本发明涉及数据管理，尤其涉及一种基于水资源区块链的数据管理系统和方法。
背景技术：
1、水资源是国家发展和人民生活的重要物质资源，而我国又是一个水资源相对匮乏的国家，因此，对水资源数据进行有效管理至关重要。在传统的水资源数据管理系统中，虽然通常会对数据进行加密后存储在区块链上，但普通的加密手段难以确保对重要数据的严密保护。一旦这些数据泄露，可能会对我国未来的发展和人民的生活带来严重威胁。
2、本发明通过实时采集多种来源数据，并进行预处理，以获取预处理数据，再将预处理数据加密后上传到区块链中进行储存，以获取数据库，随即决定下一步实验操作的方向。
3、然后再对数据库进行分部监管，以获取监管数据；根据监管数据对多个区块数据实时动态调整，以更新数据库。
4、综上所述，如何严密存储并对水资源数据进行监管是基于水资源区块链的数据管理系统亟待解决优化的问题。
技术实现思路
1、本发明提供了一种基于水资源区块链的数据管理系统和方法，解决相关技术中如何严密存储并对水资源数据进行监管的技术问题。
2、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于水资源区块链的数据管理系统和方法，具体技术方案如下：
3、第一方面，一种基于水资源区块链的数据管理方法，包括以下步骤：
4、实时采集多种来源数据，并进行预处理，以获取预处理数据；
5、将预处理数据加密后上传到区块链中进行储存，以获取数据库；通过生成密钥对f2n对预处理数据进行加密，以生成密文数据ct，并利用私钥sk对密文数据ct进行解密得到明文数据mi；其中，根据采集的预处理数据构建系数为q的整数环z的多项式为；式中，n为多项式环的二次幂，设定明文空间为，密文空间为，以加密预处理数据，其中q为素数满足q=1mod2n，t为约减明文多项式系数，且t<q，x为离散高斯分布数集，zq为q系数的整数环，zt为约减明文多项式系数的整数环，fq为密文空间中q系数的密文基数环f，[]为数集索引符号，rt即为明文数据ml；rq即为密文数据ct；
6、将加密后的预处理数据传输到区块链上储存，并对区块链上区块数据进一步分区加密；其中，将上传到区块链的预处理数据分为n个分块数据，通过加密函数e逐一加密并经过多轮迭代，以获取多个解密函数d的子密钥ski，基于明文空间为，密文空间为，设定总密钥sk∈rt，则ski∈sk，ski为分区的子密钥，其分区密码的映射描述为；其中，e和d均为密钥对f2n上的置换，同时e和d互为逆置换，e和d为子密钥ski下的加密函数和解密函数；
7、对数据库进行分部监管，以获取监管数据；
8、根据监管数据对多个区块数据实时动态调整，以更新数据库。
9、作为本发明的进一步优化方案，实时采集多种来源数据，并进行预处理，以获取预处理数据，包括：
10、通过多渠道获取不同来源的水资源数据，并设定采集频率或采集条件，以实时获取水资源数据；
11、将实时获取的水资源数据进行去噪和去除数据异物干扰和孔隙，以获取完整数据；
12、将完整数据进行标准化处理，以获取统一数据。
13、作为本发明的进一步优化方案，将预处理数据加密后上传到区块链中进行储存，以获取数据库，包括：
14、将经过加密操作后的预处理数据上传到区块链中储存，并利用区块链中分布式账本对预处理数据在多个节点上同步存储，且以区块形式分布，每个区块与上一个区块相关联，以得到多个分区数据；
15、对所述多个分区数据进一步分区加密，以获取分区加密数据。
16、作为本发明的进一步优化方案，对区块链上储存数据进一步分区加密，以获取分区加密数据，还包括：
17、设定迭代轮数i=1,2，…，r，当经过i轮迭代的输入为前轮的输出li−1和ri−1，通过：；以获取多轮迭代后的分区子密钥，式中，t为中间变量，li和ri为第i轮的输出，ski为迭代子密钥，f为轮函数；
18、基于经过i轮迭代的n个分块数据的m个子密钥，以对分区加密进行密钥安全管理。
19、作为本发明的进一步优化方案，基于经过i轮迭代的到n个分块数据的m个子密钥，以对分区加密进行安全管理，包括：
20、预先将用户身份、身份标识符hid和签名信息，以形成身份验证集；
21、对需要获取数据的用户身份id以及身份标识符hid进行读取，通过：；式中，id是用户的身份信息，sign_info是签名信息，当r=0，需重新生成私钥；当r=ski以生成私钥；
22、基于用户身份id经过私钥ski验证后，并获取用户身份id签名信息，以对应生成签名结果对签名信息进行签名验证，输出签名结果。
23、作为本发明的进一步优化方案，基于用户身份id私钥ski经过验证后，再通过获取用户身份id签名信息，并对应生成签名结果对签名信息进行签名验证，以输出签名结果，包括：
24、根据获取用户身份id信息生成姓名或身份数字水印；
25、根据所述姓名或身份数字水印显现出个别的拆解笔画；
26、用户进行签名验证身份时需要将给出的显现笔画在签名时进行对应；
27、当每个显现笔画都与用户签名有所对应，则身份验证成功，反之当其中一个显现笔画无法对应用户签名，则身份验证失败。
28、作为本发明的进一步优化方案，对数据库进行分部监管，以获取监管数据，包括：
29、根据区块链数据库的每个区块进行逐一监管，并制定监管策略；
30、通过监管策略实时监控各来源数据采集信息和加密储存；
31、通过对加密储存数据解密进行验证审核。
32、作为本发明的进一步优化方案，根据监管数据对多个区块数据实时动态调整，以更新数据库，包括：
33、将数据从繁忙区块迁移到负载较低的区块，以优化数据分布；
34、根据监管结果调整数据来源索引结构，并根据实时获取的数据对数据库原数据进行更替；
35、对数据存储位置进行去冗余，合理规划数据占用空间。
36、第二方面，该系统设置一种电子设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于水资源区块链的数据管理方法程序，所述基于水资源区块链的数据管理方法程序被所述处理器执行时实现基于水资源区块链的数据管理方法的步骤。
37、第三方面，一种基于水资源区块链的数据管理系统包括：
38、数据采集模块201：其用于实时采集多种来源数据，并进行预处理，以获取预处理数据；
39、区块链存储模块202：其用于将预处理数据加密后上传到区块链中进行储存，以获取数据库；将预处理数据加密后上传到区块链中进行储存，以获取数据库；通过生成密钥对f2n对预处理数据进行加密，以生成密文数据ct，并利用私钥sk对密文数据ct进行解密得到明文数据mi；将加密后的预处理数据传输到区块链上储存，并对区块链上区块数据进一步分区加密；
40、监控管理模块203：其用于对数据库进行分部监管，以获取监管数据；
41、动态调整模块204：其用于根据监管数据对多个区块数据实时动态调整，以更新数据库。
42、本发明至少存在以下有益效果：本发明通过实时采集多种来源数据，并进行预处理，以获取预处理数据，再将预处理数据加密后上传到区块链中进行储存，以获取数据库，首先将采集的水资源数据进行总体加密，再将加密数据上传到区块链上，随后对每个区块的数据再逐一加密，再经过数轮迭代生成多个子密钥，每个子密钥对应一个区块密文数据，同时对密钥进行安全管理，通过用户身份id和身份信息生成个别用户专属私钥，专属私钥为主要管理人员拥有可查看重要数据，并通过签名进一步验证用户身份，经过多层次数据加密后，使得每个区块的数据都能得到加密保护，使得我国水资源数据不易泄露，并且更加安全，从而使我国日后发展和人民生活得到保障；
43、通过对数据库进行分部监管，以获取监管数据；根据监管数据对多个区块数据实时动态调整，以更新数据库，从而使数据库有序存储水资源各项数据，确保高效的存储利用率，并方便对水资源数据进行实时更新，提高了数据库的运行效率和数据管理能力。
1.一种基于水资源区块链的数据管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于水资源区块链的数据管理方法，其特征在于，实时采集多种来源数据，并进行预处理，以获取预处理数据，包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于水资源区块链的数据管理方法，其特征在于，将预处理数据加密后上传到区块链中进行储存，以获取数据库，包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于水资源区块链的数据管理方法，其特征在于，对区块链上储存数据进一步分区加密，以获取分区加密数据，还包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于水资源区块链的数据管理方法，其特征在于，基于经过i轮迭代的到n个分块数据的m个子密钥，以对分区加密进行安全管理，包括：
6.根据权利要求5所述的一种基于水资源区块链的数据管理方法，其特征在于，基于用户身份id私钥ski经过验证后，再通过获取用户身份id签名信息，并对应生成签名结果对签名信息进行签名验证，以输出签名结果，包括：
7.根据权利要求6所述的一种基于水资源区块链的数据管理方法，其特征在于，对数据库进行分部监管，以获取监管数据，包括：
8.根据权利要求7所述的一种基于水资源区块链的数据管理方法，其特征在于，根据监管数据对多个区块数据实时动态调整，以更新数据库，包括：
9.一种基于水资源区块链的数据管理系统，其特征在于，该系统设置一种电子设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于水资源区块链的数据管理方法程序，所述基于水资源区块链的数据管理方法程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-8任一所述的基于水资源区块链的数据管理方法的步骤。
10.根据权利要求9所述的一种基于水资源区块链的数据管理系统，其特征在于，该系统包括：
