CN111125141A - 一种基于区块链的国家电网资产数字存证、验证方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于区块链的国家电网资产数字存证、验证方法及设备,在数字存证过程中,使用辅助装置来采集电网资产实物ID,并记录对应资产变更信息,由操作员签名后,利用特定算法计算其特征摘要,最后将其描述信息和特征摘要记录到区块链中,同时将其原始信息和其特征摘要存入协同数据库中。在数字验证过程中,获得电网资产实物ID,然后在协同数据库中进行查询,得到特征摘要,然后在区块链上查询该特征摘要,若查询成功,则表示对应资产变更信息真实存在,否则验证失败,本发明具有实现完整的电网资产寿命全周期管理,保证各个环节之间的可信任和防篡改,保证区块链中存储的数据和协同数据库中存储数据的一致性和有效性的效果。
Description
技术领域
本发明涉及数字存证、数据验证和区块链应用等领域,尤其涉及一种基于区块链的国家电网资产数字存证、验证方法及设备。
背景技术
区块链是的主要特征是去中心化、不可篡改、可编程和可追溯,可以很好的应用到基于开放场景的应用中去。在去中心化思想的指导下,区块链中所有的节点通过共识机制,对所存储的区块达成共识,保证区块链中数据的不可篡改性。
电网资产全寿命管理涉及业务环节众多,覆盖规划、物资、基建、运监、财务多个场景,但是各个业务场景衔接松散,数据交互没有明确要求,执行过程衔接缺少安全、准确、可信的管控手段,如何可以有效的对各个环节的操作进行记录和监管,并且保证数据的不可篡改、真实有效成为电网资产全寿命管理的一个重要考虑方面。
传统方法难以保证各个环节之间相互信任,而区块链存证和验证技术可以很好的解决这种信任难题,保证各个节点中的操作相互信任,不可篡改。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明在于提供一种基于区块链的国家电网资产数字存证、验证方法及设备,利用区块链的链式存储结构,确保其不可篡改、可回溯以及不可抵赖,并使用区块链的协同机制,在区块链上存储数据的同时,协同数据库也存储相应的数据备份来满足数字验证的需求。
为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案,一种基于区块链的国家电网资产数字存证、验证方法,采用区块链和协同数据库的存储结构,包括线上区块链、协同数据库和配套的采集存储设备,包含以下几个步骤:
步骤一,电网资产数字信息的采集/录入,
(一)获取电网资产实物ID,用于唯一标识所对应资产;
(二)描述电网资产信息变更的具体细节,获取电网资产变更信息,并由操作员数字签名;
步骤二,对电网资产数字信息进行处理计算以及存储,
((一)将步骤一中的电网资产实物ID,电网资产变更信息以及操作员数字签名进行存储,并对存储的数据记录进行计算,获得特征摘要,该特征摘要是一种不可逆的压缩映射算法;
(二)将特征摘要和数据记录存储到协同数据库中;
(三)将特征摘要和数据记录中的概要信息存储到区块链中;
(四)上述(二)、(三)对特征摘要和相关数据的两个存储操作为原子操作,两个操作需要同时执行或者同时不执行,保证区块链中存储的数据和协同数据库中存储数据的一致性;
步骤三,对电网资产数据进行信息验证,
(一)获取用于唯一标识资产的电网资产实物ID,在协同数据库中查询该电网资产实物ID对应的特征摘要;
(二)得到电网资产实物的特征摘要之后,在区块链中去验证是否存在对应的特征摘要,若存在,则表示对应资产变更信息真实存在,否则验证失败;
(三)返回验证结果,数据验证流程结束。
进一步的,所述步骤二中存储至协同数据库的数据包括电网资产实物ID、电网资产实物结构化描述信息、电网资产实物非结构化描述信息、操作员数字签名以及其特征摘要;存储至区块链中的数据只包含特征摘要和电网资产实物结构化描述信息,且电网资产实物非结构化描述信息主要包含图片、文件等内容。
一种用于国家电网资产数字存证、验证的设备,包括:
存储及网络模块,将设备采集/录入的信息进行存储,并利用网络将数据存储到协同数据库中;
交互模块,对操作员数字签名、电网资产实物相关数据等信息进行录入,通过交互接口将信息写入存储及网络模块,并为用户显示相关信息;
摄像模块,采集电网资产实物图像等电网资产实物非结构化描述数据,通过摄像接口将图像等设备信息写入存储及网络模块;
RFID采集装置,采集电网资产实物等RFID信息,读取电网资产实物ID,并将电网资产实物ID信息写入存储及网络模块;
处理器,处理交互模块、摄像模块和RFID采集装置采集/录入的信息所构成数据记录,计算其特征摘要,并将特征摘要上传到存储及网络模块;
区块链接口,将计算得到的特征摘要以及电网资产结构化描述信息上传到区块链中。
进一步的,所述设备可充当区块链中的计算节点和存储节点,用来存储区块链中的区块,不同设备之间通过共识机制达成共识。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是:通过电网资产业务数据库与区块链的链上链下协同机制,能够实现完整的电网资产寿命全周期管理,保证各个环节之间是可信任的不可篡改的,基于智能合约构建电网资产数据服务模型,还为上层提供操作记账、凭证生成、操作查询、资产对账以及全寿命日志等面向数字存证等服务;并且将相关数据分别存储到对应的协同数据库和区块链中的操作步骤是原子操作,保证区块链中存储的数据和协同数据库中存储数据的一致性;由于特征摘要是一种不可逆的压缩映射算法,不同的电网资产数据会产生不同的特征摘要,如果电网资产数据发生了更改,特征摘要必定会发生更改,区块链上无法成功验证,保证数据的不可篡改性和有效性。
附图说明
图1是本发明实施例中一种基于区块链的国家电网资产数字存证过程流程图;
图2是本发明实施例中的国家电网资产的字段包含内容示例图;
图3是本发明实施例中一种基于区块链的国家电网资产数字验证过程流程图;
图4是本发明实施例中一种用于国家电网资产数字存证、验证的设备工作的示例图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
本发明的实施例提供了一种基于区块链的国家电网资产数字存证、验证及设备。本方法采用的是区块链与协同数据库相结合的方式,在去中心化的前提下,使得各个设备之间通过区块链共识机制达成共识,保证数据的不可篡改性和有效性。从而实现在电网资产全寿命周期中发挥数字存证和数据验证的功能。
请参考图1,图1是本发明实施例中一种基于区块链的国家电网资产数字存证的流程图,具体包括如下步骤:
S101:在添加新的电网资产数字存证时,首先要使用配套的设备来采集电网资产的实物ID,可以采用手动输入的方式或者采用RFID读取的方式。电网资产中的实物往往使用RFID进行标记,使用设备读取ID时可以直接读取RFID信息,对于缺少RFID标记的实物,可以使用设备提供的交互模块进行手工输入,设备提供的交互方式包括但不限于触摸屏、键盘等。
S102:根据电网资产的具体情况录入电网资产变更的相关信息,可以包含图片和文档等电网资产实物非结构化描述信息,操作完成后,操作人员进行数字签名,最终得到一条完整的电网资产记录。其中对电网资产实物结构化描述信息,主要包含电网资产实物的价值、安装地点、使用周期、各部门验收签字等内容;对于电网资产实物非结构化描述信息则主要包含电网资产实物照片、操作说明书及注意事项等其他内容,且使用的数字签名技术包含但不限于非对称加密技术。
S103:对得到的电网资产记录计算特征摘要,其中使用的HASH算法为一种不可逆的压缩映射算法,可以使用的算法包含但不限于MD5、SHA-1、SHA-256、SHA-512及RSA加密算法等。
S104:将产生的特征摘要和数据记录记录存储到协同数据库中。具体操作是将产生的特征摘要和其完整的资产变更信息存储到协同数据库中,其中包含结构化描述信息和非结构化信息。
S105:将特征摘要和数据记录中的概要信息存储到区块链中。既可以保证存储数据的可验证性,又降低区块链中的设备的存储压力。
上述S104和S105两步,为原子操作,两个操作需要同时执行或者同时不执行,保证区块链中存储的数据和协同数据库中存储的数据一致性。如果有一个步骤没有成功执行,那么另一个操作必须撤回,保证系统的一致性和可用性。
请参考图2,图2是在协同数据库中存储的字段格式,其中电网资产ID为每个资产所对应的唯一ID,结构化描述信息主要包括电网资产实物的价值、安装地点、使用周期、各部门验收签字等内容,非结构化描述信息则主要包含电网资产实物照片、操作说明书及注意事项等其他内容,最后为各个环节操作员或者负责人的签名,根据上述的全部信息来计算最终的特征摘要字段。
请参考图3,图3是本发明实施例中一种基于区块链的国家电网资产数字验证的流程图,具体包括如下步骤:
S301:获取用于唯一标识资产的电网实物ID。
S302:在协同数据库中查询该电网资产实物ID对应的特征摘要。该步骤需要通过网络对数据库查询,需要设备在有网络链接的情况下工作,否则无法进行查询。
S303:得到实物的特征摘要之后,在区块链中去验证是否存在对应的特征摘要,如果存在,则表示对应资产变更信息真实存在,否则验证失败。由于特征摘要是一种映射关系,不同的电网资产字段会产生不同的特征摘要,如果电网资产字段发生了更改,特征摘要必定会发生更改,区块链上无法成功验证。
S304:返回S303的验证结果,数据验证流程结束。
请参考图4,图4是本发明实施例中一种用于国家电网资产数字存证、验证的设备工作的示例图,所述设备主要是用于设备ID的采集、描述信息的采集、协同数据库的更新以及区块链存储内容的更新。该设备具有基于区块链的电网资产数字存证和验证技术中的信息采集、信息处理计算、信息存储、网络通信以及用户交互等,每个设备本身可以作为区块链的计算节点和存储节点,不同设备之间通过共识机制达成共识,共同维护整个区块链网络,包括
交互模块401:所述交互模块401可为触摸屏、键盘等交互设备,用于信息录入,为用户显示信息等功能。
摄像模块402:所述摄像模块402用于采集电网资产实物照片等非结构化描述数据。
RFID采集装置403:所述RFID采集装置403用于采集电网资产实物等RFID信息。
存储及网络模块404:用于存储设备采集到的数据以及处理器处理的数据结构,并利用网络将数据存储到协同数据库中。
处理器405:所述处理器406用于处理采集到的数据,并计算相应的特征摘要,最终写入到存储设备中。
区块链接口406:所述区块链接口406用于将计算得到的特征摘要以及电网资产结构化描述信息上传到区块链中。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,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 (4)
1.一种基于区块链的国家电网资产数字存证、验证方法,其特征在于:采用区块链和协同数据库的存储结构,包括线上区块链、协同数据库和配套的采集存储设备,包含以下几个步骤:
步骤一,电网资产数字信息的采集/录入,
(一)获取电网资产实物ID,用于唯一标识所对应资产;
(二)描述电网资产信息变更的具体细节,获取电网资产变更信息,并由操作员数字签名;
步骤二,对电网资产数字信息进行处理计算以及存储,
(一)将步骤一中的电网资产实物ID,电网资产变更信息以及操作员数字签名进行存储,并对存储的数据记录进行计算,获得特征摘要,该特征摘要是一种不可逆的压缩映射算法;
(二)将特征摘要和数据记录存储到协同数据库中;
(三)将特征摘要和数据记录中的概要信息存储到区块链中;
(四)上述(二)、(三)对特征摘要和相关数据的两个存储操作为原子操作,两个操作需要同时执行或者同时不执行,保证区块链中存储的数据和协同数据库中存储数据的一致性;
步骤三,对电网资产数据进行信息验证,
(一)获取用于唯一标识资产的电网资产实物ID,在协同数据库中查询该电网资产实物ID对应的特征摘要;
(二)得到电网资产实物的特征摘要之后,在区块链中去验证是否存在对应的特征摘要,若存在,则表示对应资产变更信息真实存在,否则验证失败;
(三)返回验证结果,数据验证流程结束。
2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的国家电网资产数字存证、验证方法,其特征在于:所述步骤二中存储至协同数据库的数据包括电网资产实物ID、电网资产实物结构化描述信息、电网资产实物非结构化描述信息、操作员数字签名以及其特征摘要;存储至区块链中的数据只包含特征摘要和电网资产实物结构化描述信息,且电网资产实物非结构化描述信息主要包含图片、文件等内容。
3.一种用于国家电网资产数字存证、验证的设备,其特征在于,包括:
存储及网络模块,将设备采集/录入的信息进行存储,并利用网络将数据存储到协同数据库中;
交互模块,对操作员数字签名、电网资产实物相关数据等信息进行录入,通过交互接口将信息写入存储及网络模块,并为用户显示相关信息;
摄像模块,采集电网资产实物图像等电网资产实物非结构化描述数据,通过摄像接口将图像等设备信息写入存储及网络模块;
RFID采集装置,采集电网资产实物等RFID信息,读取电网资产实物ID,并将电网资产实物ID信息写入存储及网络模块;
处理器,处理交互模块、摄像模块和RFID采集装置采集/录入的信息所构成数据记录,计算其特征摘要,并将特征摘要上传到存储及网络模块;
区块链接口,将计算得到的特征摘要以及电网资产结构化描述信息上传到区块链中。
4.根据权利要求3所述的一种用于国家电网资产数字存证、验证的设备,其特征在于:所述设备可充当区块链中的计算节点和存储节点,用来存储区块链中的区块,不同设备之间通过共识机制达成共识。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20200508 |