CN110535647A - 可信的数据传输方法、系统、电子设备、存储介质 - Google Patents

可信的数据传输方法、系统、电子设备、存储介质 Download PDF

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CN110535647A CN201810519445.9A CN201810519445A CN110535647A CN 110535647 A CN110535647 A CN 110535647A CN 201810519445 A CN201810519445 A CN 201810519445A CN 110535647 A CN110535647 A CN 110535647A
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兰斯·沃伦·斐根
徐晓旻
黄胜
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Abstract

本发明提供一种可信的数据传输方法、系统、电子设备、存储介质。可信的数据传输方法，包括：采集数据；计算所采集数据的摘要值，并按所述边缘计算节点的私钥对所述摘要值加密生成边缘计算节点签名；对所采集数据生成一消息序列号；缓存所采集数据的摘要值及消息序列号；按目标区块链节点的公钥生成一数据消息；将所述数据消息发送至所述目标区块链节点以进行解密和验证；接收所述目标区块链节点发送的反馈消息；以及按所述边缘计算节点的私钥对所述反馈消息解密，并解密获得的数据与缓存的所采集数据的摘要值及消息序列号进行比对，若一致则完成所采集数据的传输。本发明提供的方法及装置可以实现物联网和区块链之间消息传递的安全性。

Description

可信的数据传输方法、系统、电子设备、存储介质
技术领域
本发明涉及计算机应用技术领域，尤其涉及一种可信的数据传输方法、系统、电子设备、存储介质。
背景技术
2008年，化名为“中本聪”(Satoshi Nakamoto)的学者，发表了《比特币：一种点对点电子现金系统》的论文，奠定了区块链技术的基础。狭义来讲，区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，并以密码学方式保证不可篡改不可伪造的分布式账本。广义上来讲，区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据，利用分布式节点共识算法来生成更新数据，利用密码学的方式保证数据传输和方问安全，利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式。
区块链技术不仅将影响和改变金融行业，在物联网领域也将起到革命性的作用。物联网(Internet of Things，简称IoT)是一种通过网络技术将传感器、控制器和机器设备等连接起来，通过物物相连实现机器设备智能化管理和控制的目的。
通过使用区块链技术，不同所有者的物联网设备可以把数据传输按照交易进行计费结算。所有的物联网设备提供商只要在出厂之前给设备加入区块链的支持，就可以在全网范围内在各个不同的运营商之间进行直接的货币结算。
现有技术中，通过物联网的边缘计算节点来将数据接入区块链。边缘计算是指在靠近物或数据源头的一侧，采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台，就近提供最近端服务。其应用程序在边缘侧发起，产生更快的网络服务响应，满足行业在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求。边缘计算处于物理实体和工业连接之间，或处于物理实体的顶端。而云端计算，仍然可以访问边缘计算的历史数据。
然而，这样的方式会有如下缺陷：
1)当前边缘计算节点产生的数据存在易篡改和数据泄漏的风险；
2)当前大多数边缘计算节点的硬件(如单片机)无法直接安装运行区块链客户端软件连接区块链；
3)目前大多数物联网采用云平台为中介向区块链发送采集的物联网数据，由此引入云平台服务方对物联网采集的数据的篡改和泄漏的风险。
发明内容
本发明为了克服上述相关技术存在的缺陷，提供一种可信的数据传输方法、系统、电子设备、存储介质，进而至少在一定程度上保证数据入链前不被篡改，实现物联网和区块链之间数据传输的可信性和安全性。
根据本发明的一个方面，提供一种可信的数据传输方法，包括：
物联网的边缘计算节点采集数据；
所述边缘计算节点计算所采集数据的摘要值，并按所述边缘计算节点的私钥对所述摘要值加密生成边缘计算节点签名；
所述边缘计算节点对所采集数据生成一消息序列号；
所述边缘计算节点缓存所采集数据的摘要值及消息序列号；
所述边缘计算节点按目标区块链节点的公钥对所采集数据、所述边缘计算节点签名及消息序列号进行加密以生成一数据消息；
所述边缘计算节点将所述数据消息发送至所述目标区块链节点以进行解密和验证；
所述边缘计算节点接收所述目标区块链节点发送的反馈消息，所述反馈消息为按所述边缘计算节点的公钥加密的消息，所述消息包括按所述目标区块链节点的私钥对所采集数据的摘要值生成的区块链节点签名以及所采集数据的消息序列号；以及
所述边缘计算节点按所述边缘计算节点的私钥对所述反馈消息解密，并解密获得的数据与缓存的所采集数据的摘要值及消息序列号进行比对，若一致则完成所采集数据的传输。
可选地，所述边缘计算节点将所述数据消息发送至所述目标区块链节点以进行解密和验证还包括：
所述边缘计算节点将所述数据消息发送至一安装有区块链客户端的中继节点，并通过所述中继节点将所述数据消息发送至所述目标区块链节点以进行解密和验证。
可选地，所述边缘计算节点将所述数据消息发送至一安装有区块链客户端的中继节点包括：
所述边缘计算节点按所述中继节点支持的通信协议封装所述数据消息，并将封装后的数据消息发送至所述中继节点，所述通信协议具有消息重发机制。
可选地，所述边缘计算节点接收所述目标区块链节点发送的反馈消息包括：
所述边缘计算节点接收经由所述中继节点转发的所述目标区块链节点的反馈消息。
根据本发明的又一方面，还提供一种可信的数据传输方法，包括：
区块链节点接收由一边缘计算节点发送的数据消息，所述数据消息为按所述区块链节点的公钥加密的消息，所述消息包括边缘计算节点采集的数据、边缘计算节点签名及消息序列号，所述边缘计算节点签名按所述边缘计算节点的私钥对所述摘要值加密生成；
所述区块链节点按所述区块链节点的私钥对所述数据消息进行解密；
所述区块链节点验证所述边缘计算节点签名及消息序列号；
所述区块链节点根据所采集数据调用区块链方法将所采集数据入链；
所述区块链节点按所述区块链节点的私钥对所采集数据的摘要值生成的区块链节点签名；
所述区块链节点按所述边缘计算节点的公钥对所述区块链节点签名及所述消息序列号进行加密以生成反馈消息；
所述区块链节点将所述反馈消息发送至所述边缘计算节点。
可选地，所述区块链节点接收由一边缘计算节点发送的数据消息还包括：
所述区块链节点接收经由一安装有区块链客户端的中继节点转发的边缘计算节点的数据消息。
根据本发明的又一方面，还提供一种物联网的边缘计算节点，包括：
采集模块，用于采集数据；
第一签名模块，用于计算所采集数据的摘要值，并按所述边缘计算节点的私钥对所述摘要值加密生成边缘计算节点签名；
生成模块，用于对所采集数据生成一消息序列号；
缓存模块，用于缓存所采集数据的摘要值及消息序列号；
第一加密模块，用于按目标区块链节点的公钥对所采集数据、所述边缘计算节点签名及消息序列号进行加密以生成一数据消息；
第一发送模块，用于将所述数据消息发送至所述目标区块链节点以进行解密和验证；
第一接收模块，用于接收所述目标区块链节点发送的反馈消息，所述反馈消息为按所述边缘计算节点的公钥加密的消息，所述消息包括按所述目标区块链节点的私钥对所采集数据的摘要值生成的区块链节点签名以及所采集数据的消息序列号；以及
第一解密模块，用于按所述边缘计算节点的私钥对所述反馈消息解密，并解密获得的数据与缓存的所采集数据的摘要值及消息序列号进行比对，若一致则完成所采集数据的传输。
根据本发明的又一方面，还提供一种区块链节点，包括：
第二接收模块，用于接收由一边缘计算节点发送的数据消息，所述数据消息为按所述区块链节点的公钥加密的消息，所述消息包括边缘计算节点采集的数据、边缘计算节点签名及消息序列号，所述边缘计算节点签名按所述边缘计算节点的私钥对所述摘要值加密生成；
第二解密模块，用于按所述区块链节点的私钥对所述数据消息进行解密；
验证模块，用于验证所述边缘计算节点签名及消息序列号；
调用模块，用于根据所采集数据调用区块链方法将所采集数据入链；
第二签名模块，用于按所述区块链节点的私钥对所采集数据的摘要值生成的区块链节点签名；
第二加密模块，用于按所述边缘计算节点的公钥对所述区块链节点签名及所述消息序列号进行加密以生成反馈消息；
第二发送模块，用于将所述反馈消息发送至所述边缘计算节点。
根据本发明的又一方面，还提供一种可信的数据传输系统，包括：
如上所述的边缘计算节点；以及
如上的区块链节点。
可选地，还包括：
中继节点，用于在所述边缘计算节点和所述区块链节点之间传输数据。
根据本发明的又一方面，还提供一种电子设备，所述电子设备包括：处理器；存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器运行时执行如上所述的步骤。
根据本发明的又一方面，还提供一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如上所述的步骤。
相比现有技术，本发明的优势在于：
1)通过消息序列号的生成，保证消息在从边缘计算节点传输到区块链节点的过程中，消息不丢失；
2)通过消息摘要和签名，来保证消息在从边缘计算节点传输到区块链节点的过程中不被篡改；
3)通过使用边缘计算节点和区块链节点的公钥对传递的消息进行加密，保证数据对第三方不可见；
4)通过设置增加可以安装区块链客户端的中继节点进行消息的转发，无需通过云平台，减少由于云平台传递消息带来的消息丢失和消息篡改。同时也使得边缘计算节点无需安装区块链客户端，降低了边缘计算节点接入区块链的门槛。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施方式，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
图1示出了根据本发明实施例的边缘计算节点的可信的数据传输方法的流程图。
图2示出了根据本发明具体实施例的区块链节点的可信的数据传输方法的流程图。
图3示出了根据本发明具体实施例的可信的数据传输系统的示意图。
图4示出了根据本发明实施例的边缘计算节点的模块图。
图5示出了根据本发明实施例的区块链节点的模块图。
图6示意性示出本发明示例性实施例中一种计算机可读存储介质示意图。
图7示意性示出本发明示例性实施例中一种电子设备示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本发明将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。
此外，附图仅为本发明的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的步骤。例如，有的步骤还可以分解，而有的步骤可以合并或部分合并，因此，实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
图1示出了根据本发明实施例的边缘计算节点的可信的数据传输方法的流程图。本发明中所述的边缘计算节点为物联网中的边缘计算节点，其可以直接采集数据或接收邻近传感器采集的数据，边缘计算节点具有加解密的计算能力。
首先，参考图1，所述的边缘计算节点的数据传输方法可以包括以下步骤：
步骤S110：边缘计算节点采集数据。
具体而言，步骤S110要传输到区块链节点的采集数据可以是实时数据、周期性数据、资产发生变化(例如发生交易)时采集的数据等要入链的数据。
步骤S120：所述边缘计算节点计算所采集数据的摘要值，并按所述边缘计算节点的私钥对所述摘要值加密生成边缘计算节点签名。
具体而言，边缘计算节点可以利用HASH(哈希)算法计算所采集数据的摘要值。HASH(哈希)算法是一种将任意长度的消息压缩到某一固定长度的消息摘要的函数。
步骤S130：所述边缘计算节点对所采集数据生成一消息序列号。
具体而言，消息序列号可随消息发送累加生成。例如第一次发送的消息其系列号为001；第二次发送的消息其系列号为002；第三次发送的消息其系列号为003(仅仅示意性起见，本发明并非以此为限)。在本发明的一些实施例中，消息系列号可以包括其它标识边缘计算节点和/或目标区块链节点的信息。在本发明的又一些实施例中，消息系列号还可以包括标识所采集数据的类型的信息。以上仅仅示意性起见，描述本发明的实施例，消息序列号在一些实施例中可以仅表示消息的顺序和序号，本发明并非以此为限。
步骤S140：所述边缘计算节点缓存所采集数据的摘要值及消息序列号。
可选地，边缘计算节点的缓存区储存有所有要发送到区块链节点的所采集数据的摘要值及消息序列号，以供后序步骤进行一致性比对。
步骤S150：所述边缘计算节点按目标区块链节点的公钥对所采集数据、所述边缘计算节点签名及消息序列号进行加密以生成一数据消息。
具体而言，步骤S150中对所采集数据、所述边缘计算节点签名及消息序列号进行加密以对传输过程中的第三方不可以见。同时，采用目标区块链节点的公钥进行加密，以使得只有目标区块链节点的私钥可以对数据消息进行解密，保证消息仅对目标区块链节点可见。
步骤S160：所述边缘计算节点将所述数据消息发送至所述目标区块链节点以进行解密和验证。
具体而言，目标区块链节点的解密和验证步骤将结合图2具体说明，在此不予赘述。
步骤S170：所述边缘计算节点接收所述目标区块链节点发送的反馈消息，所述反馈消息为按所述边缘计算节点的公钥加密的消息，所述消息包括按所述目标区块链节点的私钥对所采集数据的摘要值生成的区块链节点签名以及所采集数据的消息序列号。
具体而言，步骤S160中所接受的反馈消息是经加密的消息以对传输过程中的第三方不可以见。同时，反馈消息采用边缘计算节点的公钥进行加密，以使得只有边缘计算节点的私钥可以对反馈消息进行解密，保证反馈消息仅对边缘计算节点可见。
步骤S180：所述边缘计算节点按所述边缘计算节点的私钥对所述反馈消息解密，并解密获得的数据与缓存的所采集数据的摘要值及消息序列号进行比对，若一致则完成所采集数据的传输。
具体而言，边缘计算节点按所述边缘计算节点的私钥对所述反馈消息解密后获得区块链节点签名以及所采集数据的消息序列号。边缘计算节点根据消息序列号确认消息是否丢失并根据消息序列号在缓存中找到相应的所采集数据的摘要值。边缘计算节点根据目标区块链节点的公钥对区块链节点签名进行解密，并将解密后的值与缓存中的所采集数据的摘要值进行比对，若两者一致，则表示所采集数据在传输过程中未被篡改。可选地，在每次比对完成后，可从缓存中将相应的消息序列号和所采集数据的摘要值删除，以实现数据的释放，保证缓存中有足够的空间储存新的消息序列号和所采集数据的摘要值。
进一步地，结合图3，本发明还可以通过一安装有区块链客户端410的中继节点400进行消息的转发。
具体而言，上述步骤S160所述边缘计算节点300将所述数据消息发送至所述目标区块链节点500以进行解密和验证还可以包括：
所述边缘计算节点300将所述数据消息发送至一安装有区块链客户端410的中继节点400，并通过所述中继节点400将所述数据消息发送至所述目标区块链节点500以进行解密和验证。
对应地，上述步骤S170所述边缘计算节点300接收所述目标区块链节点500发送的反馈消息还可以包括：
所述边缘计算节点300接收经由所述中继节点400转发的所述目标区块链节点500的反馈消息。
在这样的实施例中，由于边缘计算节点300无法安装区块链客户端410，因此，引入了安装有区块链客户端410的中继节点400以实现与区块链节点500的连接。此外，通过安装有区块链客户端410的中继节点400实现消息的转发，而不通过云平台，可以防止由于云平台传递消息带来的消息丢失和消息篡改。
进一步的，若所述边缘计算节点300将所述数据消息发送至一安装有区块链客户端410的中继节点400，则所述边缘计算节点300在发送前按所述中继节点400支持的通信协议封装所述数据消息，并将封装后的数据消息发送至所述中继节点400，所述通信协议具有消息重发机制。
具体而言，所述中继节点400可以作为边缘计算节点300和区块链节点500之间的协议桥接器。中继节点400例如可以支持MQTT(Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输)协议，该协议具有消息重发机制，可以实现消息的成功传输。此外，中继节点400可以在地理上分布式的有多个副本并且无需保证处理交易的先后顺序。
具体而言，本发明中所述的边缘计算节点用来加解密消息的公钥和私钥可以与边缘计算节点用来进行签名验证的公钥和私钥不同。在一些变化例中，本发明中所述的边缘计算节点用来加解密消息的公钥和私钥可以与边缘计算节点用来进行签名验证的公钥和私钥相同。同样的，所述的区块链节点用来加解密消息的公钥和私钥可以与区块链节点用来进行签名验证的公钥和私钥相同或不同。进一步的，本发明中所述的加密算法可以是对称加密算法，也可以是非对称加密算法，本发明并非以此为限。
图2示出了根据本发明实施例的区块链节点的可信的数据传输方法的流程图。参考图2，所述的的区块链节点的数据传输方法可以包括以下步骤：
步骤S210：区块链节点接收由一边缘计算节点发送的数据消息，所述数据消息为按所述区块链节点的公钥加密的消息，所述消息包括边缘计算节点采集的数据、边缘计算节点签名及消息序列号，所述边缘计算节点签名按所述边缘计算节点的私钥对所述摘要值加密生成。
数据消息的生成已在图1所示的步骤中描述，在此不予赘述。
步骤S220：所述区块链节点按所述区块链节点的私钥对所述数据消息进行解密。
步骤S230：所述区块链节点验证所述边缘计算节点签名及消息序列号。
具体而言，区块链节点可以根据消息序列号确定消息是否丢失。然后，区块链节点可以按边缘计算节点的公钥对边缘计算节点签名进行解密，并对由数据消息解密获得所采集数据进行HASH算法获得其摘要值。将所采集数据的摘要值和边缘计算节点签名解密获得数据进行比对，由此，确定所采集数据是否被篡改(及验证边缘计算节点的身份)。若比对一致，则表明所采集数据未被篡改(同时，还可以进一步验证边缘计算节点的身份)。
步骤S240：所述区块链节点根据所采集数据调用区块链方法将所采集数据入链。
具体而言，区块链节点可以根据所采集数据自带的数据类型确定要调用的区块链方法(具体而言，不同类型的交易、不同类型的数据具有不同的区块链方法)。在另一些实施例中，区块链节点也可以根据消息序列号中携带的数据类型确定要调用的区块链方法。通过消息序列号携带的数据类型可以减少签名加解密算法的计算量。本发明并非以此为限。
步骤S250：所述区块链节点按所述区块链节点的私钥对所采集数据的摘要值生成的区块链节点签名。
当数据处理完成入链后，区块链节点需要向边缘计算节点反馈信息。首先，通过步骤S250，实现区块链节点签名。
步骤S260：所述区块链节点按所述边缘计算节点的公钥对所述区块链节点签名及所述消息序列号进行加密以生成反馈消息。
具体而言，步骤S260中的反馈消息是经加密的消息以对传输过程中的第三方不可以见。同时，反馈消息采用边缘计算节点的公钥进行加密，以使得只有边缘计算节点的私钥可以对反馈消息进行解密，保证反馈消息仅对边缘计算节点可见。
步骤S270：所述区块链节点将所述反馈消息发送至所述边缘计算节点以供所述边缘计算节点进行解密和验证。
具体而言，边缘计算节点对反馈信息的解密和验证已结合图1说明，在此不予赘述。
进一步地，结合图3，本发明还可以通过一安装有区块链客户端410的中继节点400进行消息的转发。
具体而言，上述步骤S210和步骤S270都可以通过装有区块链客户端410的中继节点400进行消息的转发。
在这样的实施例中，由于边缘计算节点300无法安装区块链客户端410，因此，引入了安装有区块链客户端410的中继节点400以实现与区块链节点500的连接。此外，通过安装有区块链客户端410的中继节点400实现消息的转发，而不通过云平台，可以防止由于云平台传递消息带来的消息丢失和消息篡改。
进一步的，若所述区块链节点500将所述反馈消息发送至一安装有区块链客户端410的中继节点400，则所述区块链节点500在发送前按所述中继节点400支持的通信协议封装所述反馈消息，并将封装后的反馈消息发送至所述中继节点400，所述通信协议具有消息重发机制。由此，可以实现消息的成功传输。
上述结合图1和图2的描述仅仅是示意性地示出本发明的多个实施方式，但本发明并非以此为限，在不违背本发明构思的前提下，实施例的变化、步骤替换都在本发明的保护范围之内。
图4示出了根据本发明实施例的边缘计算节点的模块图。本发明中所述的边缘计算节点为物联网中的边缘计算节点，其可以直接采集数据或接收邻近传感器采集的数据，边缘计算节点具有加解密的计算能力。
边缘计算节点300包括采集模块310、第一签名模块320、生成模块330、缓存模块340、第一加密模块350、第一发送模块360、第一接收模块370及第一解密模块380。
采集模块310用于采集数据。第一签名模块320用于计算所采集数据的摘要值，并按所述边缘计算节点的私钥对所述摘要值加密生成边缘计算节点签名。生成模块330用于对所采集数据生成一消息序列号。缓存模块340用于缓存所采集数据的摘要值及消息序列号。第一加密模块350用于按目标区块链节点的公钥对所采集数据、所述边缘计算节点签名及消息序列号进行加密以生成一数据消息。第一发送模块360用于将所述数据消息发送至所述目标区块链节点以进行解密和验证。第一接收模块370用于接收所述目标区块链节点发送的反馈消息，所述反馈消息为按所述边缘计算节点的公钥加密的消息，所述消息包括按所述目标区块链节点的私钥对所采集数据的摘要值生成的区块链节点签名以及所采集数据的消息序列号。第一解密模块380用于按所述边缘计算节点的私钥对所述反馈消息解密，并解密获得的数据与缓存的所采集数据的摘要值及消息序列号进行比对，若一致则完成所采集数据的传输。
图4仅仅是示意性的示出本发明提供的边缘计算节点300，在不违背本发明构思的前提下，模块的拆分、合并、增加都在本发明的保护范围之内。
图5示出了根据本发明实施例的区块链节点的模块图。区块链节点500包括第二接收模块510、第二解密模块520、验证模块530、调用模块540、第二签名模块550、第二加密模块560及第二发送模块570。
第二接收模块510用于接收由一边缘计算节点发送的数据消息，所述数据消息为按所述区块链节点的公钥加密的消息，所述消息包括边缘计算节点采集的数据、边缘计算节点签名及消息序列号，所述边缘计算节点签名按所述边缘计算节点的私钥对所述摘要值加密生成。第二解密模块520用于按所述区块链节点的私钥对所述数据消息进行解密。验证模块530用于验证所述边缘计算节点签名及消息序列号。调用模块540用于根据所采集数据调用区块链方法将所采集数据入链。第二签名模块550用于按所述区块链节点的私钥对所采集数据的摘要值生成的区块链节点签名。第二加密模块560用于按所述边缘计算节点的公钥对所述区块链节点签名及所述消息序列号进行加密以生成反馈消息。第二发送模块570用于将所述反馈消息发送至所述边缘计算节点。
图5仅仅是示意性的示出本发明提供的区块链节点500，在不违背本发明构思的前提下，模块的拆分、合并、增加都在本发明的保护范围之内。
本发明还提供了一种可信的数据传输系统，如图3所示，图3示出了根据本发明具体实施例的可信的数据传输系统的示意图。具体而言，本发明具体实施例的数据传输系统可以包括如图4所示的边缘计算节点300及如图5所示的区块链节点500。边缘计算节点300和区块链节点500分别按图1和图2所示的步骤交互，由此，保证消息传递中的安全性。本发明并不限定边缘计算节点300和区块链节点500的数量，图3仅仅是示意性起见，仅示出了一个边缘计算节点300和一个区块链节点500。一般而言，在具体实现中，边缘计算节点300和区块链节点500为多个。
在数据传输系统的一个具体实施例中，还包括中继节点400。中继节点400用于在边缘计算节点300和区块链节点500之间转发消息。由于边缘计算节点300无法安装区块链客户端410，因此，引入了安装有区块链客户端410的中继节点400以实现与区块链节点500的连接。此外，通过安装有区块链客户端410的中继节点400实现消息的转发，而不通过云平台，可以防止由于云平台传递消息带来的消息丢失和消息篡改。进一步的，边缘计算节点300和所述区块链节点500将消息发送至中继节点400之前，还需按所述中继节点400支持的通信协议封装所述反馈消息，并将封装后的反馈消息发送至所述中继节点400，所述通信协议具有消息重发机制。由此，可以实现消息的成功传输。图3仅仅是示意性起见，仅示出了一个中继节点400，一般而言，在具体实现中，中继节点400为多个。
图3仅仅是示意性的示出本发明提供的数据传输系统，在不违背本发明构思的前提下，各节点的不同数量和不同消息传递方式都在本发明的保护范围之内。
在本发明的示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被例如处理器执行时可以实现上述任意一个实施例中所述电子处方流转处理方法的步骤。在一些可能的实施方式中，本发明的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述电子处方流转处理方法部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。
参考图6所示，描述了根据本发明的实施方式的用于实现上述方法的程序产品800，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本发明的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
所述计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读存储介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在租户计算设备上执行、部分地在租户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在租户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到租户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
在本发明的示例性实施例中，还提供一种电子设备，该电子设备可以包括处理器，以及用于存储所述处理器的可执行指令的存储器。其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述任意一个实施例中所述电子处方流转处理方法的步骤。
所属技术领域的技术人员能够理解，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。
下面参照图7来描述根据本发明的这种实施方式的电子设备600。图7显示的电子设备600仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图7所示，电子设备600以通用计算设备的形式表现。电子设备600的组件可以包括但不限于：至少一个处理单元610、至少一个存储单元620、连接不同系统组件(包括存储单元620和处理单元610)的总线630、显示单元640等。
其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元610执行，使得所述处理单元610执行本说明书上述电子处方流转处理方法部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。例如，所述处理单元610可以执行如图1或图2所示的步骤。
所述存储单元620可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(RAM)6201和/或高速缓存存储单元6202，还可以进一步包括只读存储单元(ROM)6203。
所述存储单元620还可以包括具有一组(至少一个)程序模块6205的程序/实用工具6204，这样的程序模块6205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
总线630可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
电子设备600也可以与一个或多个外部设备700(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得租户能与该电子设备600交互的设备通信，和/或与使得该电子设备600能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口650进行。并且，电子设备600还可以通过网络适配器660与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。网络适配器660可以通过总线630与电子设备600的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备600使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本发明实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行根据本发明实施方式的上述电子处方流转处理方法。
相比现有技术，本发明的优势在于：
1)通过消息序列号的生成，保证消息在从边缘计算节点传输到区块链节点的过程中，消息不丢失；
2)通过消息摘要和签名，来保证消息在从边缘计算节点传输到区块链节点的过程中不被篡改；
3)通过使用边缘计算节点和区块链节点的公钥对传递的消息进行加密，保证数据对第三方不可见；
4)通过设置增加可以安装区块链客户端的中继节点进行消息的转发，无需通过云平台，减少由于云平台传递消息带来的消息丢失和消息篡改。同时也使得边缘计算节点无需安装区块链客户端，降低了边缘计算节点接入区块链的门槛。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (12)

1.一种可信的数据传输方法，其特征在于，包括：
物联网的边缘计算节点采集数据；
所述边缘计算节点计算所采集数据的摘要值，并按所述边缘计算节点的私钥对所述摘要值加密生成边缘计算节点签名；
所述边缘计算节点对所采集数据生成一消息序列号；
所述边缘计算节点缓存所采集数据的摘要值及消息序列号；
所述边缘计算节点按目标区块链节点的公钥对所采集数据进行加密、所述边缘计算节点签名及消息序列号进行加密以生成一数据消息；
所述边缘计算节点将所述数据消息发送至所述目标区块链节点以进行解密和验证；
所述边缘计算节点接收所述目标区块链节点发送的反馈消息，所述反馈消息为按所述边缘计算节点的公钥加密的消息，所述消息包括按所述目标区块链节点的私钥对所采集数据的摘要值生成的区块链节点签名以及所采集数据的消息序列号；以及
所述边缘计算节点按所述边缘计算节点的私钥对所述反馈消息解密，并解密获得的数据与缓存的所采集数据的摘要值及消息序列号进行比对，若一致则完成所采集数据的传输。
2.如权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述边缘计算节点将所述数据消息发送至所述目标区块链节点以进行解密和验证还包括：
所述边缘计算节点将所述数据消息发送至一安装有区块链客户端的中继节点，并通过所述中继节点将所述数据消息发送至所述目标区块链节点以进行解密和验证。
3.如权利要求2所述的数据传输方法，其特征在于，所述边缘计算节点将所述数据消息发送至一安装有区块链客户端的中继节点包括：
所述边缘计算节点按所述中继节点支持的通信协议封装所述数据消息，并将封装后的数据消息发送至所述中继节点，所述通信协议具有消息重发机制。
4.如权利要求2所述的数据传输方法，其特征在于，所述边缘计算节点接收所述目标区块链节点发送的反馈消息包括：
所述边缘计算节点接收经由所述中继节点转发的所述目标区块链节点的反馈消息。
5.一种可信的数据传输方法，其特征在于，包括：
区块链节点接收由一边缘计算节点发送的数据消息，所述数据消息为按所述区块链节点的公钥加密的消息，所述消息包括边缘计算节点采集的数据、边缘计算节点签名及消息序列号，所述边缘计算节点签名按所述边缘计算节点的私钥对所述摘要值加密生成；
所述区块链节点按所述区块链节点的私钥对所述数据消息进行解密；
所述区块链节点验证所述边缘计算节点签名及消息序列号；
所述区块链节点根据所采集数据调用区块链方法将所采集数据入链；
所述区块链节点按所述区块链节点的私钥对所采集数据的摘要值生成的区块链节点签名；
所述区块链节点按所述边缘计算节点的公钥对所述区块链节点签名及所述消息序列号进行加密以生成反馈消息；
所述区块链节点将所述反馈消息发送至所述边缘计算节点。
6.如权利要求5所述的数据传输方法，其特征在于，所述区块链节点接收由一边缘计算节点发送的数据消息还包括：
所述区块链节点接收经由一安装有区块链客户端的中继节点转发的边缘计算节点的数据消息。
7.一种物联网的边缘计算节点，其特征在于，包括：
采集模块，用于采集数据；
第一签名模块，用于计算所采集数据的摘要值，并按所述边缘计算节点的私钥对所述摘要值加密生成边缘计算节点签名；
生成模块，用于对所采集数据生成一消息序列号；
缓存模块，用于缓存所采集数据的摘要值及消息序列号；
第一加密模块，用于按目标区块链节点的公钥对所采集数据、所述边缘计算节点签名及消息序列号进行加密以生成一数据消息；
第一发送模块，用于将所述数据消息发送至所述目标区块链节点以进行解密和验证；
第一接收模块，用于接收所述目标区块链节点发送的反馈消息，所述反馈消息为按所述边缘计算节点的公钥加密的消息，所述消息包括按所述目标区块链节点的私钥对所采集数据的摘要值生成的区块链节点签名以及所采集数据的消息序列号；以及
第一解密模块，用于按所述边缘计算节点的私钥对所述反馈消息解密，并解密获得的数据与缓存的所采集数据的摘要值及消息序列号进行比对，若一致则完成所采集数据的传输。
8.一种区块链节点，其特征在于，包括：
第二接收模块，用于接收由一边缘计算节点发送的数据消息，所述数据消息为按所述区块链节点的公钥加密的消息，所述消息包括边缘计算节点采集的数据、边缘计算节点签名及消息序列号，所述边缘计算节点签名按所述边缘计算节点的私钥对所述摘要值加密生成；
第二解密模块，用于按所述区块链节点的私钥对所述数据消息进行解密；
验证模块，用于验证所述边缘计算节点签名及消息序列号；
调用模块，用于根据所采集数据调用区块链方法将所采集数据入链；
第二签名模块，用于按所述区块链节点的私钥对所采集数据的摘要值生成的区块链节点签名；
第二加密模块，用于按所述边缘计算节点的公钥对所述区块链节点签名及所述消息序列号进行加密以生成反馈消息；
第二发送模块，用于将所述反馈消息发送至所述边缘计算节点。
9.一种可信的数据传输系统，其特征在于，包括：
如权利要求7所述的边缘计算节点；以及
如权利要求8所述的区块链节点。
10.如权利要求9所述的数据传输系统，其特征在于，还包括：
中继节点，用于在所述边缘计算节点和所述区块链节点之间传输数据。
11.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
处理器；
存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器运行时执行如权利要求1至4任一项或者5至6任一项所述的步骤。
12.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器运行时执行如权利要求1至4任一项或者5至6任一项所述的步骤。
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