[發明專利]一種基于區塊鏈的可信物聯網燃氣表及本地和云端的可信方法

有效

• 申請號: 202011522859.0
• 申請日: 2020-12-21
• 公開（公告）號: CN112769758B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 甘春標;張金霖;李子靜;葛一敏;王小瑩;袁璐;朱小京;余天浩
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H04L9/40
• 分類號: H04L9/40;H04L9/06;H04L9/30
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 劉靜

本發明公開了一種基于區塊鏈的可信物聯網燃氣表及本地和云端的可信方法，通過中央處理器單元處理、運算基于區塊鏈的可信物聯網燃氣表內的數據；流量傳感器與數據采集模塊相連，將物理流量信號變換成電信號；區塊鏈數據模塊包括數據簽名驗簽單元、數據加密解密單元、數據存儲單元任意一種或多種的組合；安全芯片模塊用于固件燒錄，存儲燃氣表的初始標識、加密標識和私鑰；通過通訊模塊與區塊鏈、服務器網絡連接傳輸數據。本發明可以防止本地物聯網燃氣表數據被惡意篡改、刪除和非法使用等及確保燃氣公司無法對儲存在其服務器上的燃氣用量、需繳費用進行修改，解決本地云端雙向可信問題。

技術領域

本發明涉及燃氣表技術領域，具體涉及一種基于區塊鏈的可信物聯網燃氣表及本地和云端的可信方法。

背景技術

隨著信息化的發展，物聯網技術廣泛應用于燃氣表技術領域。燃氣公司和居民對燃氣表的可信性、安全性、便捷性的要求也越來越高。

物聯網通信技術在燃氣表數據遠程抄表、遠程控制、收費管理等方面的優勢尤為突出，但其通信方式較簡單、數據缺少保護機制等，使得數據容易容易被非法用戶、黑客等惡意篡改和非法使用等，無法保證其數據的可信性。同時傳統物聯網智能燃氣表的數據儲存在燃氣公司服務器上，存在在用戶不知情的情況下燃氣用量易被修改的可能，無法保證用戶對其數據的可信性。

區塊鏈是一個安全的，由數據區塊組成賬簿類數據庫，用戶可以在這個不斷更新升級的平臺查找、校驗可信數據。區塊鏈的本質是一種數字分布式賬本，它依托一系列加密算法、存儲技術、對等網絡等構建而成；它以對等訪問、不可篡改和可信的方式保證所記錄交易的完整性、不可篡改和真實性。區塊鏈的區塊被定義為一種具備一定信任機制，可執行讀取或寫入操作的數據集，區塊鏈的區塊存儲交易的確認、合約、存儲、復制、安全等相關的信息。區塊鏈的主要特性包括“不可篡改”、“共識機制”和“去中心化”。其中，區塊鏈的“不可篡改”特性旨在保證數據的穩定性和可靠性,降低數據被篡改的風險。區塊鏈的“共識機制”特性在假設多數區塊鏈參與方是可信的前提下，通過多數參與方參與的共同驗證過程達成的共識而實現區塊鏈交易的真實性驗證；該特性可在很大程度上阻止基于區塊鏈應用的違約現象發生。“去中心化”特性是區塊鏈分布式計算的自然結果，是以分布式計算的方式集體共享、維護數據體系，體系中每個節點的參與者都可根據自己的需求在權限范圍內直接獲取信息，而不需要中間平臺傳遞。區塊鏈可以起到的作用是：第一，基于區塊鏈的數據公正確保信任，公私鑰結合的訪問權限保護隱私，真正做到私密性，可信計量；第二，區塊鏈防篡改，主體間采用一定的方式配合信任或者強制信任，實現強制信任下泛在交互；第三，基于區塊鏈部署的設備間點對點交互式決策，不需要將信任托付于中心化平臺代為決策，去中心化從而實現設備民主與分布決策。區塊鏈和能源互聯網計量系統的結合，將為未來能源互聯網的發展提供可靠的燃氣計量的技術支持。

發明內容

本發明目的在于針對現有技術的不足，提出一種基于區塊鏈的可信物聯網燃氣表及本地和云端的可信方法，防止本地物聯網燃氣表數據容易被惡意篡改、刪除和非法使用等及確保燃氣公司無法對儲存在其服務器上的燃氣用量、需繳費用進行修改，解決雙向可信問題。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種基于區塊鏈的可信物聯網燃氣表，包括：燃氣表、中央處理器單元、流量傳感器、切斷閥、區塊鏈數據模塊、安全芯片模塊、通訊模塊和數據采集模塊；

所述中央處理器單元用于處理、運算基于區塊鏈的可信物聯網燃氣表內的數據；所述流量傳感器與數據采集模塊相連，用于將物理流量信號變換成電信號；所述切斷閥用于控制燃氣打開或關閉；所述區塊鏈數據模塊包括數據簽名驗簽單元、數據加密解密單元、數據存儲單元任意一種或多種的組合；所述安全芯片模塊用于固件燒錄，存儲燃氣表的初始標識、加密標識和私鑰；所述通訊模塊用于與區塊鏈、服務器網絡連接傳輸數據。

進一步地，所述數據采集模塊用于收集流量傳感器的模擬電信號，并將模擬電信號轉化成數字電信號供中央處理器單元處理；