CN109213806B - 基于区块链的企业排污数据处理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于区块链的企业排污数据处理方法及系统，包括：用户终端获取企业描述信息、污染物排放数据，并添加用户终端ID、交易链码和第一验证信息生成第一交易数据发送至请求节点；请求节点对用户终端进行验证，如果验证通过，则存储第一交易数据并执行交易链码，得到第一交易执行数据并存储；获取对应的背书节点，将第一交易执行数据添加第二验证信息生成第二交易数据发送至背书节点；背书节点对请求节点进行验证，如果验证通过，则判断污染物数据、企业描述信息是否符合预设的排放规律；如果符合，则生成第三交易数据和通知消息发送至请求节点；请求节点确定是否满足背书策略，如果是，则将第三交易数据广播给区块链系统中的所有节点。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于区块链的企业排污数据处理方法及系统。
背景技术
区块链技术的核心优势是去中心化,能够通过运用数据加密、时间戳、分布式共识等手段,在节点无需互相信任的分布式系统中实现基于去中心化信用的点对点交易、协调与协作,从而为解决中心化机构普遍存在的高成本、低效率和数据存储不安全等问题提供了解决方案。
现有技术中的企业排污数据上报过程包括：各排污企业定期上报企业的排污量；基层环保部门收集、整理、核对企业上报的排污量；基层环保部门将企业上报的排污量上报上级环保部门；上级环保部门收集、整理、核对基层环保部门上报的排污量；上级环保部门将收集的企业排污量上报；直至上报到环保部。各级环保部门对收集到的企业排污量数据之后，需要核对合理性及准确性，存在排污企业对上报的排污量进行修改的问题，导致数据无法真实反映企业排污状况。
因此，需要一种基于区块链的企业排污数据上报解决方案。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的缺陷，提供一种基于区块链的企业排污数据处理方法及系统。
为实现上述目的，第一方面,本发明提供了一种基于区块链的企业排污数据处理方法，包括：
用户终端获取企业描述信息、污染物排放数据，并添加用户终端ID、交易链码和第一验证信息生成第一交易数据，将所述第一交易数据发送至区块链系统中的请求节点；
所述请求节点根据所述第一验证信息对所述用户终端进行验证，如果验证通过，则存储所述第一交易数据，并执行所述交易链码，得到第一交易执行数据并存储；
根据所述企业描述信息在所述区块链系统中获取对应的背书节点，将所述第一交易执行数据添加第二验证信息生成第二交易数据，并发送至所述背书节点；
所述背书节点根据所述第二验证信息对所述请求节点进行验证，如果验证通过，则判断所述污染物数据、企业描述信息是否符合预设的排放规律；
如果符合，则将所述第二交易数据添加第三验证信息生成第三交易数据，并且生成通知消息，将所述第三交易数据和所述通知消息发送至所述请求节点；
所述请求节点根据所述第三交易数据和所述通知消息确定是否满足背书策略，如果是，则将所述第三交易数据广播给所述区块链系统中的所有节点。
进一步的，所述企业描述信息包括：企业名称、生产类型、生产规模。
进一步的，所述根据所述企业描述信息在所述区块链系统中获取对应的背书节点具体包括：
所述请求节点在所述区块链系统中查询与所述企业描述信息相匹配的节点，得到背书节点。
进一步的，所述方法还包括：
如果所述污染物数据、企业描述信息不符合预设的排放规律，则将所述第二交易数据添加第四验证信息生成第四交易数据，并发送给所述请求节点。
进一步的，所述方法还包括：
所述请求节点丢弃所述第四交易数据，并生成未背书通知消息发送至所述用户终端。
进一步的，所述方法还包括：
所述请求节点将所有满足背书策略的交易数据进行统计，生成已背书交易数据列表。
第二方面,本发明提供了一种基于区块链的企业排污数据处理系统，包括本发明实施例中涉及的用户终端、请求节点、背书节点。
本发明提供的基于区块链的企业排污数据处理方法及系统,基于区块链的企业排污信息上报，利用区块链系统的背书过程，企业上报的排污数据在同类型企业中获得背书验证，从而保障了各级环保部门对收集到的企业排污量的合理性及准确性；同时区块链系统中的共识过程，使的企业上报的排污数据在系统内得到一致共识，避免了排污企业对上报的排污量的篡改；区块链系统提供的数据加密机制，使得企业上报的排放数据只能在交易内部共享，为排放数据提供的保密性。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的基于区块链的企业排污数据处理方法流程图；
图2为本发明实施例一提供的企业排污数据上报过程示意图；
图3为本发明实施例二提供的基于区块链的企业排污数据处理系统示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明技术方案中的区块链系统由数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层组成。其中,数据层封装了底层数据区块以及相关的数据加密和时间戳等技术；网络层则包括分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制等；共识层主要封装网络节点的各类共识算法；激励层将经济因素集成到区块链技术体系中来,主要包括经济激励的发行机制和分配机制等；合约层主要封装各类脚本、算法和智能合约,是区块链可编程特性的基础；应用层则封装了区块链的各种应用场景和案例。
图1为本发明实施例一涉及的基于区块链的企业排污数据处理方法流程图。如图1所示，具体包括如下步骤：
步骤101，用户终端获取企业描述信息、污染物排放数据，并添加用户终端ID、交易链码和第一验证信息生成第一交易数据，将第一交易数据发送至区块链系统中的请求节点。
其中，企业描述信息包括：企业名称、生产类型、生产规模；污染物排放数据具体为企业的污染物排放量数据。第一验证信息具体为签名信息。
在一个具体的实施例中，用户终端创建一个企业排放数据并发送给区块链系统中的一个请求节点。
上报的企业排放数据包含以下内容：
tx＝<clientID,chaincodeID,txPayload,clientSig>，其中：
clientID是提交用户终端的ID，即区块链系统中用户终端节点的ID；
chaincodeID指的是交易所属的链码，在本发明中，链码可以为排放数据上报；
txPayload是发出的交易本身的有效载荷，在本发明中，内容包括上报信息：企业名称，生产类型，生产规模，排放量等；
clientSig是用户终端tx消息中其他项的签名。
步骤102，请求节点根据第一验证信息对用户终端进行验证，如果验证通过，则存储第一交易数据，并执行交易链码，得到第一交易执行数据并存储。
如步骤101中的例子，请求节点准备一个交易并寻找合适的背书者获取背书：请求节点收到用户终端发来的消息后，首先要验证用户终端的签名clientSig，然后就准备交易。请求节点会临时的执行交易(txPayload)，过程是通过执行交易关联的链码(chaincodeID)和拷贝请求节点本地保存的状态。执行得到结果tran-proposal，内容包括(spID,chaincodeID,txContentBlob,stateUpdate,verDep)。
步骤103，根据企业描述信息在区块链系统中获取对应的背书节点，将第一交易执行数据添加第二验证信息生成第二交易数据，并发送至背书节点。
请求节点在区块链系统中查询与企业描述信息相匹配的节点，得到背书节点。第二验证信息具体为签名信息。
如步骤102中的例子，请求节点根据上报数据中的企业名称，生产类型，查询网络中有同类型数据的节点，作为背书节点；请求节点把交易(tran-proposal)发送给背书者，并在内存中保存tran-proposal和tid，等待背书节点的回复。
步骤104，背书节点根据第二验证信息对请求节点进行验证，如果验证通过，则判断污染物数据、企业描述信息是否符合预设的排放规律。
如步骤103中的例子，背书节点收到交易后，执行如下步骤：
背书节点验证签名tx.clientSig，检查tx.chaincodeID＝＝tran-proposal.chaincodeID是否相等。
背书节点模拟交易，由于背书节点包含跟请求交易中相同生产类型的数据，背书节点判断上报数据中的排放数据和生产规模是否符合排放规律。
步骤105，如果污染物数据、企业描述信息符合预设的排放规律，则将第二交易数据添加第三验证信息生成第三交易数据，并且生成通知消息，将第三交易数据和通知消息发送至请求节点。
其中，第三验证信息具体为背书节点生成签名信息。
如步骤104中的例子，如果上报数据中包含的排放数据符合行业排放规律，它就对(TRANSACTION-VALID,tid)进行数字签名，生成epSig。然后背书节点发送<TRANSACTION-VALID,tid,epSig>消息给请求节点(tran-proposal.spID)。
步骤106，请求节点根据第三交易数据和通知消息确定是否满足背书策略，如果是，则将第三交易数据广播给区块链系统中的所有节点。
如步骤105中的例子，请求节点会一直等待，直到接收的消息和对(TRANSACTION-VALID,tid)进行的签名，足够判断这个交易提议是背书过的。如果满足背书策略，交易就是背书过了。请求节点收集交易的背书并通过共识服务广播出去。
另外，如果污染物数据、企业描述信息不符合预设的排放规律，则将第二交易数据添加第四验证信息生成第四交易数据，并发送给请求节点。请求节点丢弃第四交易数据，并生成未背书通知消息发送至用户终端。
如步骤105中的例子，如果背书者模拟交易是失败了，它就对(TRANSACTION-INVALID,tid,REJECTED)进行签名并发送给请求节点。如果请求节点没有收集到交易提议的背书，它就丢弃掉这个交易并通知提交用户终端。
在一个可选的实施例中，请求节点将所有满足背书策略的交易数据进行统计，生成已背书交易数据列表。
本发明提供的基于区块链的企业排污数据处理方法,基于区块链的企业排污信息上报，利用区块链系统的背书过程，企业上报的排污数据在同类型企业中获得背书验证，从而保障了各级环保部门对收集到的企业排污量的合理性及准确性；同时区块链系统中的共识过程，使的企业上报的排污数据在系统内得到一致共识，避免了排污企业对上报的排污量的篡改；区块链系统提供的数据加密机制，使得企业上报的排放数据只能在交易内部共享，为排放数据提供的保密性。
在一个具体的实施例中，企业排污数据上报过程如图2所示。
(1)企业通过网络节点提交排放数据：
(2)排放数据在网络中进行背书验证；
(3)通过验证的排放数据在网络中进行共识数据，即上交到上级环保部门，作为上级环保部门的提交输入；
(4)交易数据追加到区块中。
图3为本发明实施例二提供的基于区块链的企业排污数据处理系统示意图。如图3所示，系统包括：用户终端1、请求节点2、背书节点3。
用户终端1获取企业描述信息、污染物排放数据，并添加用户终端1ID、交易链码和第一验证信息生成第一交易数据，将第一交易数据发送至区块链系统中的请求节点2；请求节点2根据第一验证信息对用户终端1进行验证，如果验证通过，则存储第一交易数据，并执行交易链码，得到第一交易执行数据并存储；根据企业描述信息在区块链系统中获取对应的背书节点3，将第一交易执行数据添加第二验证信息生成第二交易数据，并发送至背书节点3；背书节点3根据第二验证信息对请求节点2进行验证，如果验证通过，则判断污染物数据、企业描述信息是否符合预设的排放规律；如果符合，则将第二交易数据添加第三验证信息生成第三交易数据，并且生成通知消息，将第三交易数据和通知消息发送至请求节点2；请求节点2根据第三交易数据和通知消息确定是否满足背书策略，如果是，则将第三交易数据广播给区块链系统中的所有节点。如果污染物数据、企业描述信息不符合预设的排放规律，则将第二交易数据添加第四验证信息生成第四交易数据，并发送给请求节点2。请求节点2丢弃第四交易数据，并生成未背书通知消息发送至用户终端1。
本申请实施例二提供的基于区块链的企业排污数据处理系统的具体工作过程和实施例一提供的基于区块链的企业排污数据处理方法对应，此处不再赘述。
本发明提供的基于区块链的企业排污数据处理系统,基于区块链的企业排污信息上报，利用区块链系统的背书过程，企业上报的排污数据在同类型企业中获得背书验证，从而保障了各级环保部门对收集到的企业排污量的合理性及准确性；同时区块链系统中的共识过程，使的企业上报的排污数据在系统内得到一致共识，避免了排污企业对上报的排污量的篡改；区块链系统提供的数据加密机制，使得企业上报的排放数据只能在交易内部共享，为排放数据提供的保密性。
专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种基于区块链的企业排污数据处理方法，其特征在于，所述方法包括：
用户终端获取企业描述信息、污染物排放数据，并添加用户终端ID、交易链码和第一验证信息生成第一交易数据，将所述第一交易数据发送至区块链系统中的请求节点；
所述请求节点根据所述第一验证信息对所述用户终端进行验证，如果验证通过，则存储所述第一交易数据，并执行所述交易链码，得到第一交易执行数据并存储；
根据所述企业描述信息在所述区块链系统中获取对应的背书节点，将所述第一交易执行数据添加第二验证信息生成第二交易数据，并发送至所述背书节点；
所述背书节点根据所述第二验证信息对所述请求节点进行验证，如果验证通过，则判断所述污染排放物数据、企业描述信息是否符合预设的排放规律；
如果符合，则将所述第二交易数据添加第三验证信息生成第三交易数据，并且生成通知消息，将所述第三交易数据和所述通知消息发送至所述请求节点；
所述请求节点根据所述第三交易数据和所述通知消息确定是否满足背书策略，如果是，则将所述第三交易数据广播给所述区块链系统中的所有节点。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述企业描述信息包括：企业名称、生产类型、生产规模。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述企业描述信息在所述区块链系统中获取对应的背书节点具体包括：
所述请求节点在所述区块链系统中查询与所述企业描述信息相匹配的节点，得到背书节点。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
如果所述污染物排放数据、企业描述信息不符合预设的排放规律，则将所述第二交易数据添加第四验证信息生成第四交易数据，并发送给所述请求节点。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述请求节点丢弃所述第四交易数据，并生成未背书通知消息发送至所述用户终端。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述请求节点将所有满足背书策略的交易数据进行统计，生成已背书交易数据列表。
7.一种基于区块链的企业排污数据处理系统，其特征在于，所述系统包括：
用户终端，被配置为：
获取企业描述信息、污染物排放数据，并添加用户终端ID、交易链码和第一验证信息生成第一交易数据，将所述第一交易数据发送至区块链系统中的请求节点；
所述请求节点，被配置为：
根据所述第一验证信息对所述用户终端进行验证，如果验证通过，则存储所述第一交易数据，并执行所述交易链码，得到第一交易执行数据并存储；以及
根据所述企业描述信息在所述区块链系统中获取对应的背书节点，将所述第一交易执行数据添加第二验证信息生成第二交易数据，并发送至所述背书节点；
所述背书节点，被配置为：
根据所述第二验证信息对所述请求节点进行验证，如果验证通过，则判断所述污染物排放数据、企业描述信息是否符合预设的排放规律；以及
如果符合，则将所述第二交易数据添加第三验证信息生成第三交易数据，并且生成通知消息，将所述第三交易数据和所述通知消息发送至所述请求节点；
其中所述请求节点还被配置为：根据所述第三交易数据和所述通知消息确定是否满足背书策略，如果是，则将所述第三交易数据广播给所述区块链系统中的所有节点。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述企业描述信息包括：企业名称、生产类型、生产规模。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，被配置为根据所述企业描述信息在所述区块链系统中获取对应的背书节点的所述请求节点被配置为：
在所述区块链系统中查询与所述企业描述信息相匹配的节点，得到背书节点。
10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述背书节点还被配置为：
如果所述污染物排放数据、企业描述信息不符合预设的排放规律，则将所述第二交易数据添加第四验证信息生成第四交易数据，并发送给所述请求节点。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述请求节点还被配置为：
丢弃所述第四交易数据，并生成未背书通知消息发送至所述用户终端。
12.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述请求节点还被配置为：
将所有满足背书策略的交易数据进行统计，生成已背书交易数据列表。
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