CN105653315B - 一种基于区块链技术的节点化操作系统下载方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于区块链技术的节点化操作系统下载方法，在p2p条件下，将操作系统根据模块化设计分模块存储在不同的工作节点上，利用区块链技术，通过控制FPGA启动网卡，利用每个节点远程下载模块操作系统，集合所需节点模块组成完整的操作系统，达到快速下载安装所需操作系统的目的。本发明中的数据由区块链保障，不会被篡改或者删除，操作系统各个模块的下载与使用都有安全记录，随时可供任何人与任何程序检验，提高了工作的安全性。

Description

一种基于区块链技术的节点化操作系统下载方法
技术领域
本发明涉及一种基于区块链技术的节点化操作系统下载方法，属于系统设计领域，涉及一种新型的操作系统安装的方法。
背景技术
随着现代电子科技的发展，区块链作为一项全新的技术得到大力的发展。区块链技术脱胎于2008年出现的比特币技术，它提供了一种去中心化的、无需信任积累的信用建立范式。在这种范式中，任何互不了解的人可以通过加入一个公开透明的数据库，通过点对点的记账、数据传输、认证或是合约，而不需要借助任何一个中间方来达成信用共识。这个公开透明的数据库包括了过去所有的交易记录、历史数据以及其他相关信息，所有信息都分布式存储并透明可查，并以密码学协议的方式保证其不能非法篡改。
区块链技术本质是去中心化且寓于分布式结构的数据存储、传输和证明的方法，用数据区块(Block)取代了目前互联网对中心服务器的依赖，使得所有数据变更或者交易项目都记录在一个云系统之上，理论上实现了数据传输中对数据的自我证明，深远来说，这超越了传统和常规意义上需要依赖中心的信息验证范式，降低了全球”信用”的建立成本，这种点对点验证将会产生一种”基础协议”，是分布式人工智能的一种新形式，将建立人脑智能和机器智能的全新接口和共享界面。
模块化程序设计技术是20世纪60年代出现的一种结构化程序设计技术。该技术是基于“分解”和“模块化”原则来控制大型软件的复杂度。为使操作系统具有较清晰的结构，操作系统不再是由众多的过程直接构成，而是将操作系统按其功能精心地划分为若干个具有一定独立性和大小的模块。
模块化操作系统每个模块具有某方面的管理功能，如进程管理模块、存储器管理模块、I/O设备管理模块等；并仔细地规定好各模块间的接口，使各模块之间能通过该接口实现交互。然后，再进一步将各模块细分为若干个具有一定功能的子模块之间的接口。若子模块较大时，可再进一步将它细分。
p2p对等网络又称工作组，网上各台计算机有相同的功能，无主从之分，一台计算机都是既可作为服务器，设定共享资源供网络中其他计算机所使用，又可以作为工作站，没有专用的服务器，也没有专用的工作站。对等网络是小型局域网常用的组网方式。
对等计算(Peer to Peer，简称p2p)可以简单的定义成通过直接交换来共享计算机资源和服务，而对等计算模型应用层形成的网络通常称为对等网络。在P2P网络环境中，成千上万台彼此连接的计算机都处于对等的地位，整个网络一般来说不依赖专用的集中服务器。网络中的每一台计算机既能充当网络服务的请求者，又对其它计算机的请求作出响应，提供资源和服务。通常这些资源和服务包括：信息的共享和交换、计算资源(如CPU的共享)、存储共享(如缓存和磁盘空间的使用)等。
本发明结合三种技术：区块链技术，操作系统节点化技术，无线连接技术，涉及一种基于区块链技术的节点化操作系统下载方法，将区块链技术与模块化操作系统相结合，在p2p对等网络条件下，通过控制FPGA启动网卡，利用远程下载模块操作系统，集合所有模块组成完整的操作系统，是一种全新的下载安装操作系统的机制，具有方便快捷易使用等优点。
发明内容
本发明涉及一种基于区块链技术的节点化操作系统下载方法，在p2p对等网络条件下，将操作系统根据模块化设计分模块存储在不同的工作节点上，利用区块链技术，通过控制FPGA启动网卡，利用每个节点远程下载模块操作系统，集合所需节点模块组成完整的操作系统，达到根据需要快速下载安装所需操作系统的目的。
以下为实现本发明方法的具体步骤：
S1.按功能将操作系统分模块，分为进程管理模块、存储器管理模块、I/O设备管理模块；并仔细地规定好各模块间的接口，使各模块之间能通过该接口实现交互。
S2.1.系统为每一个工作逻辑器件生成一对地址，分别是主公钥地址与私钥地址，向所有的器件上都发送一小部分登记数据，完成器件节点的登记备案。
S2.2.将操作系统模块上传至每一个设定好的网络节点上。
S3.对每一个工作逻辑器件进行操作，器件分为两个模块，第一块FPGA上电，启动wifi与主PC连接，下载初始程序。
S4.每一个工作逻辑器件的第一块FPGA根据要求下载所需部分节点操作系统模块，将其存储在flash里，根据初始程序配置第二块FPGA，模拟JTAG信号将数据传输给第二块FPGA，使其能读入程序，并且执行。
S5.每一个工作逻辑器件的第二块FPGA通过无线传感器将数据传给第二个小机器人的FPGA里，在预先设置好的网络节点上下载所需要的操作系统模块，并且分析已下载的操作系统模块，挑选所需模块的节点，与各小机器人连接，并依次下载操作系统的各个模块。
S6.组合之后完成操作系统的安装任务。
本方法的目的在于提供了一种新型的基于区块链的节点操作系统下载方法。该方法根据需求从网络下载操作系统模块供使用，安装快速方便，保密性高；该方法是由以上S1、S2、S3、S4、S5、S6六个步骤全部内容总结得到的；整个方法包涵了这五个步骤全部内容；该方法包括网络节点模块、工作逻辑器件模块、服务及应用模块。网络节点模块是由步骤S1与S2的全部内容总结得到，用于构造可供数据传输与下载的网络节点；工作逻辑器件模块是由步骤S3、S4和S5的全部内容总结得到，用于描述具体实现网络节点下载操作系统的过程；服务及应用模块由步骤S6的内容总结得到，根据需求安装所需操作系统及应用。
网络节点模块、工作逻辑器件模块、服务及应用模块分别与区块链连接；网络节点模块与工作逻辑器件模块相交互，工作逻辑器件模块与服务及应用模块相交互。
下面对各个模块进行具体说明，在该实施过程中，网络节点模块为根据需要将操作系统划分为多个模块，存储在已设定好的网络节点中，每一个节点分配两个密钥，供工作模块使用。
工作逻辑器件模块由两块FPGA主要构成，从板连接网络下载初始程序并控制主板上电，主板连接网络节点下载操作系统模块。几个工作逻辑器件分别下载好完整的操作系统的各个模块之后，相互连接，传输数据，组合成一个完整的操作系统供服务及应用模块使用。
服务及应用模块为客户需求所定制，本发明的机制就是设计一种为人所方便使用的操作系统下载方法。
与现有技术相比本发明可以获得以下有益效果。
本发明构造系统较简单，易操作，并且本发明中的数据由区块链保障，不会被篡改或者删除，操作系统各个模块的下载与使用都有安全记录，随时可供任何人与任何程序检验，提高了工作的安全性。
附图说明
图1为基于区块链模块化节点操作系统下载方法步骤示意图。
图2为三个模块之间的关系图。
图3为工作逻辑器件结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明作进一步说明。
如图1为基于区块链模块化节点操作系统下载方法步骤示意图。第一步，根据需要将操作系统分模块。第二步，将模块操作系统上传到预设好的网络节点。第三步，工作逻辑器件下载网络节点上的模块操作系统。第四部，判断下载的操作系统是否完整，若完整，则供服务及应用模块使用，若不完整，则返回第三步继续执行。
如图2为三个模块网络节点模块、工作逻辑器件模块、服务及应用模块的关系图。网络节点模块、工作逻辑器件模块、服务及应用模块分别与区块链连接；网络节点模块与工作逻辑器件模块相交互，工作逻辑器件模块与服务及应用模块相交互。
如图3为工作逻辑器件结构示意图。工作逻辑器件模块由两块FPGA主要构成，从板连接网络下载初始程序并控制主板上电，主板连接网络节点下载操作系统模块。根据初始程序配置主板FPGA，模拟JTAG信号将数据传输给主板FPGA，使其能读入程序，并且执行。几个工作逻辑器件分别下载好完整的操作系统的各个模块之后，相互连接，传输数据，组合成一个完整的操作系统供服务及应用模块使用。

Claims (5)

1.一种基于区块链技术的节点化操作系统下载方法，其特征在于：在p2p对等网络条件下，将操作系统根据模块化设计分模块存储在不同的工作节点上，利用区块链技术，通过控制FPGA启动网卡，利用每个节点远程下载模块操作系统，集合所需节点模块组成完整的操作系统，达到根据需要快速下载安装所需操作系统的目的；
本方法的具体步骤如下，
S1.按功能将操作系统分模块，分为进程管理模块、存储器管理模块、I/O设备管理模块；并仔细地规定好各模块间的接口，使各模块之间能通过该接口实现交互；
S2.1.系统为每一个工作逻辑器件生成一对地址，分别是主公钥地址与私钥地址，向所有的器件上都发送一小部分登记数据，完成器件节点的登记备案；
S2.2.将操作系统模块上传至每一个设定好的网络节点上；
S3.对每一个工作逻辑器件进行操作，器件分为两个模块，第一块FPGA上电，启动wifi与主PC连接，下载初始程序；
S4.每一个工作逻辑器件的第一块FPGA根据要求下载所需部分节点操作系统模块，将其存储在flash里，根据初始程序配置第二块FPGA，模拟JTAG信号将数据传输给第二块FPGA，使其能读入程序，并且执行；
S5.每一个工作逻辑器件的第二块FPGA通过无线传感器将数据传给第二个小机器人的FPGA里，在预先设置好的网络节点上下载所需要的操作系统模块，并且分析已下载的操作系统模块，挑选所需模块的节点，与各小机器人连接，并依次下载操作系统的各个模块；
S6.组合之后完成操作系统的安装任务。
2.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的节点化操作系统下载方法，其特征在于：网络节点模块用于构造可供数据传输与下载的网络节点；工作逻辑器件模块用于描述具体实现网络节点下载操作系统的过程；服务及应用模块由步骤S6的内容总结得到，根据需求安装所需操作系统及应用。
3.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的节点化操作系统下载方法，其特征在于：网络节点模块、工作逻辑器件模块、服务及应用模块分别与区块链连接；网络节点模块与工作逻辑器件模块相交互，工作逻辑器件模块与服务及应用模块相交互。
4.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的节点化操作系统下载方法，其特征在于：该方法在实施过程中，网络节点模块为根据需要将操作系统划分为多个模块，存储在已设定好的网络节点中，每一个节点分配两个密钥，供工作模块使用。
5.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的节点化操作系统下载方法，其特征在于：工作逻辑器件模块由两块FPGA主要构成，从板连接网络下载初始程序并控制主板上电，主板连接网络节点下载操作系统模块；几个工作逻辑器件分别下载好完整的操作系统的各个模块之后，相互连接，传输数据，组合成一个完整的操作系统供服务及应用模块使用。
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