CN107896150A - 链接区块链网络和物联网的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种链接区块链网络和物联网的系统，包括物联网硬件终端和上网模块；物联网硬件终端包括TEE模块、处理器和数据总线接口，处理器包括区块链协议处理模块；处理器分别与TEE模块、数据总线接口及上网模块通信连接；TEE模块包括硬件加解密模块；数据总线接口用于接收外部采集的第一数据并发送至处理器；处理器用于将第一数据发送至TEE模块；TEE模块用于调用硬件加解密模块对第一数据进行密码学处理以生成第二数据，将第二数据发送至区块链协议处理模块；区块链协议处理模块用于对第二数据进行处理以生成满足区块链网络要求的第三数据；上网模块用于将第三数据发送至区块链网络。本发明提高了物联网中传输的数据的安全性。

Description

链接区块链网络和物联网的系统
技术领域
本发明涉及物联网和区块链领域，特别涉及一种链接区块链网络和物联网的系统。
背景技术
物联网的安全部署、安全升级、安全运行等问题没有通用的低成本解决方案。目前如何解决此类安全问题要么没有被考虑，要么通过PKI(公钥基础设施)体系来实现，而PKI是基于第三方根信任的架构体系，目前存在多种问题，例如，很多机构或者公司可以签出完全合法的CA(证书)来做MiTM(中间人)攻击，从而窃取物联网网络中传输的关键数据，例如交易数据或控制命令数据等。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中现有的物联网网络中传输的数据的安全性不高的缺陷，提供一种能够提高物联网中传输的数据的安全性的链接区块链网络和物联网的系统。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
本发明提供了一种链接区块链网络和物联网的系统，其特点在于，包括物联网硬件终端和上网模块；所述物联网硬件终端包括TEE(可信执行环境)模块、处理器和数据总线接口，所述处理器包括区块链协议处理模块；
所述处理器分别与所述TEE模块、所述数据总线接口以及所述上网模块通信连接；
所述TEE模块包括硬件加解密模块；
所述数据总线接口用于接收外部采集的第一数据并发送至所述处理器；
所述处理器用于将所述第一数据发送至所述TEE模块；
所述TEE模块用于调用所述硬件加解密模块对所述第一数据进行密码学处理以生成第二数据，所述TEE模块还用于将所述第二数据发送至所述区块链协议处理模块；
所述区块链协议处理模块用于对所述第二数据进行处理以生成满足所述区块链网络要求的第三数据；
所述区块链协议处理模块还用于将所述第三数据发送至所述上网模块；
所述上网模块用于将所述第三数据发送至所述区块链网络。
本方案中，物联网硬件终端采用TEE模块和区块链协议处理模块共同实现了物联网和区块链网络的融合。具体为，采集的外部目标物的第一数据送入物联网硬件终端后经过该终端进行板级数据安全处理后通过上网模块链接至区块链网络。本方案中上网模块用于完成区块链网络和本系统之间的通信。
本方案中，利用物联网硬件终端实现了硬件信任根，在无需依赖第三方PKI根信任的基础上，重建信任关系，使得物联网的数据从硬件底层的数据采集之后经过本系统一直传输到区块链网络的数据仓库，都有了数据完整性的数据真实保障，且数学可证明。
较佳地，所述区块链协议处理模块为所述区块链网络的一个节点。
较佳地，所述硬件加解密模块包括ECC secp256k1模块(ECC为椭圆曲线密码学)，所述区块链协议处理模块还用于向所述TEE模块发送第一命令，所述TEE模块还用于在接收到所述第一命令后调用所述ECC secp256k1模块以生成公私钥对，所述TEE模块还用于将所述公私钥对发送至所述区块链协议处理模块，所述区块链协议处理模块还用于将所述公私钥对作为钱包的地址对。
本方案中，区块链协议处理模块为区块链网络的一个节点，每个节点均含有钱包功能。TEE模块包括ECC secp256k1模块，区块链协议处理模块能够通过调用TEE模块的ECCsecp256k1模块来生成钱包的地址对，即公钥和私钥对，从而实现区块链网络中一个节点的钱包功能。
较佳地，所述硬件加解密模块还包括SHA256模块(SHA256为一种哈希算法)，所述TEE模块还用于调用所硬SHA256模块对所述第一数据进行哈希运算以生成哈希值，所述第二数据包括所述哈希值。
本方案中，所述物联网硬件终端将通过所述数据总线接口取得第一数据并对该数据做哈希处理，并将生成的256位的哈希值放到区块链网络上，具体通过所述区块链协议处理模块调用TEE模块中的SHA256模块来完成哈希运算。
较佳地，所述系统还包括数据采集模块，所述数据采集模块与所述数据总线接口通信连接，所述数据采集模块用于采集所述第一数据。
本方案中，所述数据采集模块用于采集物联网中目标物的相关信息，该信息作为第一数据输入至物联网硬件终端。
较佳地，所述数据采集模块为传感器。
较佳地，所述数据总线接口为SPI(串行外设接口)接口或I2C(两线式串行总线)接口。
本发明的积极进步效果在于：本发明提供的链接区块链网络和物联网的系统中的物联网硬件终端采用TEE模块和区块链协议处理模块共同实现了物联网和区块链网络的融合，该物联网硬件终端即是区块链的硬件钱包的节点，做到硬件数字签名、硬件加解密等功能，从而结合区块链的应用密码学技术以及共识机制，利用物联网硬件终端实现了硬件信任根，在无需依赖第三方PKI根信任的基础上，重建信任关系，使得物联网的数据从硬件底层的数据采集之后经过本系统一直到传输到区块链网络的数据仓库，都有了数据完整性的数据真实保障，且数学可证明。本发明通过将物联网接入区块链，并利用硬件层TEE技术以及区块链本身的应用密码学算法技术，重建网络信任，将物联网的数据安全推高到一个崭新的高度。
附图说明
图1为本发明一较佳实施例的链接区块链网络和物联网的系统的模块示意图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
如图1所示，本实施例提供了一种链接区块链网络和物联网的系统，该系统包括物联网硬件终端1、上网模块2和数据采集模块3；所述物联网硬件终端1包括TEE模块101、处理器102和数据总线接口103，所述处理器102包括区块链协议处理模块1021；所述TEE模块101包括硬件加解密模块，该硬件加解密模块包括ECC secp256k1模块1011和SHA256模块1012。本实施例中，所述数据采集模块3为一传感器。
本实施例中，所述区块链协议处理模块1021是运行在处理器102上的操作系统的一个后台程序，它是所述区块链网络的一个节点。
本实施例中，所述处理器102分别与所述TEE模块101、所述数据总线接口103以及所述上网模块2通信连接；所述数据采集模块3与所述数据总线接口103通过SPI接口通信连接。本实施例中，所述数据总线接口103也可以采用I2C接口。
所述数据采集模块3用于采集第一数据；所述数据总线接口103用于接收外部的所述数据采集模块3采集的第一数据并发送至所述处理器102；所述处理器102用于将所述第一数据发送至所述TEE模块101。
所述TEE模块101用于调用所述硬件加解密模块对所述第一数据进行密码学处理以生成第二数据，所述TEE模块101还用于将所述第二数据发送至所述区块链协议处理模块1021。具体为，所述TEE模块101用于调用所述SHA256模块1012对所述第一数据进行哈希运算以生成哈希值，所述第二数据包括所述哈希值。所述区块链协议处理模块1021用于对所述第二数据进行处理以生成满足所述区块链网络要求的第三数据；所述区块链协议处理模块1021还用于将所述第三数据发送至所述上网模块2；所述上网模块2用于将所述第三数据发送至所述区块链网络。
所述区块链协议处理模块1021还用于向所述TEE模块101发送第一命令，所述TEE模块101还用于在接收到所述第一命令后调用所述ECCsecp256k1模块1011以生成公私钥对，所述TEE模块101还用于将所述公私钥对发送至所述区块链协议处理模块1021，所述区块链协议处理模块1021还用于将所述公私钥对作为钱包的地址对。
本实施例中，所述数据采集模块3用于采集物联网中目标物的相关信息，该信息作为第一数据输入至物联网硬件终端1。采集的外部目标物的第一数据送入物联网硬件终端1后经过该终端进行板级数据安全处理后通过上网模块2链接至区块链网络。本实施例中上网模块2用于完成区块链网络和本系统之间的通信。
本实施例中，区块链协议处理模块1021为区块链网络的一个节点，每个节点均含有钱包功能。TEE模块101包括ECC secp256k1模块1011，区块链协议处理模块1021能够通过调用TEE模块101中的ECC secp256k1模块1011来生成钱包的地址对，即公钥和私钥对。
本实施例中，所述物联网硬件终端1将通过所述数据总线接口103取得第一数据并对该数据做哈希处理，并将生成的256位的哈希值放到区块链网络上，具体通过所述区块链协议处理模块1021调用TEE模块101中的SHA256模块1012来完成哈希运算。
本实施例提供的链接区块链网络和物联网的系统中的物联网硬件终端1采用TEE模块101和区块链协议处理模块1021共同实现了物联网和区块链网络的融合，该物联网硬件终端1即是区块链的硬件钱包的节点，做到硬件数字签名、硬件加解密等功能，从而结合区块链的应用密码学技术以及共识机制，利用物联网硬件终端1实现了硬件信任根，在无需依赖第三方PKI根信任的基础上，重建信任关系，使得物联网的数据从硬件底层的数据采集之后经过本系统一直到传输到区块链网络的数据仓库，都有了数据完整性的数据真实保障，且数学可证明。
本发明实现了物联网到区块链的通用接入技术，用TEE的技术结合区块链自有密码学算法技术，做到了物联网的数据在整个硬件到操作系统到传输协议到存储节点等整个系统中从芯片级得到完整性、不可篡改性、不可伪造性、不可抵赖性等数学可证明的可信任的安全，最终使得整个物联网和区块链网络系统得到一手真实数据。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种链接区块链网络和物联网的系统，其特征在于，包括物联网硬件终端和上网模块；所述物联网硬件终端包括TEE模块、处理器和数据总线接口，所述处理器包括区块链协议处理模块；
所述处理器分别与所述TEE模块、所述数据总线接口以及所述上网模块通信连接；
所述TEE模块包括硬件加解密模块；
所述数据总线接口用于接收外部采集的第一数据并发送至所述处理器；
所述处理器用于将所述第一数据发送至所述TEE模块；
所述TEE模块用于调用所述硬件加解密模块对所述第一数据进行密码学处理以生成第二数据，所述TEE模块还用于将所述第二数据发送至所述区块链协议处理模块；
所述区块链协议处理模块用于对所述第二数据进行处理以生成满足所述区块链网络要求的第三数据；
所述区块链协议处理模块还用于将所述第三数据发送至所述上网模块；
所述上网模块用于将所述第三数据发送至所述区块链网络。
2.如权利要求1所述的链接区块链网络和物联网的系统，其特征在于，所述区块链协议处理模块为所述区块链网络的一个节点。
3.如权利要求2所述的链接区块链网络和物联网的系统，其特征在于，所述硬件加解密模块包括ECC secp256k1模块，所述区块链协议处理模块还用于向所述TEE模块发送第一命令，所述TEE模块还用于在接收到所述第一命令后调用所述ECC secp256k1模块以生成公私钥对，所述TEE模块还用于将所述公私钥对发送至所述区块链协议处理模块，所述区块链协议处理模块还用于将所述公私钥对作为钱包的地址对。
4.如权利要求1所述的链接区块链网络和物联网的系统，其特征在于，所述硬件加解密模块还包括SHA256模块，所述TEE模块还用于调用所述SHA256模块对所述第一数据进行哈希运算以生成哈希值，所述第二数据包括所述哈希值。
5.如权利要求1所述的链接区块链网络和物联网的系统，其特征在于，所述系统还包括数据采集模块，所述数据采集模块与所述数据总线接口通信连接，所述数据采集模块用于采集所述第一数据。
6.如权利要求5所述的链接区块链网络和物联网的系统，其特征在于，所述数据采集模块为传感器。
7.如权利要求5所述的链接区块链网络和物联网的系统，其特征在于，所述数据总线接口为SPI接口或I2C接口。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
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Application publication date: 20180410