频率，锚定式工作量证明在周期t内就产生工作量证明，若修改则需要重新进行工作量证明，大幅提高修改所需要的工作量，从而为存证包提供确权的证明；2）通过将记录文件存证，使得复式锚定结合记录文件就可以完成存证确权的证明，提供双重的存证证明。
附图说明
13.图1为实施例一知识产权数据存证确权方法流程示意图。
14.图2为实施例一构建复式工作量证明方法示意图。
15.图3为实施例一验证存证包方法示意图。
16.图4为实施例二建立锚定式工作量证明方法示意图。
17.图5为实施例二验证存证包方法示意图。
18.图6为实施例三链哈希值生成示意图。
19.其中：101、随机数，102、压缩包，103、压缩包哈希值，104、链哈希值。
具体实施方式
20.下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步具体说明。
21.实施例一：一种基于区块链的知识产权数据存证确权方法，请参阅附图1，本实施例包括以下步骤：
步骤a）文档归集：安装存证客户端，用户将反应知识产权的文档归集存储在本地并提交给所述存证客户端，存证客户端将归集的文档关联标准时间戳及所有者标识后打包为压缩包102；步骤b）建立链哈希值104：存证客户端提取压缩包102的哈希值，将压缩包102的哈希值与上一个压缩包102的哈希值一起提取哈希值作为链哈希值104；步骤c）建立锚定式工作量证明：存证客户端连接工作量证明服务器，工作量证明服务器在周期t内产生16xn组随机哈希值和穷举数对，随机哈希值与穷举数满足预定的工作量证明条件随机哈希值的末尾n位互不相同，从链哈希值104中选取多组指定的n位数，从工作量证明服务器下载分别与指定的n位数相同的随机哈希值及对应的穷举数，将压缩包102的哈希值、链哈希值104、下载得到的随机哈希值及对应的穷举数与压缩包102关联存储作为存证包；锚定区块链：步骤d）存证客户端以第一周期将最后一个链哈希值104上传到区块链，并存储对应区块高度及区块哈希值。存证客户端在存储空间内开辟线性存储空间，将存证包紧邻的存储在线性存储空间内，当开辟出的线性存储空间存满时，再次开辟预设大小的线性存储空间。通过线性存储空间中紧邻存储，进一步提高修改的成本。
22.建立链哈希值104、锚定式工作量证明和锚定区块链提供三个层次的存证确权证明。其中锚定区块链提供的存证确权证明力度最大，但频繁的上传数据到区块链会消耗较多的费用。链哈希值104和锚定式工作量证明的成本较低，但能够提供一定程度的确权证明，和锚定区块链结合能够提供确权的证明。
23.其中，在建立锚定式工作量证明时，从工作量证明服务器下载与当前链哈希值104的末尾n位相同的随机哈希值及对应的穷举数后，建立复式锚定，请参阅附图2，建立复式锚定工作量证明的方法包括：步骤c11）根据当前链哈希值104的末尾n
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i位拼接穷举数的最后i位，构成新的n位尾数；步骤c12）从工作量证明服务器上下载与新的n位尾数相同的随机哈希值及对应的穷举数；步骤c13）令i等于m，m≤n，重复上述步骤m次，每次均使用最新下载的穷举数参与构建新的n位尾数，获得m组复式工作量证明。
24.进行上述步骤后，工作量证明服务器在周期t结束时，删除本周期内产生的全部随机哈希值和穷举数。建立复式锚定时，仅需要从工作量证明服务器下载即可，但若在周期t结束后，想要修改存证包，则需要独立的计算m组满足条件的随机哈希值和穷举数，需要消耗大量的算力，甚至是不能成功完成的，因而能够提供确权证明。调整n和m的值及工作量证明条件，使得在第一周期内，能够独立完成复式锚定工作量证明所需要的算力成本大于设定的阈值。
25.请参阅附图3，在建立复式工作量证明的存证包后，验证存证包是否被修改过时，包括以下步骤：步骤d11）验证存证包内的压缩包102的哈希值及链哈希值104是否分别与压缩包
102及历史链哈希值104匹配，若匹配则进入步骤d12），若不匹配，则不能对存证包提供权属证明；步骤d12）进一步验证当前链哈希值104之后是否存在已上传区块链存储的链哈希值104，若存在，则进入步骤d13），若不存在，则进入步骤d14）；步骤d13）验证区块链上存储的哈希值是否与本地存储的链哈希值104及历史链哈希值104匹配，若匹配，则证明存证包未被修改过，若不匹配，则不能对存证包提供权属证明；步骤d14）验证复式锚定工作量证明是否成立，若复式锚定工作量证明成立，则证明存证包未被修改过，若不成立，则不能对存证包提供权属证明。使n和m足够大，且工作量证明条件难度足够，则即使脱离区块链的佐证，也能够提供足够的证明力度，完成知识产权的存证和确权。
26.实施例二：一种基于区块链的知识产权数据存证确权方法，本实施例在实施例一的基础上，对锚定式工作量证明的建立方法进行了进一步的改进。请参阅附图4，包括以下步骤：步骤c21）工作量证明服务器为每个存证客户端分配唯一标识；步骤c22）周期t内每个存证客户端仅允许下载一个随机哈希值和穷举数对；步骤c23）周期t结束时，工作量证明服务器将周期t内所连接的存证客户端的唯一标识与所下载的随机哈希值关联提取哈希值，将所提取的哈希值存储作为记录文件；步骤c24）将记录文件的哈希值上传区块链存储，公开记录文件；步骤c25）将周期t内产生的全部随机哈希值和穷举数对删除。
27.通过公开记录文件并将记录文件的哈希值上传到区块链存储，使得周期t内的复式锚定不能被修改，进而使得即使未来得及上传区块链的存证包也无法被无痕迹的修改，从而即降低了存证的成本，又提供了足够的证明力度。
28.在此情况下，验证存证包是否被修改过时，请参阅附图5，包括以下步骤：步骤d21）验证存证包内的压缩包102的哈希值及链哈希值104是否分别与压缩包102及历史链哈希值104匹配，若匹配则进入步骤d22），若不匹配，则不能提供知识产权数据权属的证明；步骤d22）验证当前链哈希值104之后是否存在已上传区块链存储的链哈希值104，若存在，则进入步骤d23），若不存在则进入步骤d24）；步骤d23）验证区块链上存储的哈希值是否与本地存储的链哈希值104及历史链哈希值104匹配，若匹配，则证明存证包未被修改过，若不匹配，则不能提供知识产权数据权属的证明；步骤d24）验证锚定式工作量证明是否成立，若不成立，则不能提供知识产权数据权属的证明，若成立，则进一步验证记录文件内是否存在相应记录，具体为：步骤d25）将存证客户端的唯一标识与当前锚定式工作量证明中的随机哈希值关联后，提取哈希值作为待验证哈希值，验证工作量证明服务器公开的对应记录文件的哈希值是否存在于区块链上，若不存在，则结束验证，则无法确定存证包未被修改过，若存在则进入下一步；步骤d26）验证记录文件中是否存在待验证哈希值，若存在，则证明存证包未被修
改过，若不存在，则无法确定存证包未被修改过。
29.实施例三：一种基于区块链的知识产权数据存证确权方法，用户使用本方法进行小说著作权的存证确权。具体包括：用户下载并安装存证客户端。用户进行小说的创作。当用户完成一个章节或者任意长度的、能够体现著作权的片段时，将该章节或者片段对应的word文件提交给存证客户端。存证客户端提示输入所有者标识，即用户的身份信息。用户输入姓名或者笔名，以及身份证号码等身份信息后，存证客户端将word文件关联标准时间戳及所有者标识后打包为压缩包102。
30.存证客户端随机生成一个随机数101，作为起始链哈希值104，随机数101为256位的十六进制数。提取压缩包102的哈希值，而后将压缩包哈希值103和随机数101一起再次提取哈希值，作为链哈希值104。当用户提交第二个章节或者片段的word文件时，存证客户端将word文件关联标准时间戳及所有者标识后打包为压缩包102。提取压缩包哈希值103，而后将压缩包哈希值103和上一个链哈希值104一起再次提取哈希值，作为新的链哈希值104。
31.随着用户每次完成一个章节或者片段，就将对应的word文件提交给存证客户端，存证客户端将不断的获得压缩包102及压缩包哈希值103，链哈希值104也不断的延长，请参阅附图6。随着时间的不断推移，所建立起来的链哈希值104，将历史压缩包102都链接在一起，想要修改过去的压缩包102内的内容，将随着时间的推移而难度不断的上升。当到达第一周期时，存证客户端将最后一个链哈希值104上传到区块链存储，并将对应的区块高度和区块哈希值下载到本地存储。由于数据的微小改动，都会引起哈希值的雪崩效应，导致哈希值的变化。所以对于被上传到区块链的链哈希值104之前产生的压缩包102，其修改将无法不留下痕迹，从而为这部分的知识产权数据的存证和确权提供毋庸怀疑的证明。
32.然而将数据上传到区块链存储是需要花费一定的费用的，频繁的将链哈希值104上传到区块链存储，虽然能够有效的将所有知识产权数据进行存证确权，但会带来费用高昂的问题。若减小上传区块链存储链哈希值104的频率，则会降低费用，也会降低对知识产权数据的存证确权的保护力度。本实施例通过如下方法，减小这种保护力度的下降，重新提供可信的确权证明。具体包括：以周期t建立锚定式工作量证明：本实施例构建了工作量证明服务器，该工作量证明服务器具有强大的算力，能够完成极高难度的工作量证明。且在周期t内产生16的2次方，即256组随机哈希值与穷举数对，每对随机哈希值与穷举数都满足二者一起提取获得的哈希值前10位为0，即形如0x0000000000a21b452d562
……
1245c542的256位哈希值，工作量证明服务器同时连接多个用户的存证客户端，为多个存证客户端提供锚定式工作量证明所需要的随机哈希值与穷举数对，能够平摊成本，使得工作量证明服务器产生组随机哈希值与穷举数对的代价能够带来相适应的益处。比如同时连接数万个存证客户端，而只需要产生256组随机哈希值与穷举数对即可。256个随机哈希值的末尾2位均不相同。
33.在周期t内，存证客户端产生新的链哈希值104时，指定链哈希值104的首2位、中间的两处2位及末尾2位，共4组2位数，分别记为首2位、前中2位、后中2位及末2位。如下所示的链哈希值104，选取其前2位，第9
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10位，末2位，以及倒数第9
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10位，共组成4组指定2位数：
753a92a133ff48507e23cd610c5ae85a40f2fe3641c2f4fc54c5ee366e627e6b而后存证客户端连接工作量证明服务器，请求与链哈希值104的前2位，第9
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10位，末2位，以及倒数第9
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10位相同的随机哈希值。将随机哈希值和对应的穷举数下载到本地，并和链哈希值104一起存储。
34.周期t内每个存证客户端仅允许下载4个随机哈希值和穷举数对，因此存证客户端产生链哈希值104的周期和周期t保持一致。即无论用户是否提交了新的小说章节或片段，一旦到达周期t则都产生一个新的链哈希值104，并从工作量服务器上下载对应的随机哈希值和穷举数对。若用户在到达周期t前就提交了新的小说章节或片段，则不产生新的链哈希值104。
35.由此，用户的个人计算机仅完成简单的提取哈希值的操作即可，如hash256、sm3等。不需要消耗大量的算力进行工作量证明。但当用户修改了已提交给存证客户端的压缩包102中的内容时，会导致压缩包哈希值103发生变化，进而导致链哈希值104发生变化。链哈希值104变化后，其前2位，第9
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10位，末2位，以及倒数第9
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10位，均不发生变化的概率仅为1比16的8次方。这个概率约是43亿分之一，是十分低的概率。所下载的随机哈希值及穷举数对将不再与链哈希值104匹配，用户需要自己生成4个随机哈希值，并计算出符合条件的穷举数，对于普通的个人计算机而言这是难以完成的。
36.即使用户消耗大量的算力资源，在本地完成了锚定式工作量证明。但由于工作量证明服务器在周期t结束时，将周期t内所连接的存证客户端的唯一标识与所下载的随机哈希值关联提取哈希值，存入记录文件中。该用户在周期t内下载的随机哈希值及唯一标识的哈希值也被记录在记录文件中。用户私自修改了随机哈希值后，记录文件中将找不到相应的记录，从而能够发现用户的存证文件存在修改行为。
37.工作量证明服务器将周期t内所连接的存证客户端的唯一标识与所下载的随机哈希值关联提取哈希值，将所提取的哈希值存储作为记录文件，将记录文件的哈希值上传区块链存储，公开记录文件。即使得随机哈希值无法被替换、造假。同时又避免了随机哈希值和穷举数的泄露。在用户的存证客户端以较低频率将链哈希值104上传区块链存储的情况下，仍然能够无疑义的确定用户的存证文件是否存在修改行为。
38.实施例四：一种基于区块链的知识产权数据存证确权方法，用户使用本方法进行小说著作权的存证确权。与实施例三的不同之处在于，周期t内每个存证客户端允许下载多个随机哈希值和穷举数对。本实施例中允许客户端下载5个随机哈希值和穷举数对，以建立复式锚定。
39.具体不同之处在于，存证客户端产生链哈希值104时，从工作量证明服务器上下载第一个随机哈希值和穷举数对，第一个随机哈希值的末尾5位与当前链哈希值104的末尾5位相同。而后将链哈希值104的末尾4位和刚下载的穷举数的最后一位拼成5位，从工作量证明服务器上下载与新拼成的5位相同的第二个随机哈希值和穷举值。而后再取链哈希值104的末尾3位，和第二个穷举数的末尾2位组成新的5位数，从工作量证明服务器上下载与新拼成的5位相同的第三个随机哈希值和穷举值。而后再分别去链哈希值104的末尾2位及末尾1位，分别与后续两次下载的穷举数的末尾3位及4位拼成新的5位数，并分别下载对应的随机哈希值和穷举数对。将5对随机哈希值和穷举数与链哈希值104一起存储。周期t结束后，工作量证明服务器将周期t内产生的随机哈希值和穷举数对删除。
40.在此过程中，用户的个人计算机也不需要进行高算力消耗的运算，就可以完成工作量证明。若用户对已建立复式锚定的存证包进行修改。同样链哈希值104的末尾5位不发生变化的概率也低于百万分之一。但本实施例中，工作量证明服务器需要产生较多的随机哈希值和穷举数对，仅适合工作量证明服务器同时连接足够大量的存证客户端的情况下使用。
41.以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。