CN111082941A - 基于区块链技术的物联网数据共享方法和系统 - Google Patents

基于区块链技术的物联网数据共享方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了基于区块链技术的物联网数据共享方法和系统，方法包括以下步骤：对数据块进行加密，得到加密信息；对所述数据块进行Handle标识码配置；将所述数据块的访问信息在Handle标识解析系统中注册；将数据块信息在区块链进行发布，以使访问方根据数据块信息、访问信息和Handle标识解析系统，访问所述数据块；其中，数据块信息包括加密信息和Handle标识码。通过本发明避免了将数据量庞大的数据块发布至区块链，突破共享数据大小的限制，同时大大降低了收录时间，且又能保证访问方能访问数据块。本发明作为一种基于区块链技术的物联网数据共享方法和系统，可广泛应用于物联网技术领域。

Description

基于区块链技术的物联网数据共享方法和系统
技术领域
本发明涉及物联网技术领域，尤其是一种基于区块链技术的物联网数据共享方法和系统。
背景技术
随着万物互联时代来临，物联网各设备及应用间数据共享的需求越来越强烈。传统数据共享方式是采用接口汇聚方式，各系统间互通技术实现复杂，同时共享数据亦易受到外界攻击与篡改，涉及安全问题。
而现有的区块链数据共享方式，通常将数据直接放置在区块中直接进行发布，但由于区块的交易记录大小有限制，且数据量较大时收录时间较长，因此数据共享受限。
发明内容
有鉴于此，为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于区块链技术的物联网数据共享方法和系统，以突破共享数据大小的限制，以及降低信息收录的时间。
本发明采用的技术方案是：基于区块链技术的物联网数据共享方法，包括以下步骤：
对数据块进行加密，得到加密信息；
对所述数据块进行Handle标识码配置；
将所述数据块的访问信息在Handle标识解析系统中注册；
将数据块信息在区块链进行发布，以使访问方根据数据块信息、访问信息和Handle标识解析系统，访问所述数据块；
其中，数据块信息包括加密信息和Handle标识码。
进一步，所述对数据块进行加密，得到加密信息这一步骤，具体为：
对数据块进行哈希运算，得到第一哈希值；
通过私钥对第一哈希值进行加密，生成数字签名，并产生与私钥对应的公钥；
其中，加密信息包括数字签名和公钥。
本发明还提供，基于区块链技术的物联网数据共享方法，包括以下步骤：
确认进行访问的数据块；
根据数据块信息、所述数据块的访问信息和Handle标识解析系统，访问所述数据块；
其中，数据块信息发布于区块链，包括加密信息和Handle标识码，加密信息通过对所述数据块进行加密得到，Handle标识码配置于所述数据块，访问信息注册于Handle标识解析系统。
进一步，所述根据数据块信息、所述数据块的访问信息和Handle标识解析系统，访问所述数据块的步骤中，包括以下步骤：
获取Handle标识码；
通过Handle标识解析系统，根据Handle标识码获取访问信息；
根据访问信息和加密信息，访问所述数据块。
进一步，所述通过Handle标识解析系统，根据Handle标识码获取访问信息这一步骤，具体为：
Handle标识解析系统通过Handle标识码进行寻址，并获取已注册的访问信息。
进一步，所述根据访问信息和加密信息，访问所述数据块的步骤中，包括以下步骤：
通过访问信息接入所述数据块；
根据加密信息，访问所述数据块。
进一步，所述根据加密信息，访问所述数据块的步骤中，包括以下步骤：
通过公钥对数字签名进行解密运算，得到第二哈希值；
将第二哈希值与第一哈希值进行对比；
根据对比结果，访问所述数据块；
其中，加密信息包括数字签名和公钥，第一哈希值为对数据块进行哈希运算所得，数字签名通过私钥对第一哈希值进行加密所得，私钥与公钥对应。
本发明还提供，基于区块链技术的物联网数据共享系统，包括：
安全加密模块，用于对数据块进行加密，得到加密信息；
标识接入模块，用于对所述数据块进行Handle标识码配置；
注册模块，用于将所述数据块的访问信息在Handle标识解析系统中注册；
区块链广播模块，用于将数据块信息在区块链进行发布，以使访问方根据数据块信息、访问信息和Handle标识解析系统，访问所述数据块；
其中，数据块信息包括加密信息和Handle标识码。
本发明还提供，基于区块链技术的物联网数据共享系统，包括：
确认模块，用于确认进行访问的数据块；
访问模块，用于根据数据块信息、所述数据块的访问信息和Handle标识解析系统，访问所述数据块；
其中，数据块信息发布于区块链，包括加密信息和Handle标识码，加密信息通过对所述数据块进行加密得到，Handle标识码配置于所述数据块，访问信息注册于Handle标识解析系统。
本发明还提供：基于区块链技术的物联网数据共享方法，包括以下步骤：
对至少一数据块进行加密，得到加密信息；
对所述数据块进行Handle标识码配置；
将所述数据块的访问信息在Handle标识解析系统中注册；
将数据块信息在区块链进行发布，其中数据块信息包括加密信息和Handle标识码；
确认进行访问的所述数据块；
根据数据块信息、访问信息和Handle标识解析系统，访问所述数据块。
本发明的有益效果是：对数据块进行加密，得到加密信息，对所述数据块进行Handle标识码配置，将所述数据块的访问信息在Handle标识解析系统中注册，只将数据块信息在区块链进行发布，供访问方根据数据块信息、访问信息和Handle标识解析系统，访问所述数据块；本发明避免了将数据量庞大的数据块发布至区块链，突破共享数据大小的限制，同时大大降低了收录时间，且又能保证访问方能访问数据块。
附图说明
图1为本发明方法的步骤流程示意图；
图2为本发明系统的结构框图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步解释和说明。对于本发明实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。
如图1所示，基于区块链技术的物联网数据共享方法，包括以下步骤：
对数据块进行加密，得到加密信息；
对所述数据块进行Handle标识码配置；
将所述数据块的访问信息在Handle标识解析系统中注册；
将数据块信息在区块链进行发布，以使访问方根据数据块信息、访问信息和Handle标识解析系统，访问所述数据块；
其中，数据块信息包括加密信息和Handle标识码。
在本实施例中，数据生产者/拥有者将一定量的数据生产出新的数据块，同时生成相应的元数据(例如：数据生产者/拥有者的信息、数据块中数据的描述等)，对所述数据块配置已经事先注册的唯一的Handle标识，如86.2999.30/des001.0001，Handle标识由Handle标识码构成。访问信息实则是可以接入所述数据块的地址，比如一个url。访问指的是数据生产者/拥有者能够和访问方通过区块链成功实现数据交易。Handle标识解析系统可以对外部访问进行控制，因此能通过Handle标识解析系统的数据访问控制来保证访问的安全性。
其中，当数据块具有多个时，只需要分别对数据块执行上述操作，即分别进行加密，分别配置唯一的Handle标识，并将每一数据块的访问信息注册至Handle标识解析系统。
进一步作为优选的实施方式，所述对数据块进行加密，得到加密信息这一步骤，具体为：
对数据块进行哈希运算，得到第一哈希值；
通过私钥对第一哈希值进行加密，生成数字签名，并产生与私钥对应的公钥；
其中，加密信息包括数字签名和公钥。
在本实施例中，在数据生产者/拥有者生产出数据块后，对所述数据块通过加密算法进行哈希运算，得到第一哈希值，通过私钥对第一哈希值进行加密，生成数字签名，并产生与私钥对应的公钥，然后对包含数字签名、公钥的加密信息进行存储。
然后将包含加密信息、Handle标识码和元数据的数据块信息向区块链进行广播(即公布)，其中，包含公钥在区块链中进行的分发，使访问方能够根据数据块信息、访问信息和Handle标识解析系统，访问所述数据块，实现通过区块链的数据交易。
基于区块链技术的物联网数据共享方法，包括以下步骤：
确认进行访问的数据块；
根据数据块信息、所述数据块的访问信息和Handle标识解析系统，访问所述数据块；
其中，数据块信息发布于区块链，包括加密信息和Handle标识码，加密信息通过对所述数据块进行加密得到，Handle标识码配置于所述数据块，访问信息注册于Handle标识解析系统。
在本实施例中，数据块为数据生产者/拥有者预先利用一定量的数据进行生产所得出，同时在成产数据块时会生成相应的元数据(例如：数据生产者/拥有者的信息、数据块中数据的描述等)，数据块信息包含上述元数据；同时数据块预先配置有唯一的Handle标识，Handle标识由Handle标识码构成；访问信息事先在Handle标识解析系统进行注册；访问指的是数据生产者/拥有者能够和访问方通过区块链成功实现数据交易。
因此，数据访问方进行区块链文件的同步后，根据元数据能够确认需要进行访问的数据块。
进一步作为优选的实施方式，所述根据数据块信息、所述数据块的访问信息和Handle标识解析系统，访问所述数据块的步骤中，包括以下步骤：
获取Handle标识码；
通过Handle标识解析系统，根据Handle标识码获取访问信息；
根据访问信息和加密信息，访问所述数据块。
进一步作为优选的实施方式，所述通过Handle标识解析系统，根据Handle标识码获取访问信息这一步骤，具体为：
Handle标识解析系统通过Handle标识码进行寻址，并获取已注册的访问信息。
在本实施例中，在访问方确认需要进行访问的数据块后，数据块都有一个事先由数据生产者/拥有者以比特币定价的价格，数据访问方通过区块链支付比特币给数据生产者/拥有者；与数据生产者/拥有者交换访问的认证信息(如用户名密码)；然后访问方通过数据块信息获取的Handle标识码，接入Handle标识解析系统的Handle解析服务器，路由至Handle标识解析系统中数据生产者/拥有者的Handle服务器，通过Handle标识解析系统的Challenge-Respons用户认证机制，使用区块链中已经分发的公钥加密用户名密码后进行传输并认证(通过数据生产者/拥有者的私钥解密、验证)，认证通过后，进行寻址，获取访问信息并将访问信息返回至访问方。其中，访问信息实则是可以接入所述数据块的地址，比如一个url，在其他实施例中也可以为直接返回的数据。
进一步作为优选的实施方式，所述根据访问信息和加密信息，访问所述数据块的步骤中，包括以下步骤：
通过访问信息接入所述数据块；
根据加密信息，访问所述数据块。
进一步作为优选的实施方式，所述根据加密信息，访问所述数据块的步骤中，包括以下步骤：
通过公钥对数字签名进行解密运算，得到第二哈希值；
将第二哈希值与第一哈希值进行对比；
根据对比结果，访问所述数据块；
其中，加密信息包括数字签名和公钥，第一哈希值为对数据块进行哈希运算所得，数字签名通过私钥对第一哈希值进行加密所得，私钥与公钥对应。
在本实施例中，数据生产者/拥有者事先已经对所述数据块进行加密，生成相应的加密信息，具体地为：数据生产者/拥有者通过加密算法，对所述数据块进行哈希运算得到第一哈希值，再利用私钥对第一哈希值进行加密得到数字签名，并产生与私钥对应的公钥，而加密信息是已经发布于区块链的，也就是说公钥也已在区块链中进行了分发，因此访问方能够得到公钥。
在通过所述数据块的地址接入所述数据块后，由于数据生产者/拥有者事先已经对所述数据块进行加密，因此需要进行解密才能真正访问所述数据块。具体地：访问方可利用公钥对数字签名进行解密运算，得到第二哈希值；而为了验证数据的合法性需要将第二哈希值与第一哈希值对比，若对比结果为相同，则证明数据合法，访问方能够访问所述数据块，通过区块链实现数据的交易；若对比结果不相同，则说明数据不合法，数据可能已被篡改或数据内可能含有恶意信息，结束访问。
本发明还提供：基于区块链技术的物联网数据共享方法，包括以下步骤：
对至少一数据块进行加密，得到加密信息；
对所述数据块进行Handle标识码配置；
将所述数据块的访问信息在Handle标识解析系统中注册；
将数据块信息在区块链进行发布，其中数据块信息包括加密信息和Handle标识码；
确认进行访问的所述数据块；
根据数据块信息、访问信息和Handle标识解析系统，访问所述数据块。
综上所述，本发明的步骤描述如下：
1)数据生产者/拥有者生成数据块，并产生元数据(例如：数据生产者/拥有者的信息、数据块中数据的描述等)；
2)对数据块进行哈希运算，生成第一哈希值，利用私钥对第一哈希值进行加密，得到数字签名，并产生与私钥对应的公钥，其中数字签名和公钥构成加密信息；
3)对所述数据块进行Handle标识码配置；
4)将所述数据块的访问信息在Handle标识解析系统中注册；
5)将包含加密信息、Handle标识码和元数据的数据块信息在区块链中进行广播(包含公钥在区块链中进行的分发)，具体地：将数据块信息广播至区块链中的第N-1个区块，确认收录并将数据块信息收录在新的区块(如第N个区块)中，新的区块会记录有上述数据块信息；同时为数据块设置一个以比特币定价的价格；
6)访问方同步区块链中的信息，根据元数据确认需要访问的数据块，通过区块链支付比特币给数据生产者/拥有者，与数据生产者/拥有者交换访问的认证信息(如用户名密码)；
7)访问方通过数据块信息获取的Handle标识码，接入Handle标识解析系统的Handle解析服务器，路由至Handle标识解析系统中数据生产者/拥有者的Handle服务器，通过Handle标识解析系统的Challenge-Respons用户认证机制，使用区块链中已经分发的公钥加密用户名密码后进行传输并认证(通过数据生产者/拥有者的私钥解密、验证)，认证通过后，进行寻址，获取事先已注册的所述数据块的访问信息(实则是可以接入所述数据块的地址)，并将访问信息返回给访问方；
8)访问方根据访问信息接入所述数据块，利用公钥对数字签名进行解密运算，得到第二哈希值；
9)将第二哈希值与第一哈希值对比，验证数据的合法性，若对比结果为相同，则证明数据合法，访问方能够访问所述数据块，成功通过区块链实现数据的交易，若对比结果不相同，则说明数据不合法，结束访问。
参照图2，本发明还提供一种基于区块链技术的物联网数据共享系统，包括：
安全加密模块，用于对数据块进行加密，得到加密信息；
标识接入模块，用于对所述数据块进行Handle标识码配置；
注册模块，用于将所述数据块的访问信息在Handle标识解析系统中注册；
区块链广播模块，用于将数据块信息在区块链进行发布，以使访问方根据数据块信息、访问信息和Handle标识解析系统，访问所述数据块；
其中，数据块信息包括加密信息和Handle标识码。
进一步作为优选的实施方式，还包括数据存储模块，用于存储加密信息。
参照图2，本发明实施例还提供了一种基于区块链技术的物联网数据共享系统，包括：
确认模块，用于确认进行访问的数据块；
访问模块，用于根据数据块信息、所述数据块的访问信息和Handle标识解析系统，访问所述数据块；
其中，数据块信息发布于区块链，包括加密信息和Handle标识码，加密信息通过对所述数据块进行加密得到，Handle标识码配置于所述数据块，访问信息注册于Handle标识解析系统。
上述方法实施例中的内容均适用于本系统实施例中，本系统实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。
综上所述，相较于现有技术，本发明具有以下优点：
1)只将数据块信息在区块链进行发布，供访问方根据数据块信息、访问信息和Handle标识解析系统，访问所述数据块，避免了将数据量庞大的数据块发布至区块链，突破共享数据大小的限制，同时大大降低了收录时间，且又能保证访问方能访问数据块；
2)利用区块链去中心化、记录信息完整且不可更改的特点，防止广播至区块链的数据被篡改，使得数据具有较高的合法性和可信性；
3)通过区块链技术与Handle标识解析系统，以及私钥、公钥的使用，实现两个体系的结合，实现异构数据标识与访问，从而实现分布式数据的安全共享。
在一些可选择的实施例中，在方框图中提到的功能/操作可以不按照操作示图提到的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能/操作，连续示出的两个方框实际上可以被大体上同时地执行或所述方框有时能以相反顺序被执行。此外，在本发明的流程图中所呈现和描述的实施例以示例的方式被提供，目的在于提供对技术更全面的理解。所公开的方法不限于本文所呈现的操作和逻辑流程。可选择的实施例是可预期的，其中各种操作的顺序被改变以及其中被描述为较大操作的一部分的子操作被独立地执行。
此外，虽然在功能性模块的背景下描述了本发明并且采用方块图的形式举例说明，但应当理解的是，除非另有相反说明，所述的功能和/或特征中的一个或多个可以被集成在单个物理装置和/或软件模块中，或者一个或多个功能和/或特征可以在单独的物理装置或软件模块中被实现。还可以理解的是，有关每个模块的实际实现的详细讨论对于理解本发明是不必要的。更确切地说，考虑到在本文中公开的装置中各种功能模块的属性、功能和内部关系的情况下，在工程师的常规技术内将会了解该模块的实际实现。因此，本领域技术人员运用普通技术就能够在无需过度试验的情况下实现在权利要求书中所阐明的本发明。还可以理解的是，所公开的特定概念仅仅是说明性的，并不意在限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求书及其等同方案的全部范围来决定。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“本实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.基于区块链技术的物联网数据共享方法，其特征在于，包括以下步骤：
对数据块进行加密，得到加密信息；
对所述数据块进行Handle标识码配置；
将所述数据块的访问信息在Handle标识解析系统中注册；
将数据块信息在区块链进行发布，以使访问方根据数据块信息、访问信息和Handle标识解析系统，访问所述数据块；
其中，数据块信息包括加密信息和Handle标识码。
2.根据权利要求1所述基于区块链技术的物联网数据共享方法，其特征在于：所述对数据块进行加密，得到加密信息这一步骤，具体为：
对数据块进行哈希运算，得到第一哈希值；
通过私钥对第一哈希值进行加密，生成数字签名，并产生与私钥对应的公钥；
其中，加密信息包括数字签名和公钥。
3.基于区块链技术的物联网数据共享方法，其特征在于，包括以下步骤：
确认进行访问的数据块；
根据数据块信息、所述数据块的访问信息和Handle标识解析系统，访问所述数据块；
其中，数据块信息发布于区块链，包括加密信息和Handle标识码，加密信息通过对所述数据块进行加密得到，Handle标识码配置于所述数据块，访问信息注册于Handle标识解析系统。
4.根据权利要求3所述基于区块链技术的物联网数据共享方法，其特征在于：所述根据数据块信息、所述数据块的访问信息和Handle标识解析系统，访问所述数据块的步骤中，包括以下步骤：
获取Handle标识码；
通过Handle标识解析系统，根据Handle标识码获取访问信息；
根据访问信息和加密信息，访问所述数据块。
5.根据权利要求4所述基于区块链技术的物联网数据共享方法，其特征在于：所述通过
Handle标识解析系统，根据Handle标识码获取访问信息这一步骤，具体为：
Handle标识解析系统通过Handle标识码进行寻址，并获取已注册的访问信息。
6.根据权利要求4所述基于区块链技术的物联网数据共享方法，其特征在于：所述根据访问信息和加密信息，访问所述数据块的步骤中，包括以下步骤：
通过访问信息接入所述数据块；
根据加密信息，访问所述数据块。
7.根据权利要求6所述基于区块链技术的物联网数据共享方法，其特征在于：所述根据加密信息，访问所述数据块的步骤中，包括以下步骤：
通过公钥对数字签名进行解密运算，得到第二哈希值；
将第二哈希值与第一哈希值进行对比；
根据对比结果，访问所述数据块；
其中，加密信息包括数字签名和公钥，第一哈希值为对数据块进行哈希运算所得，数字签名通过私钥对第一哈希值进行加密所得，私钥与公钥对应。
8.基于区块链技术的物联网数据共享系统，其特征在于，包括：
安全加密模块，用于对数据块进行加密，得到加密信息；
标识接入模块，用于对所述数据块进行Handle标识码配置；
注册模块，用于将所述数据块的访问信息在Handle标识解析系统中注册；
区块链广播模块，用于将数据块信息在区块链进行发布，以使访问方根据数据块信息、访问信息和Handle标识解析系统，访问所述数据块；
其中，数据块信息包括加密信息和Handle标识码。
9.基于区块链技术的物联网数据共享系统，其特征在于，包括：
确认模块，用于确认进行访问的数据块；
访问模块，用于根据数据块信息、所述数据块的访问信息和Handle标识解析系统，访问所述数据块；
其中，数据块信息发布于区块链，包括加密信息和Handle标识码，加密信息通过对所述数据块进行加密得到，Handle标识码配置于所述数据块，访问信息注册于Handle标识解析系统。
10.基于区块链技术的物联网数据共享方法，其特征在于，包括以下步骤：
对至少一数据块进行加密，得到加密信息；
对所述数据块进行Handle标识码配置；
将所述数据块的访问信息在Handle标识解析系统中注册；
将数据块信息在区块链进行发布，其中数据块信息包括加密信息和Handle标识码；
确认进行访问的所述数据块；
根据数据块信息、访问信息和Handle标识解析系统，访问所述数据块。
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