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CN111553683A - 具有智能合同的可验证分析学平台 - Google Patents

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CN111553683A CN202010042383.4A CN202010042383A CN111553683A CN 111553683 A CN111553683 A CN 111553683A CN 202010042383 A CN202010042383 A CN 202010042383A CN 111553683 A CN111553683 A CN 111553683A
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Abstract

一种用于提供数据与要基于所述数据而被执行的问题、提供对所述问题的解决方案、以及验证所提供的解决方案的方法。方法包括以下步骤：提供数字平台（100）；将所述数据与所述目的作为挑战（11）上载（1）到平台（100）；将与所述挑战（11）相关的智能合同（12）上载（1”）到平台；将所述挑战（11）从平台（100）传送（2）到至少一个解决方案提供商（A，B）；将所述解决方案提供商对所述挑战（11）的解决方案的签名的散列（25A，25B）上载（3a）到平台（10）；将所述解决方案提供商对所述挑战（11）的解决方案（22A，22B）上载（3b）到平台（10）；以及在平台（100）处基于预定义条件（12）来评估（4）所上载（3）的解决方案。

Description

具有智能合同的可验证分析学平台
技术领域
本发明涉及用于具有智能合同的可验证分析学平台的方法、装置和系统。特别地，本发明提供了一种框架，优选地为一种数字平台，其允许在多方之间交换数据和执行智能合同。
背景技术
当公司或其客户需要对于特定数据科学和机器学习问题的算法解决方案时，这普遍涉及在潜在解决方案提供商甚至可以开始对数据进行处理之前与他们的许多会议和合同协商。特别地，目前没有在不需要a）公司或客户披露正被评估的数据和算法，或者b）在解决方案提供商侧的高信任级别（公司或其客户将正确地向他们支付）的情况下用于评估解决方案提供商提供的工作的良好合同框架。
例如，一些公司“在云中”提供集中式平台，其中他们的客户可以上载其数据。该平台对第三方是开放的，第三方可以为平台供应对客户提供的数据进行操作的软件模块。对于客户来说，选择合适的第三方并评估他们提供的算法的质量是困难的挑战。
还存在采用市场形式的平台，其提供存储、计算机农场（computer farm）、数据提供商、web托管、SaaS（软件即服务）应用，并且所有这些应用使用贡献证明（PoCo）技术通过智能合同与他人进行交易。这些技术非常通用，并且不提供对该种特定挑战的支持。
还存在基于Ethereum的平台，其用于在分散式网络内分配工作和验证计算。为了减轻内部和外部行动者所进行的对网络的攻击，使用激励和自由市场原则的组合。该协议利用通用区块链以及网络通信的其他更成熟（more established）的形式。使用智能合同来实现网络参与者之间的仲裁。
发明内容
本发明的目的是提供一种方法和系统，其允许多方上载数据（优选地与挑战相结合），并且允许其他方提供对于数据和挑战的解决方案。
本发明的目的通过独立权利要求的特征来实现。本发明的进一步优选实施例在从属权利要求中被定义。
特别地，本发明提供了一种方法和系统（优选地采用平台的形式），其允许第一方（在下文中也称为“客户”）将敏感数据和关联的挑战上载到平台。优选地，平台由第二方（在下文中也称为“提供商”）提供。第三方（在下文中也称为“解决方案提供商”）可以在不违反隐私要求的情况下提供他们关于平台上的挑战的解决方案。
优选地，本发明提供了一种平台，在该平台上可以提供计算挑战，并且可以高效且合适地评估对所述挑战的解决方案。对所提供的解决方案的所述评估还允许适当的支付。根据本发明，可以通过使用智能合同来管制挑战的提供、对解决方案的评估和/或任何适当的支付。因此可以避免复杂且耗时的协商。
根据本发明，第一方（例如公司）可以托管数字平台。换句话说，通过在第一方的控制下提供平台，可以采用集中式方法实现本发明。然而，不一定在单个主机上提供所述平台或在单个主机上执行所述平台。集中式实现也可以通过云计算来提供。甚至可以基于分散式方法来实现本发明。
因此，本发明可以在分布式计算环境中或者基于分布式账本（distributedledger）（例如，使用区块链）来实现，该分布式计算环境包括多个主机、至少一个联网客户端（例如，智能电话）、以及服务器、计算机云的存储或处理资源、执行文件共享的对等网络中的装置。
然而，本发明的基本特征是基于智能合同功能性的使用，而不管平台是基于集中式方法还是分散式方法。特别地，具有附加智能合同功能性的数字平台可被用作用于数据科学和/或机器学习解决方案的市场，其以透明但隐私保护的方式解决客户定义的挑战，这在不要求信任的情况下使能附加方（例如，客户和解决方案提供商）之间的交互。
优选地，智能合同实施数据和计算的解决方案的交换。本发明提供了这样的优点：可以在接受解决方案提供商的算法之前对其质量进行评估。进一步有利的是，本发明的平台可以被延伸以允许客户、解决方案提供商和/或数字平台的主机之间的基于性能的支付。本方法与本领域已知的当前方法非常不同。
优选地，本发明的系统和方法提供以下优选的优点中的至少一个。首先，本方法和系统允许客户与解决方案提供商之间的自动交互，因此可以减少或甚至避免平台提供商的人工交互。可以在平台内评估所提供的算法的性能，使得客户可以选择期望的解决方案和/或解决方案提供商。所述系统和方法还允许基于性能的支付。因此，对于整个过程，较少人工工作是必要的，这引起较少的错误和误解，以及较低的开发和工程成本。因此，本发明可以产生有意义的工作，并因此是成本减少的。
本发明的系统和方法还提供了关于质量的优点。特别地，本发明的平台可以被配置使得第三方解决方案提供商必须预先证明其解决方案起作用，这允许客户选择具有保证质量属性的数字解决方案提供商。
本发明的系统和方法还提供了关于安全性的优点。例如，客户可以控制对其数据的访问，并且因此倾向于参与市场，从而使市场富有更多选项。
由于自动支付和市场的透明性，解决方案提供商不需要信任他们的客户。
根据进一步优选实施例，本发明涉及一种包括计算机程序代码的计算机可读介质，所述计算机程序代码用于执行例如如上所讨论或如权利要求中所要求保护的本发明的方法的步骤。
特别地，本发明提供了一种用于提供数据与要基于所述数据而被执行的目的、提供对所述问题的解决方案、以及验证所提供的解决方案的方法，所述方法包括以下步骤：
-提供数字平台；
-将所述数据与所述目的作为挑战上载到所述平台；
-将与所述挑战相关的智能合同上载到所述平台；
-将所述挑战从所述平台传送到至少一个解决方案提供商；
-将所述解决方案提供商对所述挑战（11）的解决方案的散列（优选为签名的散列）上载到所述平台；
-将所述解决方案提供商对所述挑战的解决方案上载到所述平台；以及
-在所述平台基于预定义条件来评估所上载的解决方案。
优选地，将挑战存储在平台处提供的存储部件中。所述挑战可以采用加密、未加密和/或部分加密的形式来存储。优选地，将挑战连同其散列和/或预定义条件一起传送到平台，其中优选地，在智能合同中确定所述预定义条件。
根据进一步优选实施例，优选地，将挑战与其散列和智能合同存储在分布式账本（即，分散式数据库）中。可以在多个主机上（优选地在对等网络上）提供分布式账本。此外，优选地，分布式账本是区块链。
平台还允许解决方案提供商将其对挑战的算法解决方案传送到平台。提供商可以将其解决方案与或不与对应算法一起上载。
本发明还涉及用于执行上面提及的方法步骤的平台。特别地，本发明提供了一种平台，其允许提供数据与要基于所述数据而被执行的目的，所述平台用于提供对所述问题的解决方案，并用于验证所提供的解决方案。所述平台适于执行以下方法步骤：在所述平台接收所述数据与所述目的作为挑战；在所述平台接收与所述挑战相关的智能合同；将所述挑战从所述平台传送到至少一个解决方案提供商；在所述平台接收所述解决方案提供商对所述挑战的解决方案的散列；在所述平台接收所述解决方案提供商对所述挑战的解决方案；以及在所述平台基于预定义条件来评估所上载的解决方案。
在另一方面，本发明提供了一种包括指令的计算机程序，所述指令用于使平台执行上面提及的方法步骤。
在另一方面，本发明提供了一种在其上存储有计算机程序的计算机可读介质。
智能合同是旨在数字地促进、验证或实施合同的协商或执行的计算机协议。智能合同允许在没有第三方的情况下执行可信交易。这些交易是可跟踪且不可取消的。
优选地，本发明的挑战是数据与对数据的描述和问题的组合，对于所述问题需要解决方案。
“数据科学”被称为跨学科领域，其使用科学方法、过程、算法和系统来以各种形式从数据中提取结构化和非结构化的知识和领会。换句话说，数据科学可以被看作是一种概念，“所述概念用于统一统计、数据分析、机器学习、及其相关方法”以便用数据来“理解和分析实际现象”。优选地，它采用从数学、统计学、信息科学、和计算机科学背景内的许多领域汲取的技术和理论。
附图说明
将参考在附图中示出的优选示例性实施例来更详细地解释本发明的主题：
图1示意性地示出了根据本发明的平台，其具有客户和两个解决方案提供商。
具体实施方式
将参考图1来描述本发明的示例性实施例，在图1中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元件。
根据本发明的数字平台100由提供商提供，例如由公司（第二方）提供。该平台100允许至少一个第一方（客户10）提供至少一个挑战，并且允许其他方（第三方；解决方案提供商A、B）以安全且可验证的方式提供对此类挑战的解决方案。
在第一步骤1中，第一方提供一些数据，并以描述的形式来定义要解决的问题。所述信息在第一步骤1中被传送到平台100（见图1中的箭头1）。例如，第一方（例如客户10）提供某些数据、描述问题/目的（描述）和任何评估标准，客户10想要有对于所述问题/目的（描述）的解决方案。优选地，客户10仅提供数据的（小）子集作为测试样本。根据本发明，对问题/目的的描述和数据一起形成挑战11，其中所述挑战11被传送到平台100。
挑战11可以被上载到平台100，或者仅向平台100提供到挑战的链接，即，仅将该链接上载到平台100。根据另一实施，可以上载数据、描述和/或评估标准中的至少一个，其中，经由链接来提供剩余信息。为了简单起见，本申请将术语“上载”用于上载“数据”和/或链接。
优选地，挑战11被存储在平台100的存储部件120中。描述和/或数据可采用i）明文或采用ii）加密形式来存储。图1中的挂锁符号（padlock symbol）指示描述和数据（挑战11）以加密形式来存储。此外，存储挑战的混合版本也是可能的，例如，以明文来存储描述并以加密形式来存储数据，或者反之亦然。
根据优选实施例，具有挑战11的散列13的记录将被另外传送（见步骤1’）到平台100。优选地，“记录”是数据库中的数据条目，诸如挑战（的编码）和/或对应散列。
另外优选的是，还将包含预定义条件的记录传送到平台100。优选地，智能合同12将用于包含所述预定义条件，这提供了如下面进一步详细讨论的若干优点。因此，优选的是将所述智能合同12上载1”到平台100。
根据优选实施例，智能合同12和/或挑战的散列13被存储在平台110上。根据另一优选实施例，智能合同12和散列13被存储在分布式账本110上。这样的分布式账本110可以类似于区块链而被提供或者可以作为区块链而被提供。换言之，可以在系统100上提供分布式账本110，但是另外在其他主机上（优选地在对等网络中）提供分布式账本110。分布式账本110解决，即，在通过施加共同的共享状态和一致性算法而存在许多相互不信任的多方的情况下的问题。换言之，分布式账本是对普遍信任的中央实体的替代。当然，它还提供容错作为进一步的期望性质。
换言之，分布式账本或分布式账本数据库跨对等网络上的若干节点（装置）扩展，其中，每个节点复制并保存账本的相同副本并且独立地更新它自己。主要优点是没有中央权限。当发生账本更新时，每个节点构造新的交易，并且然后节点使用共享的一致性算法来对哪个副本是正确的进行投票。一旦已确定了一致性，所有其他节点就用账本的新的、正确的副本来更新它们自己。安全性通过加密密钥和签名（优选地基于私有和公共密钥系统）来实现。
根据本发明的优选实施例，分布式账本110是区块链。区块链是允许多方共享共同的、仅附加的数据库的技术。优选地，这对于通过创建每个交易的透明的、有时间戳的历史而在不依赖于中介的情况下能够实现多方或个人之间的交易是有用的。数据库随着每个新交易而渐渐变得更大，并且必须被存储在多个位置，然而，这通常比对信任的中介支付以操作集中式数据库更便宜，并且它还是高度弹性的，因为不存在单个故障点。
区块链技术是用于管理安全性和信息的分散式系统。这在根本上与大多数现有解决方案不同，在大多数现有解决方案中，数据在中央系统内被保存和管理，其中在中央系统周围而不是在中央系统内建立安全性。
术语“区块链”通常还用于描述区块链网络的实现。换言之，区块链提供所有参与者对使用一致性算法达成协议的分布式共享状态。
通过在平台100上存储挑战11，第三方（例如解决方案提供商20A和20B）可以访问所述挑战11（见后续步骤2）。优选地，解决方案提供商A和B下载挑战11以在其站点开发适当的算法和对应的解决方案。例如，解决方案提供商20A、20B可针对要解决的挑战来搜索平台10。根据本发明的另一实施例，客户10可以联系优选的解决方案提供商20A、20B，并向他们提供可用的一个密钥或多个密钥，使得优选的解决方案提供商20A、20B可以用所述（一个或多个）密钥在/从平台100访问并下载相应的挑战11。在另外的实施例中，解决方案提供商20A、20B可以针对要解决的问题来搜索平台100，但是在获得对数据的访问之前需要客户10的批准。
接下来，在步骤3中，在解决方案提供商20A、20B进而针对客户挑战11设计了合适的解决方案之后，解决方案提供商20A、20B首先将其解决方案的签名的散列25A、25B上载3a到平台110，优选地上载3a到分布式账本110。当已经确认这个散列或这些散列25A、25B在平台或分布式账本处可用时，将解决方案22A、22B其本身上载3b到平台100处的存储装置120。优选地，将解决方案存储在存储装置120中触发对应智能合同12的执行。除了解决方案之外，相应算法21A也可以被上载到平台100并被存储在存储装置120中。签名的散列25A、25B的先前提交（步骤3a）提供了优选的优点：保护解决方案提供商20A、20B以免恶意方试图将所上载的解决方案宣称为其自己的。
在步骤4中，作为智能合同13的一部分，应用评估标准，并且当满足某一条件时，例如，当自发出挑战起已过去某一时间或已达到某一（日历）时间、已收集了某一数量的解决方案、性能达到或超过给定阈值的解决方案、或上述条件的任意组合时，选取一个或多个解决方案。
评估4可以采取几种形式：如果解决方案提供商的算法21A、21B被托管在平台100其本身上，则算法21A可以被直接执行（可能使用由解决方案提供商所提供的参数）以确定和验证解决方案的质量。
如果解决方案提供商选取不向平台100提供其算法21B，则挑战11必须采取在计算上难以解决但对于创建挑战的一方10易于验证的任务的形式。有多种方式来实现这一点，例如，问题其本身可能强加许多约束，对于所述约束，找到任何解决方案或任何好的解决方案可能是困难的，但是验证所给出的解决方案22A、22B是否满足所有约束可以被高效地计算。备选地，可以使用这样的所构造问题，挑战的创建者知道对于所述问题的最佳解决方案。作为示例，创建者可以解决受监督的问题以导出解决方案，但是将其作为不受监督的问题发出。
一旦已选取了一个解决方案或多个解决方案，可选地，就也可直接和自动地给予对应的解决方案提供商20A、20B报酬。取决于评估标准和合同，也可以组织支付。例如，报酬或支付可以具有以下形式：
a）针对以高于某一阈值的性能来解决问题的固定量；
b）针对在所有解决方案提供商中最佳地解决问题的固定量；
c）量是性能关于在挑战中公布的可用数据的函数，
d）量是性能关于在对第一数据集合评估性能之后被公布的第二数据集合的函数（客户可以提交第二数据集合而不立即公布它），
e）量是性能关于仅由客户/平台主机知道的数据集合的函数（要求（i）解决方案提供商信任客户/平台主机，或者（ii）这样的机制，通过所述机制，客户可以证明关于未知数据集合的性能已被正确计算，所述机制利用现有的零知识证明概念来实现。
a）-e）的加权版本，其中权重取决于较早挑战的性能。
根据本发明的数据和挑战的种类不限于特定领域。更具体地，将进一步说明具有特定种类的数据的以下示例。
客户10可以将装置的智能传感器振动数据上载到平台100，其由服务提供商提供。客户10希望让第三方解决方案提供商20A、20B创建用于预测装置何时发生故障的算法。
解决方案提供商20A、20B将得到对存储在平台的存储装置10中的数据10的一部分的访问，使得解决方案提供商20A、20B可以创建算法（优选地在所述平台内）。在将解决方案22A、22B和/或算法21A、21B上载到平台100之后，智能合同12然后出于评估目的对数据集合执行不同的解决方案。除了技术评估之外，平台还可被用于基于合同标准来支付（一个或多个）解决方案提供商。
优选地，本发明提供了进一步的机制，以便保持所涉及方的身份和/或挑战私有，以确保解决方案按需工作。例如，在现有技术中讨论的例如与随机信标组合的零知识证明机制可以与本发明组合使用。
虽然已在附图和前面的描述中详细描述了本发明，但是这样的描述要被认为是说明性或示例性的而非限制性的。本领域技术人员根据对附图、公开内容和所附权利要求的研究可以理解和实现对所公开的实施例的变化，并且实践所要求保护的发明。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元素或步骤，并且不定冠词“一（a或an）”不排除多个。在不同权利要求中陈述某些元素或步骤的仅事实并不指示这些元素或步骤的组合不能被用来获益，特定地，除了实际的权利要求相关性之外，任何进一步有意义的权利要求组合应被认为是本申请公开的。

Claims (11)

1.一种用于提供数据与要基于所述数据而被执行的问题、提供对所述问题的解决方案、以及验证所提供的解决方案的方法，所述方法包括以下步骤：
-提供数字平台（100）；
-将所述数据与所述目的作为挑战（11）上载（1）到所述平台（100）；
-将与所述挑战（11）相关的智能合同（12）上载（1”）到所述平台；
-将所述挑战（11）从所述平台（100）传送（2）到至少一个解决方案提供商（A，B）；
-将所述解决方案提供商对所述挑战（11）的解决方案的签名的散列（25A，25B）上载（3a）到所述平台（10）；
-将所述解决方案提供商对所述挑战（11）的解决方案（22A，22B）上载（3b）到所述平台（10）；以及
-在所述平台（100）处基于预定义条件（12）来评估（4）所上载（3）的解决方案。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述挑战（11）被存储在所述平台（10）的存储装置（120）中，所述挑战（11）优选地是加密的。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述挑战（11）与其散列（13）和/或预定义条件一起被上载（1），其中，所述预定义条件优选地在智能合同（12）中被确定。
4.如权利要求3所述的方法，其中，所述挑战（11）的所述散列（13）和所述智能合同（13）被存储（1’，1”）在分布式账本（110）中。
5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在对等网络上的多个主机上提供所述分布式账本（110）。
6.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述分布式账本是区块链。
7.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述提供商的解决方案（22A，22B）是与对应算法一起被上载（3b）的算法解决方案。
8.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述解决方案提供商（A，B）中的任一个将对应算法（21A，21B）传送到所述存储装置（120）。
9.一种平台，用于提供数据与要基于所述数据而被执行的对象，用于提供对所述问题的解决方案，以及用于验证所提供的解决方案，所述平台适于执行以下方法步骤：
-在所述平台（100）处接收（1）所述数据与所述目的作为挑战（11）；
-在所述平台处接收（1”）与所述挑战（11）相关的智能合同（12）；
-将所述挑战（11）从所述平台（100）传送（2）到至少一个解决方案提供商（A，B）；
-在所述平台（10）处接收（3a）所述解决方案提供商对所述挑战（11）的解决方案的签名的散列（25A，25B）；
-在所述平台（10）处接收（3b）所述解决方案提供商对所述挑战（11）的解决方案（22A，22B）；以及
-在所述平台（100）处基于预定义条件（12）来评估（4）所上载（3）的解决方案。
10.一种包括指令的计算机程序，所述指令用于使如权利要求9的平台（100）执行如权利要求1至8中任一项所述的步骤。
11.一种计算机可读介质，在其上存储有如权利要求10所述的计算机程序。
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