[發明專利]一種基于區塊鏈的邊緣計算系統中克隆區塊的識別方法

有效

• 申請號: 202011128118.4
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112217830B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 李光順;任新榮;吳俊華;于海莉;曹佳彬
• 申請（專利權）人: 曲阜師范大學
• 主分類號: H04L9/40
• 分類號: H04L9/40;H04L9/06;G06N3/084;G06F18/214
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 李興林

本發明提出一種基于區塊鏈的邊緣計算系統中克隆區塊的識別方法，通過提取合法區塊和未知區塊的身份聲明信息并進行比對，計算相關度并識別未知區塊是否為克隆區塊，如是，將合法區塊與未知區塊的身份信息組合成訓練集，利用神經網絡算法對訓練集進行訓練生成識別模型，利用該模型識別新的未知區塊的身份信息。此外還提出了一種基于區塊鏈的邊緣計算系統中克隆區塊的識別系統。本發明的方法和系統減少了時延，提高了識別精度，解決了克隆區塊的攻擊問題。

技術領域

本發明涉及物聯網領域，具體涉及一種基于區塊鏈的邊緣計算系統中克隆區塊的識別方法。

背景技術

隨著物聯網的發展，移動終端設備的數量迅速增加。由于高傳輸延遲和帶寬限制，物聯網設備對計算能力的要求也越來越高。邊緣計算處理靠近終端用戶的數據，可以減少系統延遲。區塊鏈技術為邊緣計算的安全性提供了一個新的研究方向。基于區塊鏈的移動邊緣計算系統中也出現了一系列的安全問題。

為了給基于區塊鏈的邊緣計算構建一個安全架構系統，熊等人提出了一個支持移動邊緣計算的系統的原型。Gai等人提出了基于區塊鏈的邊緣互聯網模型和邊緣區塊鏈模型。Ma等人提出了一種基于區塊鏈的可信數據管理方案的可配置方案體系結構協議，其中提出了一種靈活可配置的體系結構，包括相互認證協議、靈活共識和智能契約、區塊和交易數據管理、節點管理和部署。Shen等人提出了一種新的基于塊的密鑰協商協議，該協議允許多個參與者，并且可以在云環境中動態擴展參與者的數量。Li等人提出了一種基于身份的有條件匿名簽名算法來實現比特幣交易中的有條件匿名，并設計了一個輕量級的比特幣腳本方案，該方案具有交易中的有條件匿名性和可追蹤性。Shen等人提出了一種基于隱私保護的支持向量機訓練方案，利用技術在多個數據平臺之間建立一個安全可靠的數據共享平臺。

克隆區塊攻擊是指區塊鏈的非法攻擊者捕獲合法的區塊并獲取其合法身份信息，復制出幾個帶有區塊標識和密鑰驗證信息的區塊，然后將這些克隆區塊放到網絡中的不同位置發起攻擊。圖1是克隆區塊攻擊的示意圖。由于克隆區塊與合法區塊具有相同的區塊哈希值，傳統的基于密碼學的認證機制無法檢測到克隆區塊。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提出一種基于區塊鏈的邊緣計算系統中克隆區塊的識別方法，減少了時延，提高了識別精度，解決了克隆區塊的攻擊問題。

根據本發明的第一方面，提出了一種基于區塊鏈的邊緣計算系統中克隆區塊的識別方法，所述方法包括以下步驟：

S1、執行合法區塊i和邊緣節點的上層認證；

S2、提取合法區塊i的身份聲明信息和未知區塊j的身份聲明信息；

S3、比較合法區塊i與未知區塊j的ID是否一致；

S4、如果合法區塊i與未知區塊j的ID一致，則提取合法區塊i與未知區塊j的身份信息，計算相關度并識別未知區塊j是否為克隆區塊；

S5、如果未知區塊j是克隆區塊，則將合法區塊i與未知區塊j的身份信息組合成訓練集；

S6、使用神經網絡算法訓練所述訓練集，直到生成滿足識別率的模型；

S7、使用所述滿足識別率的模型識別新的未知區塊j的身份信息。

在其中一個方面，所述步驟S1中，邊緣節點以以下格式存儲從合法區塊i發送的身份聲明信息:R_i＝{ID_i,H_i}，其中ID_i是合法區塊i的區塊哈希值，H_i代表合法區塊i的區塊高度。

在其中一個方面，所述步驟S2中，未知區塊j的身份聲明信息為R_j＝{ID_j,H_j}，ID_j是未知區塊j的區塊哈希值，H_j代表未知區塊j的區塊高度。