區塊鏈的關鍵技術(恢鏈科普 區塊鏈存證系統的關鍵技術與應用價值)
區塊鏈是一種由多方共同維護,使用密碼學保證傳輸和訪問安全,能夠實現數據一致存儲、難以篡改、防止抵賴的記賬技術,也稱為分布式賬本技術。典型的區塊鏈以塊-鏈結構存儲數據。作為一種在不可信的競爭環境中低成本建立信任的新型計算范式和協作模式,區塊鏈憑借其獨有的信任建立機制,正在改變諸多行業的應用場景和運行規則,是未來發展數字經濟、構建新型信任體系不可或缺的技術之一。因此,越來越多的應用加入區塊鏈技術,利用區塊鏈及其擴展技術在電子數據的生成、收集、傳輸、 存儲的全生命周期中,對電子數據進行安全防護、防止篡改、并進行數據操作的審計留痕,從而為相關機構審查提供有效手段。
區塊鏈存證系統的關鍵技術
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、存儲結構、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。一般來說共識算法具有如下功能:
a. 參與共識的節點在互不信任的條件下達成共識;
b. 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;
c. 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;
d. 聲明在一定規模的節點環境下達成共識所需的理論時間;
e. 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方簽名并發出來,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,然后用哈希函數對收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,否則說明信息被修改過,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。而隨著區塊鏈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)是指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,為其它節點提供服務,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,不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,它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及用戶的反欺詐認證的基礎,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定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。
時間戳是不僅可以準確的標示出行為的發生時間,還可以通過時間的先后順序構建可信的、完整的證據鏈條,是電子數據存證的重要技術服務。
(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。
區塊鏈電子數據存證在司法實踐中的應用價值
對于傳統取證方式表現出成本高、效率低、真實性難以保證等不足。區塊鏈技術適合作為一個電子數據存證的補充,區塊鏈時間戳標示出電子數據發生時間,用戶的私鑰對數據的簽名是用戶真實意愿的表達,區塊鏈不易篡改、可追溯的特點方便對電子數據的提取和認定。證據在司法實踐中的存證、取證、示證、質證等過程對應著電子數據的存儲、提取、出示、質詢等動作流程。
1. 區塊鏈在電子數據存儲中的應用
在電子證據生成時就可以將關鍵要素信息固定下來,通過區塊鏈分布式、中心化無法修改的特性,可以保證在未來任意時間驗證電子證據的原始性、完整性。
區塊鏈系統具有難篡改、難抵賴、可追溯、系統穩定等技術特征:使用對等網絡技術,每個節點都無差別儲存一份數據,具有良好的崩潰容錯;使用哈希 嵌套的鏈式存儲結構,保證每個區塊的內容的更改都需要更改其所有前序區塊,使系統數據安全,難以篡改;使用數字簽名技術,對于每條數據都記錄其出處,不可抵賴;使用合理的數據模型,使每條數據的流轉都可以追溯到源起;使用時間戳技術,對于每條數據的生成時間有明確認定;使用內置智能合約,對于每類電子數據自動識別和處理,減少人為干預。
區塊鏈電子數據存證,可以規范數據存證格式,保證數據存儲安全,保證數據流轉可追溯。
2. 區塊鏈在電子數據提取中的應用
電子證據的取證過程有別于傳統取證方式,是一個技術發現的過程。一般來說,在取證時不僅需要有電子物證司法鑒定資質的機構和鑒定員來取證,還需要專業的律師共同進行,以保證技術的可行性和取證的合法性。電子證據脆弱性、易變性等特征決定了其取證原件較困難,真實性難以保證。
因此,電子數據取證需要解決兩個問題:一是如何獲取電子數據原件;二是如何保證獲取電子數據的真實性。
基于區塊鏈的電子數據存證系統里的數據都經由參與節點共識,并且獨立存儲,互為備份,跑在符合要求的區塊鏈電子數據存證系統中的數據均可通過技術手段認定為原件。賬本具有難丟失難篡改的特性,記錄了數據來源、數據時間戳、數據的流轉過程等,可用以輔助電子數據的真實性認定。
3. 區塊鏈在電子數據出示中的應用
目前電子證據的示證方式通常采用傳統的書證形式,即將電子證據快照并進行紙質化。通過打印、公證等方式轉換證據形式會增加當事人的時間、資金成本,阻礙訴訟效率的提升。轉換成書證之后,電子證據的靈活性喪失,讓豐富的證據形式變得單薄,縮小了當事人之間質證的空間。
基于區塊鏈的電子數據存證示證可采用兩種方式以降低示證過程的時間和人力成本,提高訴訟效率:一是可以采用智能合約自動取證示證和區塊鏈瀏覽器示證的方法,采用自動化標準化的流程進行電子證據示證;二是可以通過將區塊鏈存證、司法鑒定和公證電子證據出函流程打通,由多方參與示證。
4. 區塊鏈在電子證據質詢中的應用
質證是指當事人、訴訟代理人及第三人在法庭的主持下,對當事人及第三人提出的證據就其真實性、合法性、關聯性以及證明力的有無、大小予以說明和質辯的活動或過程。鑒于電子證據有別于傳統證據的特點,審判人員在司法實踐中對電子證據的真實性多持懷疑的態度,有時不得不轉化為書面材料,甚至獲得公證機關公證和司法鑒定機構鑒定。
電子信息的生成、傳播、修改和儲存都是以電子數據的方式進行的,書證化的電子證據其本質已經是復本。示證的間接性導致質證環節效率低。
基于區塊鏈的電子數據存證系統因為優化了取證和示證環節,也讓質證環節對于取證和示證的爭議問題消除,聚焦于證據本身對案件的影響,提高了司法效率。
“恢鏈”——區塊鏈司法存證應用
針對區塊鏈電子數據存證在司法實踐中的應用價值,云南法鏈科技有限公司依托由資深律師、法學教授和精通區塊鏈技術人員等跨領域復合型人才,結合全國及云南省相關政策法規的要求,以法律服務為基礎,應用區塊鏈技術特有的難以篡改和抵賴、多方參與等特性,與電子數據存證結合,研究開發出來的一款區塊鏈+法律的區塊鏈司法存證應用——“恢鏈”。
“恢鏈”可以通過變革固定證據的方式,讓用戶以最低成本實現隨時隨地存證、取證;通過上鏈數據應用內分享的方式,讓用戶實現提交證據的便捷性;通過變更證據原件核驗的方式,實現司法存證領域訴訟效率的提高,從而幫助用戶解決電子證據普遍存在的易消亡、易篡改、技術依賴性強等問題,真正做到有效留痕,守護真相。
恢鏈”作為一款區塊鏈司法存證應用,充分發揮了區塊鏈電子數據存證在司法實踐中的應用價值,不僅在司法存固證據領域引起了一場技術革新,更極具應用價值與發展前景。
本文部分資料參考自:《區塊鏈司法存證應用白皮書(1.0版)》