[發明專利]一種基于區塊鏈技術的設備全生命周期管理系統及其方法

有效

• 申請號: 201810335264.0
• 申請日: 2018-04-16
• 公開（公告）號: CN108564182B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 趙赫;盛念祖;李曉風;王衛東;張中賢;周桐
• 申請（專利權）人: 安徽中科智鏈信息科技有限公司
• 主分類號: G06Q10/00
• 分類號: G06Q10/00;H04L9/32
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

1.一種基于區塊鏈技術的設備全生命周期管理系統，其特征包括：用戶終端、設備商、設備、區塊鏈上的智能合約和區塊鏈下的分布式數據庫；

所述用戶終端包括：用戶密鑰生成模塊、設備通信模塊、數據封裝模塊；

所述設備商包括：設備商密鑰生成模塊、設備商密鑰分發模塊；

所述設備包括：數據生成模塊、設備存儲模塊、設備簽名模塊；

所述區塊鏈上的智能合約包括：智能合約接口、設備全生命周期管理合約、數據防篡改合約；

所述設備商密鑰生成模塊生成自身的設備商公私鑰對，并通過所述智能合約接口將設備商的公鑰發送到所述設備全生命周期管理合約進行注冊；

所述設備商密鑰生成模塊生成設備公私鑰對后，通過所述設備商密鑰分發模塊將所述設備公私鑰對分發保存到相應設備的設備存儲模塊中，并通過所述智能合約接口將設備商的公鑰和設備的公鑰進行綁定后發送到所述設備全生命周期管理合約；

所述設備全生命周期管理合約將綁定后的設備商公鑰和設備公鑰一起存儲于所述區塊鏈下的分布式數據庫中，并在所述分布式數據庫中生成相應的出廠日志記錄；

所述用戶密鑰生成模塊生成所述用戶終端的公私鑰對，并通過所述設備通信模塊將用戶終端的公鑰發送至所述設備簽名模塊；

所述設備簽名模塊對所述用戶終端的公鑰進行簽名，得到簽名文件后，通過所述智能合約接口將所述簽名文件傳輸給所述設備全生命周期管理合約；

所述全生命周期管理合約對所述簽名文件進行驗證，若驗證成功，則將所述設備的公鑰和所述用戶終端的公鑰保存在區塊鏈下的分布式數據庫中，并在所述分布式數據庫中生成相應的綁定日志記錄；若驗證失敗，則不進行保存和生成操作；

所述數據生成模塊生成元數據，并根據所述元數據構造相應的數據基本信息，所述數據基本信息為所述設備商的公鑰、所述設備的公鑰、所述用戶終端的公鑰和當前時間戳；

若所述設備存儲模塊能存儲全部的元數據，則用所述設備的私鑰對所述元數據和相應的數據基本信息兩者的哈希值進行簽名，得到數據簽名文件后，與所述數據基本信息以及所述元數據一起發送到所述數據封裝模塊；

若所述設備存儲模塊無法存儲全部的元數據時，則將所述元數據直接發送至所述數據封裝模塊，再用所述設備的私鑰對所述數據基本信息的哈希值進行簽名，得到基本信息簽名文件后，定時將所述基本信息簽名文件發送到所述數據封裝模塊；

所述數據封裝模塊獲得所述元數據、所述數據基本信息、所述數據簽名文件或基本信息簽名文件后，將三者封裝成一個數據包；并在獲取到一定量的數據包后，將所述一定量的數據包整合為一個數據區塊，將所述數據區塊的哈希值過所述智能合約接口保存在所述數據防篡改合約中，再將從所述智能合約接口中獲取的數據區塊序列號存儲在所述數據區塊中。

2.一種基于區塊鏈技術的設備全生命周期管理方法，其特征是應用于由m個用戶終端、任意一個設備商、n個設備、區塊鏈上的智能合約和區塊鏈下的分布式數據庫所構成的系統中，并按如下步驟進行：

步驟1.所述設備商生成自身的設備商公私鑰對，將設備商的公鑰發送到所述智能合約中進行注冊；

步驟2.所述設備商生成n個設備公私鑰對后，將相應的設備公私鑰對分發保存到相應的n個設備中，并將n個設備公鑰分別與設備商的公鑰進行綁定后發送給所述智能合約；

步驟3.所述智能合約根據綁定后的設備商公鑰和設備公鑰，在所述分布式數據庫中生成n個出廠日志記錄；

步驟4.以第i個設備作為目標設備，判斷所述目標設備是否對應一個用戶終端，若是，則執行步驟5；否則表示所述目標設備對應多個用戶終端，則直接執行步驟8；

步驟5.所述目標設備所對應的用戶終端生成自身的公私鑰對，并將用戶終端的公鑰發送至所述目標設備；

步驟6.所述目標設備對所述用戶終端的公鑰進行簽名，得到簽名文件后，將所述簽名文件傳輸給所述智能合約；

步驟7.所述智能合約對所述簽名文件進行驗證，若驗證成功，則將所述目標設備的公鑰和對應的用戶終端的公鑰保存在所述分布式數據庫中，并在所述分布式數據庫中生成相應的綁定日志記錄；若驗證失敗，則不進行保存和生成操作；

步驟8.與所述目標設備對應m個用戶終端中，將當前使用目標設備的用戶終端將自身的用戶終端公鑰發送至所述目標設備；

步驟9.所述目標設備生成元數據，并根據所述元數據構造相應的數據基本信息，所述數據基本信息為所述設備商的公鑰、所述設備的公鑰、所述用戶終端的公鑰和當前時間戳；

步驟10.若所述目標設備能存儲全部的元數據，則用所述目標設備的私鑰對所述元數據和相應的數據基本信息兩者的哈希值進行簽名，得到數據簽名文件后，與所述數據基本信息以及所述元數據一起發送到當前使用的目標設備的用戶終端；

若所述目標設備無法存儲全部的元數據時，則將所述元數據直接發送至所述當前使用的目標設備的用戶終端，再用所述目標設備的私鑰對所述數據基本信息的哈希值進行簽名，得到基本信息簽名文件后，定時將所述基本信息簽名文件發送到所述當前使用的目標設備的用戶終端；

步驟11.所述當前使用的目標設備的用戶終端獲得所述元數據、所述數據基本信息、所述數據簽名文件或基本信息簽名文件后，將三者封裝成一個數據包；并在獲取到一定量的數據包后，將所述一定量的數據包整合為一個數據區塊，將所述數據區塊的哈希值保存到所述智能合約中，再將從所述智能合約中獲取的數據區塊的哈希值所保存的地址存儲在所述數據區塊中；

步驟12.判斷所述當前設備是否會被所述設備商回收銷毀，若會，則所述設備商訪問所述智能合約，將所述當前設備的公鑰狀態設置為已銷毀，并在所述 分布式數據庫生成相應的銷毀日志記錄；若不會，則無操作。