CN109145648A - 一种基于区块链的水质监测数据存储系统及存储方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于信息安全技术领域，提供了一种基于区块链的水质监测数据存储系统及存储方法，系统包括管理服务器、多个水质监测数据记录节点以及多个用于水质监测的水质监测仪；管理服务器和水质监测数据记录节点采用联盟链方式建链，区块链网络；管理服务器用于建立创世区块；水质监测仪将水质监测信息、水质监测仪的数字签名、水质监测仪的公钥打包，生成水质监测数据包，通过无线数据传输模块将水质监测数据包发布到区块链网络上；第一水质监测数据记录节点接收水质监测数据包，将水质监测数据存储到新区块的区块体中，获取时间戳，将时间戳添加到新区块的区块头中，将新区块发布到区块链网络上。本发明增强了水质监测数据存储系统的安全性。

Description

一种基于区块链的水质监测数据存储系统及存储方法

技术领域

本发明属于信息安全技术领域，尤其涉及一种基于区块链的水质监测数据存储系统及存储方法。

背景技术

水质监测指对存在于水质中的污染物质进行定点、连续或定时的采样和测量。水质检测的目的是为了及时、准确、全面地反映水质质量现状及发展趋势，并为水质管理、污染源控制、水质规划、水质评价提供科学依据。

然而，在现有水质监测数据存储系统中，水质监测数据包容易被篡改，不利于增强水质监测数据存储系统的安全性。其原因在于，现有水质监测数据存储系统采用的是集中存储方式，而这种集中存储方式容易被攻破，只需要攻破中心数据库，就能篡改水质监测数据包。特别是对于内部人员，可以直接接触到中心数据库，通过篡改数据库内容很容易实现造假水质监测数据包。在这种情况下，如何增强水质监测数据存储系统的安全性成为亟需解决的问题。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种基于区块链的水质监测数据存储系统，旨在解决在现有水质监测数据存储系统中，水质监测数据包容易被篡改，不利于增强水质监测数据存储系统的安全性的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种基于区块链的水质监测数据存储系统，所述水质监测数据存储系统包括管理服务器、多个用于水质监测的水质监测仪和多个水质监测数据记录节点，所述多个水质监测数据记录节点包括第一水质监测数据记录节点和其它水质监测数据记录节点，所述其它水质监测数据记录节点为多个水质监测数据记录节点中除所述第一水质监测数据记录节点以外的水质监测数据记录节点，所述管理服务器和所述水质监测数据记录节点采用联盟链方式建链，构成区块链网络；

所述水质监测仪包括浮于水面的主机和在水中的多个探头，所述多个探头包括氧化还原电位ORP探头、浑浊度探头、化学需氧量探头、氧浓度探头、pH探头以及溶解氧探头，所述主机通过浮球浮于水面，所述主机包括连接所述多个探头的AD转换模块、连于所述AD转换模块的微控制器、连于所述微控制器的定位模块和无线数据传输模块、为所述水质监测仪供电的电源模块，所述电源模块包括锂电池和用于为所述锂电池充电的充电电路，所述水质监测仪的下端固定有铁块；

所述管理服务器用于建立创世区块，为每个所述水质监测数据记录节点分配账号和密钥，并在所述区块链网络上发布用来水质监测数据记录的智能合约，所述智能合约中设有允许所述水质监测仪调用的存储接口；

所述水质监测仪获取ORP值、化学需氧量、氧浓度值、PH值、溶解氧值，将所述ORP值、所述化学需氧量、所述氧浓度值、所述PH值、所述溶解氧值、所述定位坐标、监测时间以及自身的设备标识组合，生成水质监测信息，采用所述水质监测仪的私钥对所述水质监测信息加密生成所述水质监测仪的数字签名，将所述水质监测信息、所述水质监测仪的数字签名、所述水质监测仪的公钥进行封装，生成水质监测数据包，获取并执行所述智能合约，调用所述存储接口，通过所述无线数据传输模块将所述水质监测数据包发布到所述区块链网络上；

所述第一水质监测数据记录节点采用所述账号和密钥加入所述区块链网络，接收所述区块链网络上的所述水质监测数据包，所述水质监测数据包包括水质监测信息、所述水质监测仪的数字签名、所述水质监测仪的公钥，采用SHA-256函数对所述水质监测信息进行计算，生成第一哈希值，采用所述水质监测仪的公钥，对所述水质监测仪的数字签名进行解密，得到第二哈希值，判断所述第一哈希值和所述第二哈希值是否相同，如果相同，就确认所述水质监测数据包通过核验，将所述水质监测数据包添加到在新区块的区块体中，当所述区块体的容量到达24MB时，采用SHA-256函数对所述区块体所包含的所述水质监测数据包进行计算，生成所述新区块的哈希值，将前一个区块的哈希值、所述新区块的哈希值存储到所述新区块的区块头中，采用共识机制，在所述区块链网络上广播共识请求，若所述共识请求通过，获取时间戳，将时间戳添加到所述新区块的区块头中，将所述新区块发布到所述区块链网络上。

作为本实施例的一种实现方式，在所述水质监测仪中，所述ORP探头生成ORP信号，将所述ORP信号传输给所述AD转换模块，所述AD转换模块将ORP信号转换成ORP值后，将所述ORP值传输给所述微控制器；

所述浑浊度探头生成浑浊度电流信号，将所述浑浊度电流信号传输给所述AD转换模块，所述AD转换模块将浑浊度电流信号转换成浑浊度值后，将所述浑浊度值传输给所述微控制器；

所述化学需氧量探头生成化学需氧量信号，将所述化学需氧量信号传输给所述AD转换模块，所述AD转换模块将化学需氧量信号转换成化学需氧量后，将所述化学需氧量传输给所述微控制器；

所述氧浓度探头生成氧浓度信号，将所述氧浓度信号传输给所述AD转换模块，所述AD转换模块将氧浓度信号转换成氧浓度值后，将所述氧浓度值传输给所述微控制器；

所述PH探头生成PH信号，将所述PH信号传输给所述AD转换模块，所述AD转换模块将PH信号转换成PH值后，将所述PH值传输给所述微控制器；

所述溶解氧探头生成溶解氧信号，将所述溶解氧信号传输给所述AD转换模块，所述AD转换模块将溶解氧信号转换成溶解氧值后，将所述溶解氧值传输给所述微控制器；

所述定位模块对当前位置进行定位，生成定位坐标，并将所述定位坐标传送给所述微控制器；

所述微控制器接收所述ORP值、所述化学需氧量、所述氧浓度值、所述PH值、所述溶解氧值，将所述ORP值、所述化学需氧量、所述氧浓度值、所述PH值、所述溶解氧值、所述定位坐标、监测时间以及自身的设备标识组合，生成水质监测信息。

进一步地，在所述水质监测数据存储系统中，所述定位模块为北斗定位模块。

进一步地，在所述水质监测数据存储系统中，所述第一水质监测数据记录节点和所述其它水质监测数据记录节点之间采用共识机制处理所述共识请求，所述共识机制为DPos股份授权证明机制或PBFT拜占庭共识算法机制。

进一步地，在所述水质监测数据存储系统中，所述定位模块为GPS模块。

进一步地，在所述水质监测数据存储系统中，所述水质监测仪还包括WIFI模块，通过WIFI模块将所述水质监测数据包发布到所述区块链网络上。

进一步地，在所述水质监测数据存储系统中，所述水质监测仪还包括4G模块，通过所述4G模块将所述水质监测数据包发布到所述区块链网络上。

进一步地，在所述水质监测数据存储系统中，所述水质监测仪还包括5G模块，通过所述5G模块将所述水质监测数据包发布到所述区块链网络上。

进一步地，在所述水质监测数据存储系统中，所述第一水质监测数据记录节点和所述其它水质监测数据记录节点采用端对端组网架构进行通信。

本发明的另一实施例在于提供一种基于上述水质监测数据存储系统的存储方法，包括：

所述管理服务器用于建立创世区块，为每个所述水质监测数据记录节点分配账号和密钥，并在所述区块链网络上发布用来水质监测数据记录的智能合约，所述智能合约中设有允许所述水质监测仪调用的存储接口；

所述水质监测仪获取ORP值、化学需氧量、氧浓度值、PH值、溶解氧值，将所述ORP值、所述化学需氧量、所述氧浓度值、所述PH值、所述溶解氧值、所述定位坐标、监测时间以及自身的设备标识组合，生成水质监测信息，采用所述水质监测仪的私钥对所述水质监测信息加密生成所述水质监测仪的数字签名，将所述水质监测信息、所述水质监测仪的数字签名、所述水质监测仪的公钥进行封装，生成水质监测数据包，获取并执行所述智能合约，调用所述存储接口，通过所述无线数据传输模块将所述水质监测数据包发布到所述区块链网络上；

所述第一水质监测数据记录节点采用所述账号和密钥加入所述区块链网络，接收所述区块链网络上的所述水质监测数据包，所述水质监测数据包包括水质监测信息、所述水质监测仪的数字签名、所述水质监测仪的公钥；

所述第一水质监测数据记录节点采用SHA-256函数对所述水质监测信息进行计算，生成第一哈希值，采用所述水质监测仪的公钥，对所述水质监测仪的数字签名进行解密，得到第二哈希值；

所述第一水质监测数据记录节点判断所述第一哈希值和所述第二哈希值是否相同，如果相同，就确认所述水质监测数据包通过核验，将所述水质监测数据包添加到在新区块的区块体中，当所述区块体的容量到达24MB时，采用SHA-256函数对所述区块体所包含的所述水质监测数据包进行计算，生成所述新区块的哈希值；

所述第一水质监测数据记录节点将前一个区块的哈希值、所述新区块的哈希值存储到所述新区块的区块头中，采用共识机制，在所述区块链网络上广播共识请求，若所述共识请求通过，获取时间戳，将时间戳添加到所述新区块的区块头中，将所述新区块发布到所述区块链网络上。

在本发明实施例中，通过建立联盟链将管理服务器、水质监测数据记录节点结合起来，通过水质监测仪将所述水质监测数据包发布到区块链网络上，相对于传统的集中式存储方式，提供了去中心化的解决方案，使得水质监测数据包不容易被篡改，有利于增强水质监测数据存储系统的安全性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的水质监测数据存储系统的结构框图；

图2是本发明实施例提供的存储方法的实施流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

图1是本发明实施例提供的水质监测数据存储系统的结构框图，详述如下：

一种基于区块链的水质监测数据存储系统，所述水质监测数据存储系统包括管理服务器、多个用于水质监测的水质监测仪和多个水质监测数据记录节点，所述多个水质监测数据记录节点包括第一水质监测数据记录节点和其它水质监测数据记录节点，所述其它水质监测数据记录节点为多个水质监测数据记录节点中除所述第一水质监测数据记录节点以外的水质监测数据记录节点，所述管理服务器和所述水质监测数据记录节点采用联盟链方式建链，构成区块链网络；

所述水质监测仪包括浮于水面的主机和在水中的多个探头，所述多个探头包括氧化还原电位ORP探头、浑浊度探头、化学需氧量探头、氧浓度探头、pH探头以及溶解氧探头，所述主机通过浮球浮于水面，所述主机包括连接所述多个探头的AD转换模块、连于所述AD转换模块的微控制器、连于所述微控制器的定位模块和无线数据传输模块、为所述水质监测仪供电的电源模块，所述电源模块包括锂电池和用于为所述锂电池充电的充电电路，所述水质监测仪的下端固定有铁块；

所述管理服务器用于建立创世区块，为每个所述水质监测数据记录节点分配账号和密钥，并在所述区块链网络上发布用来水质监测数据记录的智能合约，所述智能合约中设有允许所述水质监测仪调用的存储接口；

所述水质监测仪获取ORP值、化学需氧量、氧浓度值、PH值、溶解氧值，将所述ORP值、所述化学需氧量、所述氧浓度值、所述PH值、所述溶解氧值、所述定位坐标、监测时间以及自身的设备标识组合，生成水质监测信息，采用所述水质监测仪的私钥对所述水质监测信息加密生成所述水质监测仪的数字签名，将所述水质监测信息、所述水质监测仪的数字签名、所述水质监测仪的公钥进行封装，生成水质监测数据包，获取并执行所述智能合约，调用所述存储接口，通过所述无线数据传输模块将所述水质监测数据包发布到所述区块链网络上；

所述第一水质监测数据记录节点采用所述账号和密钥加入所述区块链网络，接收所述区块链网络上的所述水质监测数据包，所述水质监测数据包包括水质监测信息、所述水质监测仪的数字签名、所述水质监测仪的公钥，采用SHA-256函数对所述水质监测信息进行计算，生成第一哈希值，采用所述水质监测仪的公钥，对所述水质监测仪的数字签名进行解密，得到第二哈希值，判断所述第一哈希值和所述第二哈希值是否相同，如果相同，就确认所述水质监测数据包通过核验，将所述水质监测数据包添加到在新区块的区块体中，当所述区块体的容量到达24MB时，采用SHA-256函数对所述区块体所包含的所述水质监测数据包进行计算，生成所述新区块的哈希值，将前一个区块的哈希值、所述新区块的哈希值存储到所述新区块的区块头中，采用共识机制，在所述区块链网络上广播共识请求，若所述共识请求通过，获取时间戳，将时间戳添加到所述新区块的区块头中，将所述新区块发布到所述区块链网络上。

其中，水质监测仪在出厂时通过数据总线连接外部输入设备，接收外部输入设备输入的私钥和公钥。

其中，水质监测仪通过所述无线数据传输模块获取所述智能合约，通过所述微控制器执行所述智能合约。

其中，监测时间为获取到定位坐标的时间。按获取顺序，如果获取到定位坐标，就说明所述臭氧数据、所述一氧化碳数据、所述温湿度数据、所述PM2.5数据、所述VOC数据、所述二氧化硫数据已经获取完毕已经获取完毕了。这样的好处是，确保了采集到的水质监测信息的完整性。

其中，水质监测仪为放置在水质监测点的水质监测设备。

其中，水质监测数据记录节点为放置在水质监测站的服务器。

其中，多个水质监测数据记录节点可以分别放在不同的水质监测站。

其中，第一水质监测数据记录节点为多个水质监测数据记录节点中的任意一个水质监测数据记录节点。

优选地，所述定位模块为GPS模块。

其中，所述第一水质监测数据记录节点将所述区块体所包含的所有水质监测数据包组成一个字符串，采用SHA-256函数对所述区块体所包含的所述字符串进行计算，生成所述新区块的哈希值。

其中，所述第一水质监测数据记录节点按照固定时间间隔向所述其它水质监测数据记录节点发送心跳数据包，所述心跳信号数据包由第一字符串和第二字符串组成，所述第一字符串为所述第一水质监测数据记录节点的设备标识，所述第二字符串为二进制形式的4个0。这样的好处是，其它水质监测数据记录节点接收并解析心跳数据包，如果识别到第二字符串，就确定第一水质监测数据记录节点能正常工作。

其中，所述第一水质监测数据记录节点采用TCP/IP数据包格式，将所述水质监测信息、所述水质监测仪的数字签名、所述水质监测仪的公钥进行封装，生成水质监测数据包。

优选地，固定时间间隔为15分钟。

其中，SHA-256函数为安全散列函数。

其中，共识机制、智能合约为现有技术，具体的实施过程，在此不做赘述。

其中，所述第一水质监测数据记录节点在前一个区块的区块头中，获取前一个区块的哈希值。

在本发明实施例中，通过建立联盟链将管理服务器、水质监测数据记录节点结合起来，通过水质监测仪将所述水质监测数据包发布到区块链网络上，相对于传统的集中式存储方式，提供了去中心化的解决方案，使得水质监测数据包不容易被篡改，有利于增强水质监测数据存储系统的安全性。

实施例二

图2是本发明实施例提供的存储方法的实施流程图，详述如下：

S201，所述管理服务器用于建立创世区块，为每个所述水质监测数据记录节点分配账号和密钥，并在所述区块链网络上发布用来水质监测数据记录的智能合约，所述智能合约中设有允许所述水质监测仪调用的存储接口；

S202，所述水质监测仪获取ORP值、化学需氧量、氧浓度值、PH值、溶解氧值，将所述ORP值、所述化学需氧量、所述氧浓度值、所述PH值、所述溶解氧值、所述定位坐标、监测时间以及自身的设备标识组合，生成水质监测信息，采用所述水质监测仪的私钥对所述水质监测信息加密生成所述水质监测仪的数字签名，将所述水质监测信息、所述水质监测仪的数字签名、所述水质监测仪的公钥进行封装，生成水质监测数据包，获取并执行所述智能合约，调用所述存储接口，通过所述无线数据传输模块将所述水质监测数据包发布到所述区块链网络上；

S203，所述管理服务器用于建立创世区块，为每个所述水质监测数据记录节点分配账号和密钥，并在所述区块链网络上发布用来水质监测数据记录的智能合约，所述智能合约中设有允许所述水质监测仪调用的存储接口；

S204，所述水质监测仪获取ORP值、化学需氧量、氧浓度值、PH值、溶解氧值，将所述ORP值、所述化学需氧量、所述氧浓度值、所述PH值、所述溶解氧值、所述定位坐标、监测时间以及自身的设备标识组合，生成水质监测信息，采用所述水质监测仪的私钥对所述水质监测信息加密生成所述水质监测仪的数字签名，将所述水质监测信息、所述水质监测仪的数字签名、所述水质监测仪的公钥进行封装，生成水质监测数据包，获取并执行所述智能合约，调用所述存储接口，通过所述无线数据传输模块将所述水质监测数据包发布到所述区块链网络上；

S205，所述第一水质监测数据记录节点采用所述账号和密钥加入所述区块链网络，接收所述区块链网络上的所述水质监测数据包，所述水质监测数据包包括水质监测信息、所述水质监测仪的数字签名、所述水质监测仪的公钥；

S206，所述第一水质监测数据记录节点采用SHA-256函数对所述水质监测信息进行计算，生成第一哈希值，采用所述水质监测仪的公钥，对所述水质监测仪的数字签名进行解密，得到第二哈希值；

S207，所述第一水质监测数据记录节点判断所述第一哈希值和所述第二哈希值是否相同，如果相同，就确认所述水质监测数据包通过核验，将所述水质监测数据包添加到在新区块的区块体中，当所述区块体的容量到达24MB时，采用SHA-256函数对所述区块体所包含的所述水质监测数据包进行计算，生成所述新区块的哈希值；

S208，所述第一水质监测数据记录节点将前一个区块的哈希值、所述新区块的哈希值存储到所述新区块的区块头中，采用共识机制，在所述区块链网络上广播共识请求，若所述共识请求通过，获取时间戳，将时间戳添加到所述新区块的区块头中，将所述新区块发布到所述区块链网络上。

其中，所述第一水质监测数据记录节点在已有区块链的链尾添加所述新区块后，继续执行S204至S208的步骤。

在本发明实施例中，通过建立联盟链将管理服务器、水质监测数据记录节点结合起来，通过水质监测仪将所述水质监测数据包发布到区块链网络上，相对于传统的集中式存储方式，提供了去中心化的解决方案，使得水质监测数据包不容易被篡改，有利于增强水质监测数据存储系统的安全性。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于区块链的水质监测数据存储系统，其特征在于，所述水质监测数据存储系统包括管理服务器、多个用于水质监测的水质监测仪和多个水质监测数据记录节点，所述多个水质监测数据记录节点包括第一水质监测数据记录节点和其它水质监测数据记录节点，所述其它水质监测数据记录节点为多个水质监测数据记录节点中除所述第一水质监测数据记录节点以外的水质监测数据记录节点，所述管理服务器和所述水质监测数据记录节点采用联盟链方式建链，构成区块链网络；

所述水质监测仪包括浮于水面的主机和在水中的多个探头，所述多个探头包括氧化还原电位ORP探头、浑浊度探头、化学需氧量探头、氧浓度探头、pH探头以及溶解氧探头，所述主机通过浮球浮于水面，所述主机包括连接所述多个探头的AD转换模块、连于所述AD转换模块的微控制器、连于所述微控制器的定位模块和无线数据传输模块、为所述水质监测仪供电的电源模块，所述电源模块包括锂电池和用于为所述锂电池充电的充电电路，所述水质监测仪的下端固定有铁块；

所述管理服务器用于建立创世区块，为每个所述水质监测数据记录节点分配账号和密钥，并在所述区块链网络上发布用来水质监测数据记录的智能合约，所述智能合约中设有允许所述水质监测仪调用的存储接口；

所述水质监测仪获取ORP值、化学需氧量、氧浓度值、PH值、溶解氧值，将所述ORP值、所述化学需氧量、所述氧浓度值、所述PH值、所述溶解氧值、所述定位坐标、监测时间以及自身的设备标识组合，生成水质监测信息，采用所述水质监测仪的私钥对所述水质监测信息加密生成所述水质监测仪的数字签名，将所述水质监测信息、所述水质监测仪的数字签名、所述水质监测仪的公钥进行封装，生成水质监测数据包，获取并执行所述智能合约，调用所述存储接口，通过所述无线数据传输模块将所述水质监测数据包发布到所述区块链网络上；

所述第一水质监测数据记录节点采用所述账号和密钥加入所述区块链网络，接收所述区块链网络上的所述水质监测数据包，所述水质监测数据包包括水质监测信息、所述水质监测仪的数字签名、所述水质监测仪的公钥，采用SHA-256函数对所述水质监测信息进行计算，生成第一哈希值，采用所述水质监测仪的公钥，对所述水质监测仪的数字签名进行解密，得到第二哈希值，判断所述第一哈希值和所述第二哈希值是否相同，如果相同，就确认所述水质监测数据包通过核验，将所述水质监测数据包添加到在新区块的区块体中，当所述区块体的容量到达24MB时，采用SHA-256函数对所述区块体所包含的所述水质监测数据包进行计算，生成所述新区块的哈希值，将前一个区块的哈希值、所述新区块的哈希值存储到所述新区块的区块头中，采用共识机制，在所述区块链网络上广播共识请求，若所述共识请求通过，获取时间戳，将时间戳添加到所述新区块的区块头中，将所述新区块发布到所述区块链网络上。

2.如权利要求1所述的水质监测数据存储系统，其特征在于，

在所述水质监测仪中，所述ORP探头生成ORP信号，将所述ORP信号传输给所述AD转换模块，所述AD转换模块将ORP信号转换成ORP值后，将所述ORP值传输给所述微控制器；

所述浑浊度探头生成浑浊度电流信号，将所述浑浊度电流信号传输给所述AD转换模块，所述AD转换模块将浑浊度电流信号转换成浑浊度值后，将所述浑浊度值传输给所述微控制器；

所述化学需氧量探头生成化学需氧量信号，将所述化学需氧量信号传输给所述AD转换模块，所述AD转换模块将化学需氧量信号转换成化学需氧量后，将所述化学需氧量传输给所述微控制器；

所述氧浓度探头生成氧浓度信号，将所述氧浓度信号传输给所述AD转换模块，所述AD转换模块将氧浓度信号转换成氧浓度值后，将所述氧浓度值传输给所述微控制器；

所述PH探头生成PH信号，将所述PH信号传输给所述AD转换模块，所述AD转换模块将PH信号转换成PH值后，将所述PH值传输给所述微控制器；

所述溶解氧探头生成溶解氧信号，将所述溶解氧信号传输给所述AD转换模块，所述AD转换模块将溶解氧信号转换成溶解氧值后，将所述溶解氧值传输给所述微控制器；

所述定位模块对当前位置进行定位，生成定位坐标，并将所述定位坐标传送给所述微控制器；

所述微控制器接收所述ORP值、所述化学需氧量、所述氧浓度值、所述PH值、所述溶解氧值，将所述ORP值、所述化学需氧量、所述氧浓度值、所述PH值、所述溶解氧值、所述定位坐标、监测时间以及自身的设备标识组合，生成水质监测信息。

3.如权利要求1所述的水质监测数据存储系统，其特征在于，根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述定位模块为北斗定位模块。

4.如权利要求1所述的水质监测数据存储系统，其特征在于，所述第一水质监测数据记录节点和所述其它水质监测数据记录节点之间采用共识机制处理所述共识请求，所述共识机制为DPos股份授权证明机制或PBFT拜占庭共识算法机制。

5.如权利要求1所述的水质监测数据存储系统，其特征在于，所述定位模块为GPS模块。

6.如权利要求1所述的水质监测数据存储系统，其特征在于，所述水质监测仪还包括WIFI模块，通过WIFI模块将所述水质监测数据包发布到所述区块链网络上。

7.如权利要求1所述的水质监测数据存储系统，其特征在于，所述水质监测仪还包括4G模块，通过所述4G模块将所述水质监测数据包发布到所述区块链网络上。

8.如权利要求1所述的水质监测数据存储系统，其特征在于，所述水质监测仪还包括5G模块，通过所述5G模块将所述水质监测数据包发布到所述区块链网络上。

9.如权利要求1所述的水质监测数据存储系统，其特征在于，所述第一水质监测数据记录节点和所述其它水质监测数据记录节点采用端对端组网架构进行通信。

10.一种基于权利要求1所述水质监测数据存储系统的存储方法，其特征在于，包括：

所述管理服务器用于建立创世区块，为每个所述水质监测数据记录节点分配账号和密钥，并在所述区块链网络上发布用来水质监测数据记录的智能合约，所述智能合约中设有允许所述水质监测仪调用的存储接口；

所述水质监测仪获取ORP值、化学需氧量、氧浓度值、PH值、溶解氧值，将所述ORP值、所述化学需氧量、所述氧浓度值、所述PH值、所述溶解氧值、所述定位坐标、监测时间以及自身的设备标识组合，生成水质监测信息，采用所述水质监测仪的私钥对所述水质监测信息加密生成所述水质监测仪的数字签名，将所述水质监测信息、所述水质监测仪的数字签名、所述水质监测仪的公钥进行封装，生成水质监测数据包，获取并执行所述智能合约，调用所述存储接口，通过所述无线数据传输模块将所述水质监测数据包发布到所述区块链网络上；

所述第一水质监测数据记录节点采用所述账号和密钥加入所述区块链网络，接收所述区块链网络上的所述水质监测数据包，所述水质监测数据包包括水质监测信息、所述水质监测仪的数字签名、所述水质监测仪的公钥；

所述第一水质监测数据记录节点采用SHA-256函数对所述水质监测信息进行计算，生成第一哈希值，采用所述水质监测仪的公钥，对所述水质监测仪的数字签名进行解密，得到第二哈希值；

所述第一水质监测数据记录节点判断所述第一哈希值和所述第二哈希值是否相同，如果相同，就确认所述水质监测数据包通过核验，将所述水质监测数据包添加到在新区块的区块体中，当所述区块体的容量到达24MB时，采用SHA-256函数对所述区块体所包含的所述水质监测数据包进行计算，生成所述新区块的哈希值；

所述第一水质监测数据记录节点将前一个区块的哈希值、所述新区块的哈希值存储到所述新区块的区块头中，采用共识机制，在所述区块链网络上广播共识请求，若所述共识请求通过，获取时间戳，将时间戳添加到所述新区块的区块头中，将所述新区块发布到所述区块链网络上。