CN108765058B - 一种基于区块链的制造环节多实体安全协同方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于区块链的制造环节多实体安全协同方法：首先，由CA创建根证书，验证新申请加入实体的证书。其次，可信网络中招标实体发起协同需求时，并通过“招标发布智能合约”将需求信息和所述需求信息的签名发布到可信网络；投标实体接收到协同需求时，通过“通信密钥协商智能合约”与招标实体协商形成共享密钥对其投标信息，将加密的投标信息和签名的投标信息发布到可信网络中；招标实体接收到投标信息后查看投标实体的信用信息，结合投标实体的信用综合评估所有投标的信息，择优选择其中一个投标实体作为中标实体与招标实体进行协同产品生产；最后，招标实体对中标实体交付的产品进行验收，验收合格后对中标实体进行信用评价。

Description

一种基于区块链的制造环节多实体安全协同方法
技术领域
本发明属于信息安全的制造业多实体协同领域，具体涉及到一种基于区块链的制造环节多实体安全协同方法。
背景技术
制造业作为我国的支柱产业，一直保持着较好的发展趋势。但不可否认，我国制造业产品技术、生产技术和管理技术的研究、应用，相较于工业发达国家仍有较大差距，特别是在劳动生产率、工业增值率、能源消耗方面有着显著的进步空间。供应链管理是制造业生产及管理环节中必不可少的关键一环。随着供应链管理的日趋普遍，越来越多的制造企业成为供应链中的一员，不确定及不稳定性成为制约供应链协同工作的瓶颈，也是各供应链管理中的难题。目前，在不同的制造业实体间进行协同交互时，普遍存在着以下制约其生产及管理的重大弊端：(1)合作实体之间信息不对称，现有的中心化的信息管理服务致使信息共享效率低下，无法及时更新彼此的需求；(2)各实体间互动协作不通畅，进行业务交流和建立协作关系等需进行繁琐冗余的沟通，效率低下。从而造成合作实体间不能正确把握彼此所需产品具体型号参数等，可能导致供不应求或供过于求的现象产生，以及生产过量、产品生产效率低下等问题出现。
针对上述问题，现有技术并不能大幅度提升实体间协同的效率，尤其是不能够完全解决实体间由于信息不对称、安全互动不通畅而造成的实体生产成本过高问题。专利《集成供应链协同生产的ERP系统及其运行方法》(CN104881758A)更侧重双实体间的协同生产，对于多实体间的协同无有效，尤其是在合作关系产生前的阶段没有给出促进实体间信息高效协同的解决方案；专利《一种用于供应链系统的动态主体协同方法》(CN104036336A)提出基于已建立的某一需求目标来驱动各主体间的合作的方法，没有解决从需求产生到建立合作关系的过程中的实体如何及时安全有效地获取信息。
区块链是利用分布式技术和共识算法重新构造一种去中心化的信任机制，实现所有参与者共同维护的一个交易账本，完成信息的共享。基于区块链去中心化、透明性、公平性以及公开性的特性及优势，将区块链技术与制造业管理相结合，促进制造业合作主体之间的协同与共享，提升生产效率，实现交易的多元化和低成本化。而目前，还未有将区块链技术与制造业管理下多实体协同相结合的方案，有效解决实体间协同时信息不对称问题并可提供协同信息安全、信息真实、具有可追溯性的方法。
发明内容
本发明技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种基于区块链的制造环节多实体安全协同方法，通过设立实体准入规则确保加入实体的可靠性，通过“加密投标机制”促成与实体安全协同合作，通过建立真实可靠的信用评价体系促进实体间安全协同合作，实现制造业中各实体间协同的可信交互、信息共享、敏感信息保护等，提高各实体的生产效率、降低成本。
本发明技术解决方案：利用区块链技术，构建起实体间协同的P2P可信网络。首先，由CA创建根证书，基于根证书建立授权联盟链，验证新申请加入实体的证书，将符合标准的实体加入至所述区块链P2P可信网络中，并保存联盟的证书链于区块链账本。其次，通过“加密投标机制”实现实体间安全协同合作。区块链P2P可信网络中实体(招标实体)发起协同需求时，要将需求信息进行签名，并通过调用“招标发布智能合约”将需求信息和所述需求信息的签名发布到所述P2P可信网络；实体(投标实体)接收到协同需求时，要将投标信息进行签名，并通过调用“通信密钥协商智能合约”与招标实体协商形成共享密钥对其投标信息，将加密的投标信息和签名的投标信息发布到所述区块链P2P可信网络中；招标实体接收到投标信息后，利用区块链账本中的联盟证书链验证投标实体证书和签名通过后，使用所述共享密钥解密获得所述投标信息，通过调用“信用评价获取智能合约”查看投标实体的信用信息，结合投标实体的信用综合评估所有投标的信息，择优选择其中一个投标实体作为中标实体与招标实体进行协同产品生产，并将中标结果公布至区块链P2P可信网络，保存于区块链账本。最后，招标实体对中标实体交付的产品进行验收，验收合格后调用“信用评价智能合约”对中标实体进行信用评价，并将结果发布到所述区块链P2P可信网络中，保存于区块链账本，供其他各实体查看参考。
一种基于区块链的制造环节多实体安全协同方法，实现步骤如下：
(1)建立严格的实体准入机制。由CA生成根证书，并建立多实体授权联盟链，通过验证CA或授权联盟链中实体颁发给请求加入实体的证书，验证其是否符合当前区块链P2P可信网络建设的准入标准，将被验证过的实体加入到当前建立的实体间的区块链P2P可信网络中。
(2)创建“加密投标机制”保护实体间协同时敏感数据并促进实体间有效交互。在区块链P2P可信网络中，假设在当前建设的区块链中，实体A(招标实体)需要为自身的产品寻找相应配对产品，将关于产品的制造信息(例如：已经制造完成或已加入制造计划当中的产品的详细信息)通过“招标发布智能合约”发布到当前区块链P2P可信网络中，并对发布的信息进行签名。招标实体A以此来寻找能够为其提供目标产品的其他实体。在区块链中的其他实体收到信息后，验证签名及招标实体A准入公钥证书通过后将信息保存至本地账本，以此来实现信息的可信共享。若当前区块链P2P可信网络中的实体能够按需提供该产品并有意向提供时，可响应实体A的招标请求，向实体A提供自己的“投标”信息(产品参数、生产能力、报价等)。但在这个过程中，在数据共享、信息透明的区块链P2P可信网络中，投标实体发出的信息可能会被竞争对手获得，做出不利于整个竞标环节的公平公正的行为。为解决这一因信息泄露而造成不公平竞争问题，需要对实体间敏感信息进行加密通信。每个投标实体在发出响应时，都需要先与招标实体A通过“通信密钥协商智能合约”来协商彼此通信时加密信息所使用的共享密钥。共享密钥协商完成后，投标实体使用生成的共享密钥对其需要发出的响应信息进行加密并签名后，再发布到区块链P2P可信网络中。这样保证了其他实体在没有招标实体A及该响应实体的密钥的情况下，无法获取到投标实体所发布信息的实际内容。招标实体A在收到其他实体发来的响应信息后，首先验证信息中的签名和实体准入公钥证书，确认身份可信后，使用通过“通信密钥协商智能合约”与各个实体协调而生成的密钥解密对应实体的投标信息，结合通过“信用评价获取智能合约”调取的信用信息，综合这些实体的信用信息评估它们的投标信息，并做出选择。假设招标实体A最终选择投标实体B来为其提供所需产品，需要将中标实体名单和未中标实体名单的信息签名后发布到区块链P2P可信网络中，其他实体均可见。
(3)建立“信用评价智能合约”保障实体间协同过程的可监督、易问责。完成本次合作后，招标实体A将对中标实体B交付的产品进行验收，验收后调用“信用评价智能合约”，在产品质量、是否按期交付等方面给予中标实体B信用评分，并将信用评分的信息签名后发布至区块链P2P可信网络中。在整个区块链P2P可信网络中，每个实体中的产品信息、信用信息等均可供其他实体查看参考。
本发明与现有技术相比的优点在于：
(1)针对现有技术中不能够完全解决实体间由于信息不对称、安全互动不通畅而造成的实体生产成本过高问题，特别是仅侧重双实体间的协同生产，对于多实体间的协同无有效本问题。本发明将区块链技术应用到制造业间实体间的协同当中，构建起制造多实体间的区块链P2P可信网络，通过建立严格的实体准入机制、加密投标机制，实现了制造环节中多实体间协同的可信交互、信息共享和敏感信息保护，解决以往传统的制造业管理模式下不同合作实体间由于信息不对称、不公平竞争等造成的问题，有利于各实体合理调整自身生产、降低成本。
(2)针对现有技术中无法解决从需求产生到建立合作关系的过程中的实体如何及时安全有效地获取信息，并对协同情况进行信用评价及责任追溯问题。本发明通过基于智能合约的实体间协同的信用评价机制和账本信息的可追溯机制，实现了可确保信息真实完整的去中心化评价体系，解决了当前制造业协同中需第三方评价机构介入信用评价，使得协同实体间可透明可监督、不诚实的实体无法抵赖，从而更有效地追踪问题和解决问题。
附图说明
图1为本发明的区块链P2P可信网络的准入机制示意图；
图2为本发明的授权联盟链中证书体系示意图；
图3为本发明中申请加入区块链P2P可信网络时准入机制的流程图；
图4为本发明“加密招标机制”的流程图；
图5为本发明“加密招标机制”中实体间密钥协商流程图；
图6为本发明区块链P2P可信网络中“信用评价智能合约”实现流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、优点以及技术方案更加清楚明白，通过以下具体措施，并结合附图1-6，对本发明作进一步详细说明。
第一步，预先由CA创建根节点证书，基于根节点证书建立授权联盟的证书链；验证新申请加入实体的证书，将符合授权联盟证书链准入机制的实体加入至所述区块链P2P可信网络中，并保存授权联盟的证书链于区块链账本；
第二步，招标实体将需求信息进行签名，并通过调用招标发布智能合约(该智能合约定义招标需求信息数据集合，对需求信息数据集合定义查询、添加、签名等方法)将需求信息和所述需求信息的签名发布到所述区块链P2P可信网络中，请求投标实体协同；投标实体接收到协同需求时，将投标信息进行签名，并通过采用“通信密钥协商智能合约”与招标实体协商对所述投标信息形成共享密钥，将加密的投标信息和签名的投标信息发布到所述区块链P2P可信网络中；招标实体接收到投标信息后，利用区块链账本中的授权联盟证书链验证投标实体证书和签名通过后，使用所述共享密钥解密获得所述投标信息，通过采用“信用评价获取智能合约”查看投标实体的信用信息，结合投标实体的信用综合评估所有投标的信息，择优选择其中一个投标实体作为中标实体与招标实体进行协同产品生产，并调用信息发布合约将中标结果公布至区块链P2P可信网络，保存于区块链账本；
第三步，招标实体对中标实体提供的产品进行验收，验收合格后采用“信用评价智能合约”对中标实体进行信用评价，并将结果发布到所述区块链P2P可信网络中，保存于区块链账本。
第一步中所述的区块链P2P可信网络中实体符合授权联盟证书链准入机制的过程如下：
(1)由CA预先生成制造环节内所有实体均信任的根节点证书，基于所述根节点构建多实体组成的可信区块链P2P可信网络，利用区块链的共识机制完成根节点在各实体本地账本中存储；
(2)当有新实体申请加入所述可信区块链P2P可信网络时，新实体需要通过CA或联盟链中任一具备颁发证书权限的实体对新实体的身份进行验证，验证通过后获得由CA或联盟链中任一具备颁发证书权限的实体签发的准入公钥证书；
(3)新实体获得准入公钥证书后，利用颁发准入公钥证书对应的私钥对加入请求签名，签名完成后调用实体准入智能合约(该智能合约定义实体准入信息数据集合，对实体准入信息数据集合定义查询、添加、签名等方法)，将加入请求、加入请求签名及证书链信息广播至区块链P2P可信网络中；
(4)已处于当前网络中的实体节点接收到该请求加入信息后，使用CA的根证书对新实体的证书链进行验证，验证通过后表明新实体具有加入当前网络的资格，否则，调用实体拒绝加入智能合约(该智能合约定义实体拒绝加入信息数据集合，对实体拒绝加入信息数据集合定义查询、添加、签名等方法)拒绝该实体加入信息并将该结果签名广播到区块链P2P可信网络中；当新实体被验证为具有加入当前网络的资格实体时，使用新实体证书链中新实体的准入公钥证书对加入请求签名进行验证，验证通过后则调用实体同意加入智能合约(该智能合约定义实体同意加入信息数据集合，对实体同意加入信息数据集合定义查询、添加、签名等方法；实体准入智能合约是说明实体具体一定的条件可以加入，但是还没有加入到区块链P2P可信网络中；实体同意加入智能合约是说明实体具备了准入条件，同时区块链P2P可信网络中其他实体也同意实体加入后，实体真正的加入所述网络中成为网络节点的一员)将同意新实体加入信息及该结果签名广播到区块链P2P可信网络中，否则，调用实体拒绝加入智能合约将拒绝该实体加入信息及该结果签名广播到区块链P2P可信网络中；
(5)已处于当前网络中的各实体节点接受到其他实体发布新实体加入或被拒绝信息后，验证结果签名通过后，若当前区块链P2P可信网络中2/3的实体均通过新实体的加入请求，则新实体成功加入当前区块链P2P可信网络，并更新所有实体的本地账本；
(6)当拥有多个实体的联盟链申请加入当前区块链P2P可信网络时，只需验证该联盟链下的根证书，加入请求通过后则该联盟链中的各个实体均加入至当前区块链P2P可信网络中。
第二步中，通信密钥协商智能合约实现过程如下：
(1)投标实体B生成一个随机数R1，并使用招标实体A准入公钥证书中公钥对随机数R1进行加密，得到密文信息(R1)pubA，随后投标实体B将密文信息(R1)pubA做哈希运算，并将运算后的哈希值使用投标实体B准入公钥证书对应私钥进行签名，将密文信息(R1)pubA与投标实体B的签名值一同发送到区块链P2P可信网络中；
(2)招标实体A收到(R1)pubA和投标实体B的签名值后，将密文信息(R1)pubA进行哈希运算，得到哈希值即Hash1，随后使用投标实体B准入公钥证书中公钥对接受到信息中的签名进行验证，验证通过后招标实体A使用准入公钥证书对应私钥对(R1)pubA进行解密，得到投标实体B生成的随机数R1；
(3)招标实体A再生成一个随机数R2，并将随机数R1和随机数R2拼接后使用投标实体B准入公钥证书中的公钥进行加密，得到结果(R1+R2)pubB，对结果(R1+R2)pubB进行签名，将(R1+R2)pubB与招标实体A的签名值一同广播到区块链P2P可信网络中；
(4)投标实体B收到(R1+R2)pubB与招标实体A的签名值后，先验证招标实体A的签名，验证通过后投标实体B使用私钥对(R1+R2)pubB进行解密，得到随机数R1和R2，投标实体B比较步骤(1)生成的随机数与解密后随机数R1的一致性；
(5)所述一致性比较通过后，投标实体B将随机数R1和随机数R2进行异或运算，得到招标实体A与投标实体B之间共享密钥R1⊕R2，后续投标过程招标实体A与投标实体B将使用共享密钥R1⊕R2进行加密通信，保证投标过程的机密性和公平竞争性。
在第三步中，信用评价智能合约的实现过程如下：
(1)验收产品后，招标实体A针对中标实体的产品质量进行评价与打分，对评价与打分的信用评价信息使用招标实体A准入公钥证书对应的私钥进行签名，并将信用评价信息和招标实体A签名广播到区块链P2P可信网络中；
(2)区块链P2P可信网络中每个实体都会收到一份步骤(1)发送信息，各实体节点都要验证发布信用评价信息实体即招标实体A的准入公钥证书并使用招标实体A准入公钥证书中公钥验证信息中的签名，验证通过则将收到的信用评价信息缓存，等待新一轮的共识时间；
(3)共识时间到时，各实体节点将共识时间段内保存的所有信息评价打包组装成为一个区块结构，签名并发布至区块链P2P可信网络；
(4)区块链P2P可信网络各实体节点收到步骤(3)中的区块结构后，将接收到区块结构中的哈希值取出，与自己所保存区块结构中的哈希值比较，同时发送一份自身认可的区块结构给其它的实体节点，通过多轮发送和比较，所有的实体节点在规定的时间内对最新的区块结构达成一致，即每个实体都保存了实体真实有效的信用信息，作为下一次实体间协同综合评估参数。
下面详细说明本发明的具体内容。
一、基于区块链建立严格的实体准入机制
如图1所示，当某实体进入区块链P2P可信网络时，通过验证该实体准入公钥证书，判定该实体是否符合当前区块链P2P可信网络的准入标准。如图2、图3所示，其他实体申请加入至该区块链P2P可信网络时，其具体实现过程为：
(1)由CA预先生成制造环节内所有实体均信任的根节点证书，基于该根节点构建多实体组成的区块链P2P可信网络，利用区块链的共识机制完成根节点在各实体本地账本中存储；
(2)当有新实体D申请加入所述区块链P2P可信网络时，该实体需要通过CA或联盟链中任一具备颁发证书权限的实体A或B或C(如图2：假设CA已为实体A、B、C颁发授权证书，认证通过后实体A、B、C可作为当前区块链P2P可信网络下联盟链成员，同时授予颁发证书的权限)对D身份的验证，验证通过后获得由CA或实体A或B或C签发的准入公钥证书；
(3)新实体D获得准入公钥证书后，利用颁发准入公钥证书对应的私钥对加入请求签名，签名完成后调用实体准入智能合约，将加入请求、加入请求签名及证书链信息广播至区块链P2P可信网络中；实体准入智能合约定义实体准入信息数据集合，对实体准入信息数据集合定义查询、添加、签名等方法。
(4)已处于当前区块链P2P可信网络中的实体节点接收到该请求加入信息后，使用CA的根证书对实体D的证书链进行验证，验证通过后表明实体D具有加入当前区块链P2P可信网络的资格，否则，调用实体拒绝加入智能合约拒绝该实体加入信息并将该结果签名广播到区块链P2P可信网络中；当实体D被验证为具有加入当前区块链P2P可信网络中资格的实体时，使用实体D证书链中实体D的准入公钥证书对加入请求签名进行验证，验证通过后则调用实体同意加入智能合约将同意实体D加入信息及该结果签名广播到区块链P2P可信网络中，否则，调用“实体拒绝加入智能合约”将拒绝该实体加入信息及该结果签名广播到区块链P2P可信网络中；实体拒绝加入智能合约定义实体拒绝加入信息数据集合，对实体拒绝加入信息数据集合定义查询、添加、签名等方法。实体同意加入智能合约定义实体同意加入信息数据集合，对实体同意加入信息数据集合定义查询、添加、签名等方法。实体准入智能合约与实体同意加入智能合约的区别：实体准入智能合约为表明实体具体一定的条件可以加入，但是还没有加入到区块链P2P可信网络中；实体同意加入智能合约为表明实体具备了准入条件，同时区块链P2P可信网络中其他实体也同意实体加入后，实体真正的加入所述区块链P2P可信网络中成为网络节点的一员。
(5)已处于当前网络中的各实体节点接受到其他实体发布实体D加入或被拒绝信息后，验证结果签名通过后，若当前区块链P2P可信网络中2/3的实体节点(如A、B、C三个实体任意两个)均通过实体D的加入请求，则实体D成功加入当前区块链P2P可信网络，并更新所有实体节点的本地账本。
此外，除单个实体外，当拥有多个实体的联盟链申请加入当前区块链P2P可信网络时，只需验证该联盟链下的根证书，加入请求通过后则该联盟链中的各个实体均加入至当前区块链P2P可信网络中。
二、基于“加密投标机制”保护实体间协同时敏感数据并促进实体间有效交互
结合图4和图5对加密投标机制进行详细说明，其具体实现过程如下：
(1)当区块链P2P可信网络中实体(招标实体，假设为实体A)发起协同需求时，将需求信息进行签名，并通过调用“招标发布智能合约”将需求信息和所述需求信息的签名发布到所述区块链P2P可信网络中；
(2)实体(投标实体)接收到协同需求后进行投标时，要将投标信息进行签名，并通过调用“通信密钥协商智能合约”与招标实体协商形成共享密钥对其投标信息，将加密的投标信息和签名的投标信息发布到所述区块链P2P可信网络中；如图5所示，以投标实体B为例，通信密钥协商智能合约的实现过程如下：
(2.1)投标实体B生成一个随机数R1，并使用招标实体A准入公钥证书中公钥对随机数R1进行加密，得到密文信息(R1)pubA，随后投标实体B将(R1)pubA做哈希运算，并将运算后的哈希值使用投标实体B准入公钥证书对应私钥进行签名，将(R1)pubA与投标实体B的签名值一同发送到网络中；
(2.2)招标实体A收到(R1)pubA和投标实体B的签名值后，将密文信息(R1)pubA进行哈希运算，得到哈希值即Hash1，随后使用投标实体B准入公钥证书中公钥对接受到信息中的签名进行验证，验证通过后招标实体A使用准入公钥证书对应私钥对(R1)pubA进行解密，得到投标实体B生成的随机数R1；
(2.3)招标实体A再生成一个随机数R2，并将随机数R1和随机数R2拼接后使用投标实体B准入公钥证书中的公钥进行加密，得到结果(R1+R2)pubB，对结果(R1+R2)pubB进行签名，将(R1+R2)pubB与招标实体A的签名值一同广播到区块链P2P可信网络中；
(2.4)投标实体B收到(R1+R2)pubB与招标实体A的签名值后，先验证招标实体A的签名，验证通过后投标实体B使用私钥对(R1+R2)pubB进行解密，得到随机数R1和R2，投标实体B比较步骤(2.1)生成的随机数与解密后随机数R1的一致性；
(2.5)所述一致性比较通过后，投标实体B将随机数R1和随机数R2进行异或运算，得到招标实体A与投标实体B之间共享密钥R1⊕R2，后续投标过程投标实体B与招标实体A将使用该共享密钥R1⊕R2进行加密通信，保证了投标过程的机密性和公平竞争性。
(3)招标实体A接收到投标信息后，利用区块链账本中的联盟证书链验证各投标实体证书和签名通过后，使用所述共享密钥解密获得所述投标信息，通过调用“信用评价获取智能合约”查看投标实体的信用信息，结合投标实体的信用综合评估所有投标的信息(产品参数、报价等)，择优选择其中一个投标实体作为中标实体与招标实体进行协同产品生产；
(4)招标调用信息发布合约将中标实体及未中标名单信息公布至区块链P2P可信网络，保存于区块链账本。
三、基于“信用评价智能合约”保障实体间协同过程的可监督、易问责
本发明中基于“信用评价智能合约”完成对各实体信用情况的评价，实现对区块链P2P可信网络中实体的监督。例如，招标实体A将对中标实体B交付的产品进行验收，验收后调用“信用评价智能合约”，在产品质量、是否按期交付等方面给予实体B信用评分，并将信用评分的信息签名后发布至区块链P2P可信网络中。在整个区块链P2P可信网络中，每个实体中的产品信息、信用信息等均可供其他实体查看参考。其中，“信用评价智能合约”的实现过程，如图6下：
(1)验收交付的产品后，针对中标实体B的产品质量是否符合标准、是否按期交付等情况进行评价与打分，对该评价与打分的信用评价信息使用招标实体A准入公钥证书对应的私钥进行签名，并将信用评价信息和招标实体A签名广播到区块链P2P可信网络中；
(2)区块链P2P可信网络中每个实体都会收到一份步骤(1)发送信息，各实体节点都要验证招标实体A发布信用评价信息实体的准入公钥证书并使用招标实体A准入公钥证书中公钥验证信息中的签名，验证通过则将收到的信用评价信息缓存，等待新一轮的共识时间；
(3)共识时间到时，各实体节点将共识时间段内保存的所有信息评价打包组装成为一个区块结构，签名并发布至区块链P2P可信网络；
(4)区块链P2P可信网络各实体节点收到步骤(3)中的区块结构后，将接受到区块结构中的哈希值取出，与自己保存区块结构中哈希值比较，同时发送一份自身认可的区块结构给其它的实体节点，通过多轮发送和比较，所有的实体节点在规定的时间内对最新的区块结构达成一致，即每个实体都保存了实体真实有效的信用信息，作为下一次实体间协同综合评估参数。
提供以上实例仅仅是为了描述本发明的目的，而并非要限制本发明的范围。本发明的范围由所附权利要求限定。不脱离本发明的精神和原理而做出的各种等同替换和修改，均应涵盖在本发明的范围之内。

Claims (4)

1.一种基于区块链的制造环节多实体安全协同方法，其特征在于：包括以下步骤：
第一步，预先由CA创建根节点证书，基于根节点证书建立授权联盟的证书链；验证新申请加入实体的证书，将符合授权联盟证书链准入机制的实体加入至所述区块链P2P可信网络中，并保存授权联盟的证书链于区块链账本；
第二步，招标实体将需求信息进行签名，并通过采用招标发布智能合约，将需求信息和所述需求信息的签名发布到所述区块链P2P可信网络中，请求投标实体协同，所述招标发布智能合约定义招标需求信息数据集合，对需求信息数据集合定义查询、添加、签名方法；投标实体接收到协同需求时，将投标信息进行签名，并通过采用通信密钥协商智能合约与招标实体协商对所述投标信息形成共享密钥，将加密的投标信息和签名的投标信息发布到所述区块链P2P可信网络中；招标实体接收到投标信息后，利用区块链账本中的授权联盟证书链验证投标实体证书和签名通过后，使用所述共享密钥解密获得所述投标信息，通过采用信用评价获取智能合约查看投标实体的信用信息，结合投标实体的信用综合评估所有投标的信息，择优选择其中一个投标实体作为中标实体与招标实体进行协同产品生产，并采用信息发布合约将中标结果公布至区块链P2P可信网络，保存于区块链账本；
第三步，招标实体对中标实体提供的产品进行验收，验收合格后采用信用评价智能合约对中标实体进行信用评价，并将结果发布到所述区块链P2P可信网络中，保存于区块链账本。
2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的制造环节多实体安全协同方法，其特征在于：第一步中所述的区块链P2P可信网络中实体符合授权联盟证书链准入机制的过程如下：
(1)由CA预先生成制造环节内所有实体均信任的根节点证书，基于所述根节点构建多实体组成的可信区块链P2P可信网络，利用区块链的共识机制完成根节点在各实体本地账本中存储；
(2)当有新实体申请加入所述可信区块链P2P可信网络时，新实体需要通过CA或联盟链中任一具备颁发证书权限的实体对新实体的身份进行验证，验证通过后获得由CA或联盟链中任一具备颁发证书权限的实体签发的准入公钥证书；
(3)新实体获得准入公钥证书后，利用颁发准入公钥证书对应的私钥对加入请求签名，签名完成后采用实体准入智能合约，将加入请求、加入请求签名及证书链信息广播至区块链P2P可信网络中；所述实体准入智能合约定义实体准入信息数据集合，对实体准入信息数据集合定义查询、添加、签名方法；
(4)已处于当前区块链P2P可信网络中的实体节点接收到该请求加入信息后，使用CA的根证书对新实体的证书链进行验证，验证通过后表明新实体具有加入当前区块链P2P可信网络的资格，否则，采用实体拒绝加入智能合约拒绝该实体加入信息并将该结果签名广播到区块链P2P可信网络中；所述实体拒绝加入智能合约定义实体拒绝加入信息数据集合，对实体拒绝加入信息数据集合定义查询、添加、签名方法；当新实体被验证为具有加入当前区块链P2P可信网络的资格实体时，使用新实体证书链中新实体的准入公钥证书对加入请求签名进行验证，验证通过后则采用实体同意加入智能合约将同意新实体加入信息及结果签名广播到区块链P2P可信网络中，否则，采用实体拒绝加入智能合约将拒绝该实体加入信息及结果签名广播到区块链P2P可信网络中；所述实体同意加入智能合约定义实体同意加入信息数据集合，对实体同意加入信息数据集合定义查询、添加、签名方法；
(5)已处于当前网络中的各实体节点接受到其他实体发布新实体加入或被拒绝信息后，验证结果签名通过后，若当前区块链P2P可信网络中2/3的实体均通过新实体的加入请求，则新实体成功加入当前区块链P2P可信网络，并更新所有实体的本地账本；
(6)当拥有多个实体的联盟链申请加入当前区块链P2P可信网络时，只需验证该联盟链下的根证书，加入请求通过后则该联盟链中的各个实体均加入至当前区块链P2P可信网络中。
3.根据权利要求1所述的一种基于区块链的制造环节多实体安全协同方法，其特征在于：第二步中，通信密钥协商智能合约实现过程如下：
(1)投标实体B生成一个随机数R1，并使用招标实体A准入公钥证书中公钥对随机数R1进行加密，得到密文信息(R1)pubA，随后投标实体B将密文信息(R1)pubA做哈希运算，并将运算后的哈希值使用投标实体B准入公钥证书对应私钥进行签名，将密文信息(R1)pubA与投标实体B的签名值一同发送到区块链P2P可信网络中；
(2)招标实体A收到(R1)pubA和投标实体B的签名值后，将密文信息(R1)pubA进行哈希运算，得到哈希值即Hash1，随后使用投标实体B准入公钥证书中公钥对接受到信息中的签名进行验证，验证通过后招标实体A使用准入公钥证书对应私钥对(R1)pubA进行解密，得到投标实体B生成的随机数R1；
(3)招标实体A再生成一个随机数R2，并将随机数R1和随机数R2拼接后使用投标实体B准入公钥证书中的公钥进行加密，得到结果(R1+R2)pubB，对结果(R1+R2)pubB进行签名，将(R1+R2)pubB与招标实体A的签名值一同广播到区块链P2P可信网络中；
(4)投标实体B收到(R1+R2)pubB与招标实体A的签名值后，先验证招标实体A的签名，验证通过后投标实体B使用私钥对(R1+R2)pubB进行解密，得到随机数R1和R2，投标实体B比较步骤(1)生成的随机数与解密后随机数R1的一致性；
(5)所述一致性比较通过后，投标实体B将随机数R1和随机数R2进行异或运算，得到招标实体A与投标实体B之间共享密钥R1⊕R2，后续投标过程招标实体A与投标实体B将使用共享密钥R1⊕R2进行加密通信，保证投标过程的机密性和公平竞争性。
4.根据权利要求1所述的一种基于区块链的制造环节多实体安全协同方法，其特征在于：在第三步中，信用评价智能合约的实现过程如下：
(1)验收产品后，招标实体A针对中标实体的产品质量进行评价与打分，对评价与打分的信用评价信息使用招标实体A准入公钥证书对应的私钥进行签名，并将信用评价信息和招标实体A签名广播到区块链P2P可信网络中；
(2)区块链P2P可信网络中每个实体都会收到一份步骤(1)发送信息，各实体节点都要验证发布信用评价信息实体即招标实体A的准入公钥证书并使用招标实体A准入公钥证书中公钥验证信息中的签名，验证通过则将收到的信用评价信息缓存，等待新一轮的共识时间；
(3)共识时间到时，各实体节点将共识时间段内保存的所有信息评价打包组装成为一个区块结构，签名并发布至区块链P2P可信网络；
(4)区块链P2P可信网络各实体节点收到步骤(3)中的区块结构后，将接收到区块结构中的哈希值取出，与自己所保存区块结构中的哈希值比较，同时发送一份自身认可的区块结构给其它的实体节点，通过多轮发送和比较，所有的实体节点在规定的时间内对最新的区块结构达成一致，即每个实体都保存了实体真实有效的信用信息，作为下一次实体间协同综合评估参数。
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