[發明專利]一種基于區塊鏈的物聯網數據溯源方法

在審

• 申請號: 202010030780.X
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN111259438A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 黃志清;任浩方;解魯陽;燕楊月;谷超
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G06F21/62
• 分類號: G06F21/62;G06F21/64
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

本發明公開了一種基于區塊鏈的物聯網數據溯源方法，溯源數據搜集中針對物聯網數據服務系統中用戶的角色進行了劃分，以便于使用PROV溯源模型標準進行溯源數據收集。銷售者和處理者會將從提供者得到的數據進行二次加工，此類數據發布時需提交針對數據實體進行的操作信息，數據操作信息是否提交列為數據評價的重要組成部分；溯源數據存儲中以數據實體ID號為key，溯源記錄為value，將不同的鍵值對通過智能合約進行上鏈存儲；溯源數據查詢通過數據實體唯一ID號進行查詢此數據的溯源記錄。本發明為用戶提供在使用數據之前查看數據流轉過程的能力，由于區塊鏈去中心化、防篡改、可信存儲等特性，實現了物聯網數據溯源服務實體的規范自動執行。

技術領域

本發明涉及物聯網數據服務、區塊鏈技術、數據溯源技術和加密算法技術等技術領域，尤其涉及區塊鏈技術及數據溯源技術，本發明要實現一種基于區塊鏈的物聯網數據溯源方法。

背景技術

數據成為人類進入大數據時代以來最重要的一種戰略資源。隨著物聯網技術的不斷發展，由傳感器采集的物聯網數據量呈爆炸式增長。通過深度挖掘和分析物聯網數據，可以不斷以多樣的方式為人類的生活提供便利。物聯網數據在帶來積極影響的同時，卻也帶來了部分問題：此類數據通過不同的流通渠道在各個企業、部門之間融合共享，或進行一系列數據處理，數據流通中間過程不可知，使用某種特定數據時很難判斷其來源和可靠性；其次，流通過程中可能會出現數據造假或由于利益驅使而非法篡改數據。因此獲知數據的源頭、流轉路徑及流通過程中對數據的操作信息，實現對數據的驗證、調試、審計跟蹤和質量評估等操作顯得尤為重要。

目前，越來越多的物聯網數據共享平臺提供數據溯源服務，但此類數據溯源服務存在以下問題：1)中心化存儲：數據流轉過程中收集的溯源記錄是一種數據，目前大部分物聯網數據溯源服務將溯源記錄進行集中式存儲。因此如果集中式服務器或存儲器受到破壞，則存儲的整個溯源數據體都會產生損害；2)可靠性問題：目前針對物聯網數據的溯源存在由于利益驅使而對溯源記錄進行篡改的問題，例如篡改物聯網數據采集時間、數據處理過程信息等。因此當出現物聯網數據泄露或造假問題時，無法根據溯源路徑快速確認問題環節和責任主體；3)真實性問題：數據溯源的每個參與方由于數據很難交互很容易形成信息“孤島”，單方記錄的溯源數據造假輕而易舉，用戶在進行數據溯源時無法確定溯源記錄的真實性或可靠性。因此，探索一種物聯網數據溯源模型實現物聯網數據的安全追溯顯得至關重要。

鑒于以上物聯網數據溯源所出現的問題，本發明將基于區塊鏈技術對物聯網數據溯源模型進行研究。區塊鏈是一種全新的去中心化基礎架構與分布式計算范式。在區塊鏈網絡中，數據由多方同時擁有并共同維護，數據冗余性強，即使出現單點故障或退出也不會影響整體穩定性。同時在多個節點的管理下，區塊鏈網絡中的數據具有高可行度和低篡改可能性。通過區塊鏈技術可將數據采集方，處理方，交易方，監督方以及應用方等數據供應鏈上的各個角色都“捆綁”在一條鏈上，并且可以通過智能合約進行對數據的訪問控制以及授權訪問。

本發明主要提出一種基于區塊鏈的物聯網數據溯源方法，此方法實現在基于區塊鏈的物聯網數據溯源模型之上。通過區塊鏈技術解決目前物聯網數據溯源系統中溯源數據篡改、造假等問題，保證數據的真實性和安全性，因此分別從物聯網數據溯源系統架構、溯源記錄收集、基于區塊鏈的溯源記錄存儲、溯源記錄查詢等方面進行研究。此發明的研究成果將為目前物聯網數據溯源模型提供一種去中心化的解決方法。

發明內容

本發明旨在針對目前物聯網數據在流通過程中出現的數據篡改、造假等問題，提出一種基于區塊鏈的物聯網數據溯源方法。本發明在基礎上主要分為溯源記錄收集、溯源數據存儲、溯源數據查詢等方面。其方法原理圖如圖1所示。