[發(fā)明專利]工業(yè)傳感器網(wǎng)絡中基于區(qū)塊鏈技術(shù)的數(shù)據(jù)驗證方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910496343.4
• 申請日: 2019-06-10
• 公開（公告）號: CN110177003B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發(fā)明（設計）人: 張文波;馮永新;劉越;譚小波
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽理工大學
• 主分類號: H04L9/32
• 分類號: H04L9/32;H04L29/06;H04L12/24;H04L29/08;H04W12/00;H04W12/03;H04W84/18
• 代理公司: 沈陽利泰專利商標代理有限公司 21209
• 代理人: 王東煜

1.工業(yè)傳感器網(wǎng)絡中基于區(qū)塊鏈技術(shù)的數(shù)據(jù)驗證方法，是一種保證大規(guī)模IWSNs數(shù)據(jù)可靠性的技術(shù)，主要內(nèi)容包括：提出網(wǎng)絡模型，我們將采用具有多個Sink節(jié)點的網(wǎng)絡模型，以此來減少數(shù)據(jù)傳輸距離和傳輸時延；為確保數(shù)據(jù)的一致性，我們采取雙路徑傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸機制；為減少計算量，我們重新構(gòu)建了數(shù)據(jù)區(qū)塊結(jié)構(gòu)，并提出了大規(guī)模IWSNs的數(shù)據(jù)共識算法；最后，闡述了數(shù)據(jù)驗證方法的執(zhí)行過程；其特征是具體包括：

（1）、網(wǎng)絡模型設計

基于密封第一價格拍賣博弈的可靠路由算法采用多Sink節(jié)點的網(wǎng)絡模型，在該模型中，我們借鑒已有的多Sink節(jié)點優(yōu)化部署方法，基于柵格網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，得到保證網(wǎng)絡壽命最大化的同時使網(wǎng)絡成本最低的Sink節(jié)點個數(shù)N，最終確定在監(jiān)控區(qū)域中均勻的部署個Sink節(jié)點，根據(jù)網(wǎng)絡模型，提出Sink節(jié)點編號、鄰居Sink節(jié)點、目的Sink節(jié)點相關(guān)定義；

（2）、基于區(qū)塊鏈技術(shù)的數(shù)據(jù)驗證方法

考慮到傳感器節(jié)點的計算能力、存儲能力以及能量資源有限，我們將分布式賬本部署在網(wǎng)絡中的Sink節(jié)點上，分布式賬本由監(jiān)控區(qū)域中所有的Sink節(jié)點共同維護，保證了數(shù)據(jù)的不可篡改；在數(shù)據(jù)從源節(jié)點傳輸?shù)絊ink節(jié)點的過程中，采用雙路徑傳輸?shù)姆绞絹肀ＷC數(shù)據(jù)的一致性；最后重新構(gòu)建了數(shù)據(jù)區(qū)塊結(jié)構(gòu)，即區(qū)塊中存儲了版本號、前一區(qū)塊的哈希值、時間戳、目的Sink節(jié)點和當前區(qū)塊的哈希值；提出了大規(guī)模IWSNs的數(shù)據(jù)共識算法；

（3）、數(shù)據(jù)驗證方法執(zhí)行過程

Step1：目的Sink節(jié)點收到數(shù)據(jù)，采用哈希函數(shù)計算出數(shù)據(jù)對應的哈希值，并寫進待驗證數(shù)據(jù)區(qū)塊中；

Step2：目的Sink節(jié)點將待驗證數(shù)據(jù)區(qū)塊發(fā)送給其它Sink節(jié)點，等待驗證；

Step3：收到待驗證數(shù)據(jù)區(qū)塊的Sink節(jié)點在自己的賬本中查找前一區(qū)塊；

Step4：檢查查找到的前一區(qū)塊是否存在下一區(qū)塊，如果不存在就將待驗證區(qū)塊連接到前一區(qū)塊后面，等待驗證；如果存在，轉(zhuǎn)向Step5；

Step5：檢查前一區(qū)塊的目的Sink節(jié)點和區(qū)塊哈希值是否與待驗證區(qū)塊相同；如果相同，返回驗證結(jié)果為true；如果不同，轉(zhuǎn)向Step6；

Step6：繼續(xù)查找下一區(qū)塊的目的Sink節(jié)點和哈希值是否和待驗證區(qū)塊相同，如果相同，返回驗證結(jié)果為true；如果不同，繼續(xù)重復此過程，直到?jīng)]有下一區(qū)塊為止；

Step7：在前一區(qū)塊后面的鏈式結(jié)構(gòu)中，以時間戳順序?qū)⒋炞C區(qū)塊連接在相應的位置，等待驗證；

Step8：Step4和Step7中等待驗證的區(qū)塊達到等待時間閾值，返回驗證結(jié)果為false；

Step9：目的Sink節(jié)點統(tǒng)計其它Sink返回的驗證結(jié)果，如果true的個數(shù)超過驗證Sink節(jié)點個數(shù)的50％，則將數(shù)據(jù)標記為正確數(shù)據(jù)并發(fā)送給管理中心，反之，將數(shù)據(jù)標記為出錯數(shù)據(jù)并發(fā)送給管理中心。