CN110730449A - 基于多重区块链的无线传感器网络通信方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于多重区块链的无线传感器网络通信方法及系统，将传统的实时监控的数据传输的方法改为非实时传输以减少能量损耗，并通过区块链网络的共识机制判定簇头节点中的数据是否安全，将每个分簇的簇区作为一个独立的区块链网络，计算当前区块链中各个区块链节点的工作量数据，在所述区块链中工作量数据大于0的区块链节点和所述区块链的账本中继节点中发起共识机制，保证了簇头节点的数据安全性，降低了能量消耗，通过区块链的共识机制特性提高了传输的正确性，提高了整体的无线传感器网络系统的性能，在出现其中的簇头节点异常的情况下，有效的保证了无线传感器网络的通信质量和通信安全。

Description

基于多重区块链的无线传感器网络通信方法及系统

技术领域

本公开涉及网络通信、无线传感器网络技术领域，具体涉及基于多重区块链的无线传感器网络通信方法及系统。

背景技术

如何优化无线传感器网络的网络资源，这也是网络资源优化的难点问题。在分簇结构的无线传感器网络中，一般采用LEACH或者HEED分簇算法进行分簇，将无线传感器划分为多个分簇的层次拓扑结构，并通过每个簇区的簇头节点进行数据传输，由于每个簇头节点承担起了整个簇区内的所有节点的数据通信，所以簇头节点的通信频率极其频繁，而且由于无线传感器网络的特性导致无法补充能量，所以簇头节点往往是无线传感器网络中能量耗尽最快的节点，所以时常会由于簇区中的簇头节点的损坏或耗尽能源进行簇头的重新选举，但是重新选举的簇头由于随机性太强，所以可能会导致分簇区内的传输的正确性降低和时间复杂性增加，严重会导致整体的无线传感器网络系统的性能下降，在簇头节点被替换或者能源耗尽时，数据传输可能会出错或者传输虚假数据，如何在这种情况下快速保证网络的通信质量和通信安全，这是目前急需解决的技术问题。

发明内容

为解决上述问题，本公开提供了基于多重区块链的无线传感器网络通信方法及系统的技术方案，将传统的实时监控的数据传输的方法改为非实时传输以减少能量损耗，并通过区块链网络的共识机制判定簇头节点中的数据是否安全，将每个分簇的簇区作为一个独立的区块链网络，计算当前区块链中各个区块链节点的工作量数据，在所述区块链中工作量数据大于0的区块链节点和所述区块链的账本中继节点中发起共识机制，验证账本中继节点中的账本是否为真，如果账本不为真则随机将任意一个区块链节点中的账本替换到账本中继节点中，保证了簇头节点的数据安全性。

为了实现上述目的，根据本公开的一方面，提供基于多重区块链的无线传感器网络通信方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1，通过HEED算法或LEACH算法将无线传感器网络进行分簇划分为多个分簇簇区，所述无线传感器网络包括基站、多个传感器节点；所述分簇簇区由多个普通传感器节点和簇头节点构成；

步骤2，将每个分簇簇区作为一个区块链，在所述区块链中每个区块链节点对应为一个分簇簇区中的传感器节点，所述区块链包括多个区块链节点和账本，将各区块链中的簇首节点作为所述区块链的账本中继节点；当前区块链中各个区块链节点开始采集数据，当所述区块链节点向账本中继节点发送采集的数据时，区块链节点所在的区块链中所有的区块链节点同步一次所述传感器节点的账本，并将所述传感器节点的账本发送到当前账本中继节点与当前账本中继节点相邻接的所有账本中继节点中；

步骤3，计算当前区块链中各个区块链节点的工作量数据，工作量数据初始值为0；

步骤4，当区块链当前的数据采集周期结束时，在所述区块链中工作量数据大于0的区块链节点和所述区块链的账本中继节点中发起共识机制，验证账本中继节点中的账本是否为真，如果账本不为真则随机将任意一个相邻账本中继节点的账本替换到账本中继节点中；

步骤5，通过TORA路由协议的路由高度机制在所有的账本中继节点中生成当前账本中继节点到汇聚节点的路由链路；

步骤6，将当前账本中继节点的账本经过路由链路传输到汇聚节点，并将当前区块链的所有区块链节点的工作量数据置为0，转到步骤2开始另一个数据采集周期。

进一步地，在步骤1中，HEED算法或LEACH算法将无线传感器网络进行分簇划分为多个分簇簇区的方法为：选举簇区内的簇头节点的方法基于LEACH算法的方法或者直接用LEACH算法，由于LEACH算法中簇头节点的选择由分簇的簇区的网络覆盖范围的大小以及所有节点已经成为过簇头节点的次数决定，随机产生一个(0,1)范围内的随机数Radom，根据公式

设定门限值T(n),若随机数Radom小于设定的门限值T(n),则选取节点的剩余能量最多的P个节点作为簇头节点，即选定的簇头节点，其中，P为期望的簇头节点个数，r为当前节点回合数量。

进一步地，在步骤2中，所述账本中继节点存储有账本中继节点对应区块链的所有相邻接的区块链的账本，即账本中继节点存储有与簇区相邻的所有簇区的簇头节点中保存的账本；所述区块链包括多个区块链节点和账本，每个区块链节点对应为一个分簇簇区中的传感器节点，所述账本为分簇簇区中的传感器节点在数据采集周期内采集的所有数据，即在一个数据采集周期内所有的待传输的数据，数据采集周期设置为3分钟，所述数据采集周期可人工进行调整；所述账本保存在分簇簇区中的所有传感器节点中，每个所述传感器节点保存有一个账本，即每个区块链节点保存有一个账本。

进一步地，在步骤2中，所述账本中继节点为一个独立的边缘存储节点，作为各个独立的区块链网络的中继节点存储有与所述账本中继节点相邻接的所有区块链中的账本，当一个区块链的数据采集周期结束时；当前账本中继节点为所述区块链节点所在的区块链中的账本中继节点。

进一步地，在步骤3中，计算当前区块链中各个区块链节点的工作量数据的方法为，

所述工作量数据包括消耗的传感器节点的数据传输时间与区块链节点消耗的能量，所述工作量数据为经过SHA256哈希运算的递增值字符串,所述数据传输时间根据各个区块链节点传输数据到账本中继节点时的传输时长得到，具体形式例如，区块链节点A发送的数据包A，账本中继节点接收到的时间为2019021212230045，所述工作量数据具体形式例如，传感器节点的工作量证明[2019021212230045，-5.1J]，其中，S为秒，J为焦耳，例如，传感器节点的工作量证明为SHA256哈希运算的递增值字符串为：“d34a8bc9d9fbf21c9c9c81e006627e3639bf1411ba8eb4db76588db517418fcc”。

进一步地，在步骤4中，在所述区块链中工作量数据大于0的区块链节点和所述区块链的账本中继节点中发起共识机制，验证账本中继节点中的账本是否为真的方法为：当区块链中工作量数据大于0的区块链节点中的账本和账本中继节点中的账本一致的区块链节点数量超过所述区块链中的区块链节点的总数的四分之三时判定账本中继节点中的账本为真，否则账本中继节点中的账本不为真。

进一步地，在步骤5中，通过TORA路由协议的路由高度机制在所有的账本中继节点中生成当前账本中继节点到汇聚节点的路由链路的方法以下子步骤，

步骤5.1，读取每个账本中继节点，以下简称节点，的设定高度值；

步骤5.2，每一个收到UDP分组的中间节点都需要将本身的高度值与收到UDP分组的节点的高度值进行对比，如果收到UDP分组的节点的高度值大于本身的高度值，则将收到的UDP分组中的高度值更新为节点本身的高度值，然后再向原来给自己发送QRY分组的发送者返回发送修改后的UDP分组，一直循环直到源节点收到了UDP分组为止；

步骤5.3，路由链路的建立过程完成；所述高度值的获取方法为，如果是由某个中间节点的转发回复，高度值就取这个中间节点本身相对于目标节点高度值；

步骤5.4，链路中相邻节点高度值中高的节点用一条边指向高度值低的节点，所有相邻的节点之间构建指向边依次目标节点，所有的边形成了一个从账本中继节点到汇聚节点的一个有向无环路图的路由链路。

本发明还提供了基于多重区块链的无线传感器网络通信系统，所述系统包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序运行在以下系统的单元中：

簇区划分单元，用于通过HEED算法或LEACH算法将无线传感器网络进行分簇划分为多个分簇簇区，所述无线传感器网络包括基站、多个传感器节点；所述分簇簇区由多个普通传感器节点和簇头节点构成；

账本同步单元，用于将每个分簇簇区作为一个区块链，在所述区块链中每个区块链节点对应为一个分簇簇区中的传感器节点，将各区块链中的簇首节点作为所述区块链的账本中继节点；当前区块链中各个区块链节点开始采集数据，当所述区块链节点向账本中继节点发送采集的数据时，区块链节点所在的区块链中所有的区块链节点同步一次所述传感器节点的账本，并将所述传感器节点的账本发送到当前账本中继节点与当前账本中继节点相邻接的所有账本中继节点中；

工作量计算单元，用于计算当前区块链中各个区块链节点的工作量数据，工作量数据初始值为0；

共识验证单元，用于当区块链当前的数据采集周期结束时，在所述区块链中工作量数据大于0的区块链节点和所述区块链的账本中继节点中发起共识机制，验证账本中继节点中的账本是否为真，如果账本不为真则随机将任意一个相邻账本中继节点的账本替换到账本中继节点中；

路由生成单元，用于通过TORA路由协议的路由高度机制在所有的账本中继节点中生成当前账本中继节点到汇聚节点的路由链路；

数据通信单元，用于将当前账本中继节点的账本经过路由链路传输到汇聚节点，并将当前区块链的所有区块链节点的工作量数据置为0，转到账本同步单元。

本公开的有益效果为：本发明提供基于多重区块链的无线传感器网络通信方法及系统，通过非实时的存储、转发的传输方法降低了能量消耗，通过区块链的共识机制特性提高了传输的正确性，提高了整体的无线传感器网络系统的性能，在出现其中的簇头节点异常的情况下，有效的保证了无线传感器网络的通信质量和通信安全。

附图说明

通过对结合附图所示出的实施方式进行详细说明，本公开的上述以及其他特征将更加明显，本公开附图中相同的参考标号表示相同或相似的元素，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，在附图中：

图1所示为基于多重区块链的无线传感器网络通信方法的流程图；

图2所示为基于多重区块链的无线传感器网络通信系统结构图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本公开的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本公开的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示为根据本公开的基于多重区块链的无线传感器网络通信方法的流程图，下面结合图1来阐述根据本公开的实施方式的基于多重区块链的无线传感器网络通信方法。

本公开提出基于多重区块链的无线传感器网络通信方法，具体包括以下步骤：

步骤1，通过HEED算法或LEACH算法将无线传感器网络进行分簇划分为多个分簇簇区，所述无线传感器网络包括基站、多个传感器节点；所述分簇簇区由多个普通传感器节点和簇头节点构成；

步骤2，将每个分簇簇区作为一个区块链，在所述区块链中每个区块链节点对应为一个分簇簇区中的传感器节点，所述区块链包括多个区块链节点和账本，将各区块链中的簇首节点作为所述区块链的账本中继节点；当前区块链中各个区块链节点开始采集数据，当所述区块链节点向账本中继节点发送采集的数据时，区块链节点所在的区块链中所有的区块链节点同步一次所述传感器节点的账本，并将所述传感器节点的账本发送到当前账本中继节点与当前账本中继节点相邻接的所有账本中继节点中；

步骤3，计算当前区块链中各个区块链节点的工作量数据，工作量数据初始值为0；

步骤4，当区块链当前的数据采集周期结束时，在所述区块链中工作量数据大于0的区块链节点和所述区块链的账本中继节点中发起共识机制，验证账本中继节点中的账本是否为真，如果账本不为真则随机将任意一个相邻账本中继节点的账本替换到账本中继节点中；

步骤5，通过TORA路由协议的路由高度机制在所有的账本中继节点中生成当前账本中继节点到汇聚节点的路由链路；

步骤6，将当前账本中继节点的账本经过路由链路传输到汇聚节点，并将当前区块链的所有区块链节点的工作量数据置为0，转到步骤2开始另一个数据采集周期。

进一步地，在步骤1中，HEED算法或LEACH算法将无线传感器网络进行分簇划分为多个分簇簇区的方法为：选举簇区内的簇头节点的方法基于LEACH算法的方法或者直接用LEACH算法，由于LEACH算法中簇头节点的选择由分簇的簇区的网络覆盖范围的大小以及所有节点已经成为过簇头节点的次数决定，随机产生一个(0,1)范围内的随机数Radom，根据公式

设定门限值T(n),若随机数Radom小于设定的门限值T(n),则选取节点的剩余能量最多的P个节点作为簇头节点，即选定的簇头节点，其中，P为期望的簇头节点个数，r为当前节点回合数量。

进一步地，在步骤2中，所述账本中继节点存储有账本中继节点对应区块链的所有相邻接的区块链的账本，即账本中继节点存储有与簇区相邻的所有簇区的簇头节点中保存的账本；所述区块链包括多个区块链节点和账本，每个区块链节点对应为一个分簇簇区中的传感器节点，所述账本为分簇簇区中的传感器节点在数据采集周期内采集的所有数据，即在一个数据采集周期内所有的待传输的数据，数据采集周期设置为3分钟，所述数据采集周期可人工进行调整；所述账本保存在分簇簇区中的所有传感器节点中，每个所述传感器节点保存有一个账本，即每个区块链节点保存有一个账本。

进一步地，在步骤2中，所述账本中继节点为一个独立的边缘存储节点，作为各个独立的区块链网络的中继节点存储有与所述账本中继节点相邻接的所有区块链中的账本，当一个区块链的数据采集周期结束时；当前账本中继节点为所述区块链节点所在的区块链中的账本中继节点。

进一步地，在步骤3中，计算当前区块链中各个区块链节点的工作量数据的方法为，

所述工作量数据包括消耗的传感器节点的数据传输时间与区块链节点消耗的能量，所述工作量数据为经过SHA256哈希运算的递增值字符串,所述数据传输时间根据各个区块链节点传输数据到账本中继节点时的传输时长得到，具体形式例如，区块链节点A发送的数据包A，账本中继节点接收到的时间为2019021212230045，所述工作量数据具体形式例如，传感器节点的工作量证明[2019021212230045，-5.1J]，其中，S为秒，J为焦耳，例如，传感器节点的工作量证明为SHA256哈希运算的递增值字符串为：“d34a8bc9d9fbf21c9c9c81e006627e3639bf1411ba8eb4db76588db517418fcc”。

进一步地，在步骤4中，在所述区块链中工作量数据大于0的区块链节点和所述区块链的账本中继节点中发起共识机制，验证账本中继节点中的账本是否为真的方法为：当区块链中工作量数据大于0的区块链节点中的账本和账本中继节点中的账本一致的区块链节点数量超过所述区块链中的区块链节点的总数的四分之三时判定账本中继节点中的账本为真，否则账本中继节点中的账本不为真。

进一步地，在步骤5中，通过TORA路由协议的路由高度机制在所有的账本中继节点中生成当前账本中继节点到汇聚节点的路由链路的方法以下子步骤，

步骤5.1，读取每个账本中继节点，以下简称节点，的设定高度值；

步骤5.2，每一个收到UDP分组的中间节点都需要将本身的高度值与收到UDP分组的节点的高度值进行对比，如果收到UDP分组的节点的高度值大于本身的高度值，则将收到的UDP分组中的高度值更新为节点本身的高度值，然后再向原来给自己发送QRY分组的发送者返回发送修改后的UDP分组，一直循环直到源节点收到了UDP分组为止；

步骤5.3，路由链路的建立过程完成；所述高度值的获取方法为，如果是由某个中间节点的转发回复，高度值就取这个中间节点本身相对于目标节点高度值；

步骤5.4，链路中相邻节点高度值中高的节点用一条边指向高度值低的节点，所有相邻的节点之间构建指向边依次目标节点，所有的边形成了一个从账本中继节点到汇聚节点的一个有向无环路图的路由链路。

本公开的实施例提供的基于多重区块链的无线传感器网络通信系统，如图2所示为本公开的基于多重区块链的无线传感器网络通信系统结构图，该实施例的基于多重区块链的无线传感器网络通信系统包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述基于多重区块链的无线传感器网络通信系统实施例中的步骤。

所述系统包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序运行在以下系统的单元中：

簇区划分单元，用于通过HEED算法或LEACH算法将无线传感器网络进行分簇划分为多个分簇簇区，所述无线传感器网络包括基站、多个传感器节点；所述分簇簇区由多个普通传感器节点和簇头节点构成；

账本同步单元，用于将每个分簇簇区作为一个区块链，在所述区块链中每个区块链节点对应为一个分簇簇区中的传感器节点，将各区块链中的簇首节点作为所述区块链的账本中继节点；当前区块链中各个区块链节点开始采集数据，当所述区块链节点向账本中继节点发送采集的数据时，区块链节点所在的区块链中所有的区块链节点同步一次所述传感器节点的账本，并将所述传感器节点的账本发送到当前账本中继节点与当前账本中继节点相邻接的所有账本中继节点中；

工作量计算单元，用于计算当前区块链中各个区块链节点的工作量数据，工作量数据初始值为0；

共识验证单元，用于当区块链当前的数据采集周期结束时，在所述区块链中工作量数据大于0的区块链节点和所述区块链的账本中继节点中发起共识机制，验证账本中继节点中的账本是否为真，如果账本不为真则随机将任意一个相邻账本中继节点的账本替换到账本中继节点中；

路由生成单元，用于通过TORA路由协议的路由高度机制在所有的账本中继节点中生成当前账本中继节点到汇聚节点的路由链路；

数据通信单元，用于将当前账本中继节点的账本经过路由链路传输到汇聚节点，并将当前区块链的所有区块链节点的工作量数据置为0，转到账本同步单元。

所述基于多重区块链的无线传感器网络通信系统可以运行于桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备中。所述基于多重区块链的无线传感器网络通信系统，可运行的系统可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，所述例子仅仅是基于多重区块链的无线传感器网络通信系统的示例，并不构成对基于多重区块链的无线传感器网络通信系统的限定，可以包括比例子更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述基于多重区块链的无线传感器网络通信系统还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述基于多重区块链的无线传感器网络通信系统运行系统的控制中心，利用各种接口和线路连接整个基于多重区块链的无线传感器网络通信系统可运行系统的各个部分。

所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述基于多重区块链的无线传感器网络通信系统的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

尽管本公开的描述已经相当详尽且特别对几个所述实施例进行了描述，但其并非旨在局限于任何这些细节或实施例或任何特殊实施例，而是应当将其视作是通过参考所附权利要求考虑到现有技术为这些权利要求提供广义的可能性解释，从而有效地涵盖本公开的预定范围。此外，上文以发明人可预见的实施例对本公开进行描述，其目的是为了提供有用的描述，而那些目前尚未预见的对本公开的非实质性改动仍可代表本公开的等效改动。

Claims (8)

1.基于多重区块链的无线传感器网络通信方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1，通过HEED算法或LEACH算法将无线传感器网络进行分簇划分为多个分簇簇区；

步骤2，将每个分簇簇区作为一个区块链，在所述区块链中每个区块链节点对应为一个分簇簇区中的传感器节点，所述区块链包括多个区块链节点和账本，将各区块链中的簇首节点作为所述区块链的账本中继节点；当前区块链中各个区块链节点开始采集数据，当所述区块链节点向账本中继节点发送采集的数据时，区块链节点所在的区块链中所有的区块链节点同步一次所述传感器节点的账本，并将所述传感器节点的账本发送到当前账本中继节点与当前账本中继节点相邻接的所有账本中继节点中；

步骤3，计算当前区块链中各个区块链节点的工作量数据；

步骤4，当区块链当前的数据采集周期结束时，在所述区块链中工作量数据大于0的区块链节点和所述区块链的账本中继节点中发起共识机制，验证账本中继节点中的账本是否为真，如果账本不为真则随机将任意一个相邻账本中继节点的账本替换到账本中继节点中；

步骤5，通过TORA路由协议的路由高度机制在所有的账本中继节点中生成当前账本中继节点到汇聚节点的路由链路；

步骤6，将当前账本中继节点的账本经过路由链路传输到汇聚节点，并将当前区块链的所有区块链节点的工作量数据置为0，转到步骤2开始另一个数据采集周期。

2.根据权利要求1所述的基于多重区块链的无线传感器网络通信方法，其特征在于，在步骤1中，HEED算法或LEACH算法将无线传感器网络进行分簇划分为多个分簇簇区的方法为：选举簇区内的簇头节点的方法基于LEACH算法的方法或者直接用LEACH算法，由于LEACH算法中簇头节点的选择由分簇的簇区的网络覆盖范围的大小以及所有节点已经成为过簇头节点的次数决定，随机产生一个(0,1)范围内的随机数Radom，根据公式

设定门限值T(n),若随机数Radom小于设定的门限值T(n),则选取节点的剩余能量最多的P个节点作为簇头节点，即选定的簇头节点，其中，P为期望的簇头节点个数，r为当前节点回合数量。

3.根据权利要求1所述的基于多重区块链的无线传感器网络通信方法，其特征在于，在步骤2中，所述账本中继节点存储有账本中继节点对应区块链的所有相邻接的区块链的账本；所述区块链为包括区块链节点和账本，每个区块链节点对应为一个分簇簇区中的传感器节点，所述账本为分簇簇区中的传感器节点在数据采集周期内采集的所有数据，即在一个数据采集周期内所有的待传输的数据，数据采集周期设置为3分钟，所述数据采集周期可人工进行调整；所述账本保存在分簇簇区中的所有传感器节点中，每个所述传感器节点保存有一个账本，即每个区块链节点保存有一个账本。

4.根据权利要求3所述的基于多重区块链的无线传感器网络通信方法，其特征在于，在步骤2中，所述账本中继节点为一个独立的边缘存储节点，作为各个独立的区块链网络的中继节点存储有与所述账本中继节点相邻接的所有区块链中的账本，当一个区块链的数据采集周期结束时；当前账本中继节点为所述区块链节点所在的区块链中的账本中继节点。

5.根据权利要求4所述的基于多重区块链的无线传感器网络通信方法，其特征在于，在步骤3中，计算当前区块链中各个区块链节点的工作量数据的方法为，

所述工作量数据包括消耗的传感器节点的数据传输时间与区块链节点消耗的能量，所述工作量数据为经过SHA256哈希运算的递增值字符串,所述数据传输时间根据各个区块链节点传输数据到账本中继节点时的传输时长得到。

6.根据权利要求5所述的基于多重区块链的无线传感器网络通信方法，其特征在于，在步骤4中，在所述区块链中工作量数据大于0的区块链节点和所述区块链的账本中继节点中发起共识机制，验证账本中继节点中的账本是否为真的方法为：当区块链中工作量数据大于0的区块链节点中的账本和账本中继节点中的账本一致的区块链节点数量超过所述区块链中的区块链节点的总数的四分之三时判定账本中继节点中的账本为真，否则账本中继节点中的账本不为真。

7.根据权利要求6所述的基于多重区块链的无线传感器网络通信方法，其特征在于，在步骤5中，通过TORA路由协议的路由高度机制在所有的账本中继节点中生成当前账本中继节点到汇聚节点的路由链路的方法以下子步骤，

步骤5.1，读取每个账本中继节点，以下简称节点，的设定高度值；

步骤5.2，每一个收到UDP分组的中间节点都需要将本身的高度值与收到UDP分组的节点的高度值进行对比，如果收到UDP分组的节点的高度值大于本身的高度值，则将收到的UDP分组中的高度值更新为节点本身的高度值，然后再向原来给自己发送QRY分组的发送者返回发送修改后的UDP分组，一直循环直到源节点收到了UDP分组为止；

步骤5.3，路由链路的建立过程完成；所述高度值的获取方法为，如果是由某个中间节点的转发回复，高度值就取这个中间节点本身相对于目标节点高度值；

步骤5.4，链路中相邻节点高度值中高的节点用一条边指向高度值低的节点，所有相邻的节点之间构建指向边依次目标节点，所有的边形成了一个从账本中继节点到汇聚节点的一个有向无环路图的路由链路。

8.基于多重区块链的无线传感器网络通信系统，其特征在于，所述系统包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序运行在以下系统的单元中：

簇区划分单元，用于通过HEED算法或LEACH算法将无线传感器网络进行分簇划分为多个分簇簇区；

账本同步单元，用于将每个分簇簇区作为一个区块链，在所述区块链中每个区块链节点对应为一个分簇簇区中的传感器节点，将各区块链中的簇首节点作为所述区块链的账本中继节点；当前区块链中各个区块链节点开始采集数据，当所述区块链节点向账本中继节点发送采集的数据时，区块链节点所在的区块链中所有的区块链节点同步一次所述传感器节点的账本，并将所述传感器节点的账本发送到当前账本中继节点与当前账本中继节点相邻接的所有账本中继节点中；

工作量计算单元，用于计算当前区块链中各个区块链节点的工作量数据，工作量数据初始值为0；

共识验证单元，用于当区块链当前的数据采集周期结束时，在所述区块链中工作量数据大于0的区块链节点和所述区块链的账本中继节点中发起共识机制，验证账本中继节点中的账本是否为真，如果账本不为真则随机将任意一个相邻账本中继节点的账本替换到账本中继节点中；

路由生成单元，用于通过TORA路由协议的路由高度机制在所有的账本中继节点中生成当前账本中继节点到汇聚节点的路由链路；

数据通信单元，用于将当前账本中继节点的账本经过路由链路传输到汇聚节点，并将当前区块链的所有区块链节点的工作量数据置为0，转到账本同步单元。

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