[發明專利]一種基于聯盟區塊鏈的RFID裝備管理系統

有效

• 申請號: 202011050789.3
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112235368B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 吳啟武;甘波;姜靈芝;周陽;鄭明珠
• 申請（專利權）人: 中國人民武裝警察部隊工程大學
• 主分類號: H04L67/1097
• 分類號: H04L67/1097;H04L9/40;G06K17/00;G06F21/60;G06F21/64
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 王芳

1.一種基于聯盟區塊鏈的RFID裝備管理系統，其特征在于，包括感知層、數據層、網絡層、共識層和應用層；

所述感知層用于根據RFID設備采集裝備管理信息，所述裝備管理信息包括裝備生產的物理過程信息、裝備故障的物理過程信息和裝備交接的物理過程信息；所述裝備生產物理過程信息、裝備故障的物理過程信息和裝備交接的物理過程信息由感知層進行采集的具體過程如下：(1)人員操作RFID掃描機，掃描裝備的RFID芯片的識別碼，其在RFID中以加密形式存儲；(2)相關用戶人員在客戶端中對現實過程的情況進行登記，形成“裝備生產記錄、權屬交接記錄和故障上報記錄”；

所述數據層用于將裝備管理信息通過區塊鏈進行存儲，所述的區塊鏈中包含區塊頭和區塊體，所述區塊體包含裝備生產記錄、故障上報記錄和權屬交接記錄；在數據層中，所述裝備生產記錄包含時間戳、類型碼1、裝備代碼+序列號、工廠公鑰和數字簽名；所述權屬交接記錄包含時間戳、類型碼2、裝備代碼+序列號、交接人公鑰、接收人公鑰和雙重簽名；故所述障上報記錄包含時間戳、類型碼3、裝備代碼+序列號、故障說明、故障上報人公鑰、管理員公鑰和雙重簽名；

所述網絡層根據EMF聯盟鏈建立網絡拓撲結構，所述EMF聯盟鏈中包含全節點和輕節點，所述全節點包括主節點和備份節點，所述主節點用于獲取用戶在輕節點發送的請求、對請求進行排序并向備份節點發起請求；所述備份節點用于驗證請求是否有效；所述輕節點用于向全節點發送請求；在所述EMF中，Merkle樹的各葉節點為各記錄哈希值；EMF的工廠生產記錄中“裝備代碼+序列號”由質檢員公鑰加密；權屬交接記錄中“裝備代碼+序列號”由交接雙方中擁有服務器的一方通過其公鑰加密；故障上報記錄中“裝備代碼+序列號”由裝備管理員公鑰加密、故障說明由原工廠公鑰加密；

所述共識層采用PBFT算法實現網絡層中各個節點之間的信息交互；包括以下步驟：1)客戶端向主節點發送請求，主節點校驗正確后向各備份節點廣播預準備消息；各備份節點校驗并決定是否接受；2)備份節點接收預準備消息后，向其他所有全節點廣播準備消息，并進入準備階段；各節點收取來自其他節點的準備消息，并在prepared為true時結束準備階段；3)備份節點結束準備階段后，由此生成確認消息向客戶端和其他全節點廣播；各節點收取來自其他節點的確認消息，并在接收到(2n+1)/3個commit消息并校驗正確時結束確認階段；4)各節點驗證客戶端記錄的合法性，而后本地維護；每間隔時間t，通過B＝L％(N-1)判斷當前區塊是否由自己來生成，將該段時間內記錄封裝并在網絡中廣播，完成記錄的入鏈；其中B為當前需要生成新區塊的節點，L為當前區塊鏈的長度，為取余運算；5)各節點完成記錄的驗證后單獨發送恢復信息至客戶端；客戶端接收到(n+2)/3個正確的回復消息后，便認為該記錄已被驗證并將在時間t內存入區塊鏈；

所述應用層用于與用戶進行信息交互，實現身份認證、登錄以及對裝備管理信息的調取和補充；應用層對應的客戶端運行在工廠、倉庫和部隊的計算機上，所述對裝備管理信息的調取和補充包括在裝備生產過程、故障上報過程和權屬交接過程中，獲得裝備生產記錄、故障上報記錄和權屬交接記錄，將獲得的裝備生產記錄、故障上報記錄和權屬交接記錄封裝入區塊體完成記錄的入鏈。

2.如權利要求1所述的基于聯盟區塊鏈的RFID裝備管理系統，其特征在于，感知層中設置有電磁屏蔽裝置。

3.如權利要求1所述的基于聯盟區塊鏈的RFID裝備管理系統，其特征在于，在應用層中，所述用戶包括監管部門人員、軍級單位服務器維護員、質檢員、發貨員、輸送員、倉庫管理員、裝備管理員和用裝官兵。