區塊鏈存證系統的關鍵技術有哪些？

目錄

區塊鏈存證核心技術
（1）共識機制
（2）簽名驗簽
（3）鏈式存儲結構
（4）P2P通訊

區塊鏈存證相關技術

（1）電子身份認證    
（2）時間戳服務    
（3）數據加解密
（4）數據存儲
（5）智能合約

區塊鏈具有的適用于電子數據存證的能力，來源于區塊鏈系統的關鍵技術，關鍵技術包括兩方面，核心技術和相關技術。區塊鏈的核心技術包括：共識機制、存儲結果、通信方式等，用于保障區塊鏈的多方參與、難篡改、難丟失的特性。區塊鏈的相關技術包括：可信存儲、電子身份、可信時間等，為區塊鏈系統的多種應用場景提供支持。

1、核心技術

（1）共識機制

共識算法用于協調區塊鏈全網中各節點數據的一致性。共識算法通過制定達成共識的規則，實現節點選舉、數據一致性驗證和數據同步控制等功能。一般來說共識算法有如下功能：

1）參與共識的節點在互不信任的條件下達成共識；

2）支持節點獨立進行算法運算，不依賴任何其他節點數據和狀態；

3）保證各節點對上鏈數據打包區塊的計算能收斂并達到最終一致性；

4）聲明在一定規模的節點環境下達成共識所需的理論時間；

5）應有明確的抗惡意攻擊指標。

（2）簽名驗簽

數字簽名是使用非對稱密鑰加密技術與數字摘要技術，用于鑒別數字信息的方法。主要用于確定消息確實是由發送法簽名并發出來，并確定接收到的消息的完整性，沒有在傳輸過程中被篡改。

數字簽名技術是將摘要信息用發送者的私鑰加密，與原文一起傳送給接收者。接收者只有用發送者的公鑰才能解密被加密的摘要信息，然后用哈希函數對受到的原文產生一個摘要信息，與解密的摘要信息對比。如果相同，則說明收到的信息是完整的，在傳輸過程中沒有被修改，否者說明信息被修改過，因此數字簽名能夠驗證信息的完整性。

（3）鏈式存儲結構

鏈式存儲結構是將一段時間內發生的事務處理以區塊為單位進行存儲，并以密碼學算法將區塊按時間先后順序連接成鏈條的一種數據結構。由于后一個區塊中包含著前面區塊的特征信息，因此如果想要修改其中一個區塊中數據，需要將鏈式存儲結構中的后序區塊全部修改。而隨著區塊中區塊數量的不斷增加，修改難度也不斷增大。因此鏈式存儲結構有效的提高了存儲其中的數據的防篡改和防偽造能力。

（4）P2P通訊

P2P（點對點）市值網絡中的每個節點的地位都是對等的，每個節點既充當服務器，為其他節點提供服務，同時也享用其它節點提供的服務。P2P網絡中的資源和服務分散在所有的節點上，信息的傳輸和服務的實現都直接在節點之間進行，可以無需中間環節和服務器的介入，避免了可能的瓶頸，凸顯了網絡的可擴展性、健壯性等方面的優勢。區塊鏈中的各節點是典型的相互平等，部分主次的服務器網絡，通過P2P通訊機制可以實現節點間數據的就近快速同步的效果。同時也提高了整個區塊鏈的抗網絡攻擊的能力。

2、相關技術

（1）電子身份認證

電子身份是一種數字化唯一身份標識，用于在IT系統中對人、組織、現實主體等進行唯一標注。電子身份認證使用各種驗證手段來校驗現實主體與電子身份間的合法對應關系，如帶有智能芯片的身份卡、指紋、虹膜、語音等。電子身份認證的核心是數字簽名技術，他保證了用戶身份的唯一性和合法性。

電子身份認證是司法存證主體以及用戶到反欺詐認證的基礎，使用電子身份可以準確的記錄行為方主體、操作人員信息，是電子數據有效性的基礎保障。電子身份認證可以通過權威機構信息認證、大數據、人工智能方式對行為人的真實性進行驗證，也可以直接在區塊鏈上進行構建。

（2）時間戳服務

時間戳是一個能夠表示一份電子數據在一個特點時間點已經存在的完整的可驗證的數據。主要提供一份電子證據，以證明某個電子數據的產生時間。在實際應用上，它可以使用在包括電子商務、金融活動的各個方面，尤其可以用來支撐公開密鑰基礎設施的“不可否認”服務。

可信時間戳是將電子數據摘要和權威時間源綁定，由國家授時中心負責授時和守時，并由可信的時間戳服務機構對電子數據摘要和權威時間記錄進行數字簽名生成時間戳。通過可信時間戳可以確定電子文件生成的精確時間，并防止電子文件被篡改。為電子數據提供可信的時間證明和內容真實性、完整性證明，作為證據使用具有權威性和可信賴性，符合《電子簽名法》要求，在法律上具備證明效力。

（3）數據加解密

數據加解密是使用加密算法將明文數據轉變為無法直接讀取并理解的密文數據，擁有解密權限的人可以通過解密算法將密文恢復為明文數據。數據加解密應用在數據的傳輸、存儲環節，保證數據在傳輸、存儲中的安全性。加解密也是電子數據存證系統對于數據隱私保護的重要支撐。

（4）數據存儲

區塊鏈鏈上通常為了控制數據傳輸量，只記錄原始數據的哈希值，以達到電子數據保全的目的。還需對在區塊鏈上固化的電子數據原文進行安全存儲。數據存儲系統使用安全的存儲方式，同時擁有數據高并發、動態擴容等能力。

（5）智能合約

智能合約以代碼的方式實現既定的復雜業務邏輯，智能合約由合約參與方共同制定和維護，一旦部署則自動執行。智能合約具有自動執行的特性，可降低人為干擾和人工成本。智能合約技術為區塊鏈用于復雜業務場景，支持垂直行業業務提供了支撐。

相關閱讀：電子存證的司法解釋

（以上內容來源：可信區塊鏈推進計劃）