CN109995868A - 一种基于区块链技术和边缘计算网络的数据资源管理系统 - Google Patents

一种基于区块链技术和边缘计算网络的数据资源管理系统 Download PDF

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文志东
王海超
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Abstract

本发明提供一种基于区块链技术和边缘计算网络的数据资源管理系统，其包括边缘计算节点、P2P网络链路、区块链数据区块、应用节点、数据采集节点、特殊数据采集节点。边缘计算节点作为本发明的主体部分，一方面，对数据采集节点收集到的原始数据进行分析处理，另一方面，对系统中区块链进行建设和维护。特殊数据采集节点，作为系统中唯一为边缘计算节点进行身份认证的接口，其采集被认为合法的即将要加入到系统中的边缘计算节点的身份标识信息。本发明实现了数据资源管理的安全性、公开性、可追溯性和不可篡改性，同时也提高了计算资源的利用率。

Description

一种基于区块链技术和边缘计算网络的数据资源管理系统
技术领域
本发明涉及数据管理技术领域，特别是涉及一种基于区块链技术和边缘计算网络的数据资源管理系统。
背景技术
近年来，边缘计算作为新兴技术被应用于数据管理领域，但其相关缺点致使其应用范围收到了限制。主要缺点是边缘计算机的计算资源无法充分利用，闲置，浪费了计算资源；边缘计算的历史结果大部分存在边缘计算机本地，云端需要时才从边缘计算机调取，如果边缘计算结果被篡改，将是不可逆的；因为边缘计算存在被篡改的风险，所以这类系统基本是封闭的，非利益相关方无法获得边缘计算的结果，因此降低了数据的有效利用率，浪费了数据资源。
区块链技术被认为是继蒸汽机、电力、互联网之后，下一代颠覆性的核心技术。如果说蒸汽机释放了人们的生产力，电力解决了人们基本的生活需求，互联网彻底改变了信息传递的方式，那么区块链作为构造信任的机器，将可能彻底改变整个人类社会价值传递的方式。区块链利用技术建立了新的信任方式，这是可以被量化的，从技术的角度实现的，所以说区块链成为了下一个信任的基石。
因此，通过将区块链技术和边缘计算技术相结合，改善数据资源管理系统中安全性、公开性、可追溯性和不可篡改性及提高数据资源的利用率是本领域技术人员所要解决的技术难题。
发明内容
鉴于以上所述技术的的缺点，本发明的目的在于提供一种基于区块链技术和边缘计算网络的数据资源管理系统，本系统(在有效解决上述问题之后)可应用于政府公共事业领域，实现各种公共事业基础数据的采集、分析，并且可以充分利用边缘计算节点的计算资源，(如智慧城市底层的各类数据，交通、环境等)达到普惠共享的目的。可以实现公共事业基础数据的真正公开，任何个人和组织可自由获取公开的基础数据和数据分析结果，以此供公民和企业监督公共数据的变化和在公共数据的基础上构建更高级的公益性和商业性的以数据驱动的智慧应用。除此之外，还可实现公共数据的安全保护，即任何人不可篡改数据，第三方个人和企业无法伪造数据。最后可实现所有公共数据的历史可追溯，且任何人无法删除历史数据。
为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供以下技术方案：
一种基于区块链技术和边缘计算网络的数据资源管理系统，其特征在于，包括边缘计算节点、P2P网络链路、区块链数据区块、应用节点、数据采集节点、特殊数据采集节点。
本发明系统在原本相对独立的边缘计算节点之间采用P2P网络构建边缘计算网络。在每个边缘计算节点上可创建一个或多个区块链数据区块，并将系统内所有的数据区块构建成区块链结构，区块链由系统中所有边缘节点共同维护。系统内所有的边缘计算节点采用工作量证明机制达成共识。
边缘计算节点需要负责管理数据采集节点，简单分析数据采集节点采集到的数据，记录数据的分析结果，将数据分析结果发布到区块链上。
应用服务器、个人终端可作为应用节点向任何一个边缘计算节点申请接入。每个边缘计算节点允许接入的应用节点数存在上限，若某个边缘计算节点可接入的应用节点数已满，正在向该边缘计算节点申请接入的应用节点可等待边缘计算节点空出连接后再继续申请接入或者尝试向系统内其他边缘计算节点申请接入。
每个应用节点接入系统后存在有效时间，应用节点的所有操作均在有效时间内进行，当超时后系统会断开联系，应用节点如需再次接入须向边缘计算节点重新申请接入。数据采集节点和应用节点不参与区块链的维护，无法向区块链上发布数据。
系统中至多存在一个特殊数据采集节点，其采集的数据为被认为合法的即将要加入到系统中的边缘计算节点的身份标识信息。其将身份标识数据上报给系统内的某个边缘计算节点，由其连接的这个边缘计算节点负责将该身份标识信息发布到区块链上。特殊数据采集节点在本系统创立时确立其身份的合法性并将其身份标识信息写入区块链，任何后续出现的特殊数据采集节点均认为是非法的，不会被任何合法的边缘计算节点接纳。
本系统创立时至少存在一个合法的边缘计算节点，只有身份标识信息存在于系统区块链中的节点才认为是合法的边缘计算节点，合法边缘计算节点拥有竞争发布数据的权利。任何非法的边缘计算节点发布的数据均认为是非法的，系统不予接纳。
综上所述，本发明可以有效解决现有技术存在的问题，实现了数据资源管理上的安全性、公开性、可追溯性和不可篡改性，同时也提高数据资源的利用率。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于区块链技术和边缘计算网络的数据资源管理系统的系统框图。
附图标号说明：
11 边缘计算节点
12 P2P网络链路
13 区块链数据区块
14 应用节点
15 数据采集节点
16 特殊数据采集节点
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
参照框图1，本发明提出的一种基于区块链技术和边缘计算网络的数据资源管理系统，包括：边缘计算节点11、P2P网络链路12、区块链数据区块13、应用节点14、数据采集节点15、特殊数据采集节点16，其中，边缘计算节点11与数据采集节点15和特殊数据采集节点16相连接，边缘计算节点11之间通过P2P网络链路12相连接；区块链数据区块13与边缘计算节点11相连接；应用节点14与边缘计算节点11相连接。
各类环境传感器、工业传感器、音视频采集设备均可充当数据采集节点15，数据采集节点15采集各类原始数据后上传给边缘计算节点11，边缘计算节点11对原始数据进行过滤、分析后，将分析结果连同原始数据一并发布到区块链数据区块13上。任何第三方应用服务器和个人终端可作为应用节点14接入边缘计算节点11，然后从区块链数据区块13上获取原始数据和分析结果。
边缘计算节点11采用工作量证明的方式竞争区块链的记账权，数量庞大的合法的边缘计算节点11保障了数据的安全性。为严格限制非法边缘计算节点的接入，采用特殊数据采集节点16作为系统中唯一为边缘计算节点11进行身份认证的接口，所有合法的边缘计算节点11的身份信息由特殊数据采集节点16进行采集。特别的，特殊数据采集节点16由本系统的建设方或者所属方进行单独保管、维护。
上述系统结合了区块链技术和边缘计算网络的特点，在充分利用边缘计算资源的前提下，实现种类繁多、数量庞大的数据采集分析，对产出的数据资源进行永久存储、完全公开，供任一组织、企业和个人进行查询、二次利用而无须担心数据被篡改或删除，最终实现数据资源管理过程中的数据安全性，数据公开性，数据来源可追溯性及不可篡改性，数据的利用率也得到了很大程度的提高。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种基于区块链技术和边缘计算网络的数据资源管理系统，其特征在于，包括边缘计算节点、P2P对等网络、区块链数据区块、应用节点、数据采集节点、特殊数据采集节点。
2.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术和边缘计算网络的数据资源管理系统，其特征在于，边缘计算节点，除了管理数据采集节点，还会分析数据采集节点采集到的数据，并记录数据的分析结果，最后将数据分析结果发布到区块链上。
3.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术和边缘计算网络的数据资源管理系统，其特征在于，P2P对等网络，在原本相对独立的边缘计算节点之间组建边缘计算网络，再在此基础上构建P2P网络链路。
4.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术和边缘计算网络的数据资源管理系统，其特征在于，区块链数据区块，在每个边缘计算节点上可创建一个或多个区块链数据区块，并将系统内所有的数据区块组合成区块链结构，此区块链由系统中所有边缘计算节点共同维护。
5.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术和边缘计算网络的数据资源管理系统，其特征在于，应用节点，应用服务器、个人终端可作为应用节点向任何一个边缘计算节点申请接入并获取数据。
6.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术和边缘计算网络的数据资源管理系统，其特征在于，数据采集节点，作为边缘计算节点的数据来源。
7.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术和边缘计算网络的数据资源管理系统，其特征在于，特殊数据采集节点，系统中至多存在一个特殊数据采集节点，其采集的数据为被认为合法的即将要加入到系统中的边缘计算节点的身份标识信息。其将身份标识数据上报给系统内的某个边缘计算节点，由其连接的这个边缘计算节点负责将该身份标识信息发布到区块链上。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111338906A (zh) * 2020-03-06 2020-06-26 清华大学 终端设备、边缘节点及基于区块链的应用监管方法和系统
CN111447234A (zh) * 2020-04-01 2020-07-24 中科全维科技(苏州)有限公司 一种适用于边缘计算的区块链架构
CN111612393A (zh) * 2020-04-16 2020-09-01 南京邮电大学 基于区块链和边缘计算的药事供应链管理系统及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105184153A (zh) * 2015-08-26 2015-12-23 北京元心科技有限公司 智能终端及其基于多级容器的应用程序运行方法
CN108632259A (zh) * 2018-04-17 2018-10-09 济南浪潮高新科技投资发展有限公司 一种基于区块链的雾计算节点设备认证系统及方法
CN108833161A (zh) * 2018-06-11 2018-11-16 北京航空航天大学 一种建立基于雾计算的智能合约微服务模型的方法
CN109274745A (zh) * 2018-09-28 2019-01-25 北京北斗方圆电子科技有限公司 一种边缘节点优化计算的物联网系统和方法
CN109302405A (zh) * 2018-10-31 2019-02-01 北京邮电大学 基于边缘计算的工业数据检测区块链网络架构及检测方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105184153A (zh) * 2015-08-26 2015-12-23 北京元心科技有限公司 智能终端及其基于多级容器的应用程序运行方法
CN108632259A (zh) * 2018-04-17 2018-10-09 济南浪潮高新科技投资发展有限公司 一种基于区块链的雾计算节点设备认证系统及方法
CN108833161A (zh) * 2018-06-11 2018-11-16 北京航空航天大学 一种建立基于雾计算的智能合约微服务模型的方法
CN109274745A (zh) * 2018-09-28 2019-01-25 北京北斗方圆电子科技有限公司 一种边缘节点优化计算的物联网系统和方法
CN109302405A (zh) * 2018-10-31 2019-02-01 北京邮电大学 基于边缘计算的工业数据检测区块链网络架构及检测方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FANGMIN XU, FAN YANG, CHENGLIN ZHAO，CHAO FANG: "Edge Computing and Caching based Blockchain IoT Network", 《IEEE》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111338906A (zh) * 2020-03-06 2020-06-26 清华大学 终端设备、边缘节点及基于区块链的应用监管方法和系统
CN111338906B (zh) * 2020-03-06 2021-09-17 清华大学 终端设备、边缘节点及基于区块链的应用监管方法和系统
CN111447234A (zh) * 2020-04-01 2020-07-24 中科全维科技(苏州)有限公司 一种适用于边缘计算的区块链架构
CN111612393A (zh) * 2020-04-16 2020-09-01 南京邮电大学 基于区块链和边缘计算的药事供应链管理系统及方法
CN111612393B (zh) * 2020-04-16 2022-08-30 南京邮电大学 基于区块链和边缘计算的药事供应链管理系统及方法

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