CN111224804B - 物联网设备的初始化方法、装置、物联网设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种物联网设备的初始化方法、装置、物联网设备及存储介质。其中，物联网设备的初始化方法，用于基于区块链对作为目标节点的物联网设备进行初始化，方法包括：将目标节点的身份信息和网络地址广播至P2P网络；获取源节点根据目标节点的身份信息和网络地址发送的操作关系绑定请求；根据操作关系绑定请求，验证源节点是否合法；若源节点合法，存储与操作关系绑定请求对应的操作关系记录并同步区块链的操作关系变更记录，以使目标节点形成区块链的区块。根据本发明实施例，能够基于区块链对物联网设备进行初始化，无需人工干涉即可快速进行物联网设备的数据备份。

Description

物联网设备的初始化方法、装置、物联网设备及存储介质

技术领域

本发明属于网络通信技术领域，尤其涉及一种物联网设备的初始化方法、装置、物联网设备及存储介质。

背景技术

在物联网领域，由于传统技术架构的限制，物联网厂商必须为物联网设备建设一个云平台，使物联网设备能够通过云平台注册自身的网络地址，以便被用户追踪。而每一个物联网设备的厂商或者应用集成方案的开发者都必须建设一个甚至多个云平台，以支撑对应的物联网设备的应用。因此，传统技术架构使得不同厂商的物联网设备无法实现底层兼容，同时，由于基于云平台进行数据存储，导致数据具有安全风险。

近年来，随着比特币、以太币等虚拟货币逐渐被大众了解，用于支撑虚拟货币系统安全稳定运行的底层技术“区块链”也逐步引起了各个行业的关注。区块链技术自身所拥有的分布式数据存储、去中心化管理等特性可以应用于多个行业。可见，区块链技术的特性可以很好的解决这个问题，如果设计好一个区块链技术的应用机制，物联网设备可以不必在云平台上注册而直接将地址、使用权限等信息发布至区块链上，每个物联网设备以及控制它们的客户端都可以成为身份平等的“节点”，并实现物联网设备的控制，完全可以避开使用云平台作为中间媒介来进行控制。因此，采用区块链技术，不但可以大幅度降低厂商的维护成本，还可以将不同厂商的物联网设备实现底层兼容，使物联网设备更容易实现互联互通。

但是，目前的物联网与区块链技术的结合方面仍处于探索阶段，仅提出了相应的概念，但是并未有真正成熟的技术落地，也并没有提出利用区块链技术实现对物联网设备的初始化控制的具体方法。

发明内容

本发明实施例提供一种物联网设备的初始化方法、装置、物联网设备及存储介质，能够基于区块链对物联网设备进行初始化，无需人工干涉即可快速进行物联网设备的数据备份。

一方面，本发明实施例提供一种物联网设备的初始化方法，用于基于区块链对作为目标节点的物联网设备进行初始化，所述方法包括：

将所述目标节点的身份信息和网络地址广播至P2P网络；

获取源节点根据所述目标节点的所述身份信息和所述网络地址发送的操作关系绑定请求；

根据所述操作关系绑定请求，验证所述源节点是否合法；

若所述源节点合法，存储与所述操作关系绑定请求对应的操作关系记录并同步所述区块链的操作关系变更记录，以使所述目标节点形成所述区块链的区块。

进一步地，将所述目标节点的身份信息和网络地址广播至P2P网络前，还包括：

查询待初始化的物联网设备是否具有区块链数据；

若未查询到所述区块链数据，查询所述区块链的其他节点的区块链数据中是否包含所述物联网设备的身份信息；

若未查询到所述物联网设备的身份信息，则将所述物联网设备作为所述目标节点。

进一步地，还包括：

若查询到所述物联网设备的所述身份信息，同步所述其他节点的所述区块链数据以恢复所述物联网设备的操作关系记录和操作关系变更记录。

进一步地，所述目标节点的所述身份信息包括设备标识符和节点标识符中的至少一个。

进一步地，所述操作关系绑定请求由所述源节点获取的与所述目标节点对应的私钥加密；其中，根据所述操作关系绑定请求，验证所述源节点是否合法包括：

获取与所述源节点对应的公钥；

根据所述公钥验证加密后的所述操作关系绑定请求，以确定所述源节点是否合法。

进一步地，存储与所述操作关系绑定请求对应的操作关系记录并同步所述区块链的操作关系变更记录，以使所述目标节点形成所述区块链的区块包括：

存储与所述操作关系绑定请求对应的操作关系记录并同步所述区块链的操作关系变更记录，使所述目标节点形成所述区块链的临时区块；

根据所述目标节点形成所述临时区块的第一时间，确定所述目标节点位于所述区块链中的位置，使所述临时区块转变为所述区块链的区块。

进一步地，根据所述目标节点形成所述临时区块的第一时间，确定所述目标节点位于所述区块链中的位置，使所述临时区块转变为所述区块链的区块包括：

确定所述区块链中已存在的区块的形成时间中与所述第一时间的间隔最短的第二时间；

根据所述第二时间对应的区块，确定所述临时区块位于所述区块链中的位置，使所述临时区块转变为所述区块链的区块。

另一方面，本发明实施例提供了一种物联网设备的初始化装置，用于基于区块链对作为目标节点的物联网设备进行初始化，装置包括：

数据发送模块，被配置为将所述目标节点的身份信息和网络地址广播至P2P网络；

数据接收模块，被配置为获取源节点根据所述目标节点的所述身份信息和所述网络地址发送的操作关系绑定请求；

设备控制模块，被配置为根据所述操作关系绑定请求，验证所述源节点是否合法；

数据存储模块，被配置为若所述源节点合法，存储与所述操作关系绑定请求对应的操作关系记录并同步所述区块链的操作关系变更记录，以使所述目标节点形成所述区块链的区块。

再一方面，本发明实施例提供了一种物联网设备，物联网设备包括：处理器以及存储有计算机程序指令的存储器；

所述处理器执行所述计算机程序指令时实现上述的物联网设备的初始化方法。

再一方面，本发明实施例提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述的物联网设备的初始化方法。

本发明实施例的物联网设备的初始化方法、装置、物联网设备及存储介质，能够将新加入区块链的物联网设备作为目标节点，在对其进行初始化时，将其身份信息和网络地址广播至P2P网络，以使用户控制的源节点能够向其发起操作关系绑定请求，目标节点获取了操作关系绑定请求并验证源节点合法后，能够将操作关系绑定请求对应的操作关系记录保存，同时同步区块链的操作关系变更记录，以形成区块链的区块，完成物联网设备的初始化和区块链数据的快速备份，在此过程中，无需人工对新物联网设备进行初始化设置，能够提高物联网设备的智能性，同时提高物联网的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，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。

图1是本发明一个实施例提供的物联网设备的初始化方法的流程示意图；

图2是本发明另一个实施例提供的物联网设备的初始化方法的流程示意图；

图3是图1中的步骤S130的具体方法的流程示意图；

图4是图1中的步骤S140的具体方法的流程示意图；

图5是图4中的步骤S142的具体方法的流程示意图；

图6是本发明实施例的物联网设备的初始化方法的一个具体示例的流程示意图；

图7是本发明一个实施例提供的物联网设备的初始化装置的结构示意图；

图8是本发明实施例的物联网设备的初始化装置的一个示例的结构示意图；

图9是本发明实施例提供的物联网设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

为了解决现有技术问题，本发明实施例提供了一种物联网设备的初始化方法、装置、物联网设备及存储介质下面首先对本发明实施例所提供的物联网设备的初始化方法进行介绍。

图1示出了本发明一个实施例提供的物联网设备的初始化方法的流程示意图。如图1所示，用于基于区块链对作为目标节点的物联网设备进行初始化的物联网设备的初始化方法包括：

S110、将目标节点的身份信息和网络地址广播至P2P网络；

S120、获取源节点根据目标节点的身份信息和网络地址发送的操作关系绑定请求；

S130、根据操作关系绑定请求，验证源节点是否合法；

S140、若源节点合法，存储与操作关系绑定请求对应的操作关系记录并同步区块链的操作关系变更记录，以使目标节点形成区块链的区块。

在本发明实施例中，可以将新加入区块链的物联网设备作为目标节点，在对其进行初始化时，能够通过将其身份信息和网络地址广播至P2P网络，来获取由用户控制的源节点向其发起的操作关系绑定请求，在目标节点获取了操作关系绑定请求后，能够验证源节点的合法性，并将合法的源节点发送的操作关系绑定请求对应的操作关系记录保存，同时同步区块链的操作关系变更记录，以形成区块链的区块，完成该物联网设备的初始化和区块链数据的快速备份。可见，在此过程中，无需人工对新物联网设备进行初始化设置，能够提高物联网设备的智能性，同时提高物联网的安全性。

本发明实施例中的源节点，可以是由用户控制的物联网设备、计算机软件或者移动终端的应用软件中的任意一种。

图2示出了本发明另一个实施例提供的物联网设备的初始化方法的流程示意图。如图2所示，在步骤S110、将所述目标节点的身份信息和网络地址广播至P2P网络之前，还可以包括：

S210、查询待初始化的物联网设备是否具有区块链数据；

S220、若未查询到区块链数据，查询区块链的其他节点的区块链数据中是否包含物联网设备的身份信息；

S230、若未查询到物联网设备的身份信息，则将物联网设备作为目标节点。

在执行步骤S110之前，需要先确定待初始化的物联网设备是否为新加入区块链的物联网设备(即目标节点)，若确定了待初始化的物联网设备为目标节点，才需要执行步骤S110至步骤S140的操作。

因此，可以首先执行步骤S210，在待初始化的物联网设备的内部查询是否已经存放有区块链数据，若具有区块链数据，则该物联网设备为已经加入区块链的物联网设备，若未查询到区块链数据，则执行步骤220，以进一步确定该物联网设备是否为目标节点。

具体的，在步骤220中，可以在区块链的其他节点中的与该物联网设备最近的区块链节点的区块链数据中，查询是否具有包含该物联网设备的身份信息的操作关系记录。由于在一个区块链的区块链数据中，只可能有一条操作关系记录包含有该物联网设备的身份信息，若区块链数据中没有查到包含该物联网设备的身份信息的操作关系记录，则说明该物联网设备从未加入到该区块链中，是一个新加入区块链中的物联网设备，即可以如步骤S230所述，将该待初始化的物联网设备作为目标节点。

进一步地，在执行步骤S220、若未查询到区块链数据，查询区块链的其他节点的区块链数据中是否包含物联网设备的身份信息之后，还可以包括：

若查询到物联网设备的身份信息，同步其他节点的区块链数据以恢复物联网设备的操作关系记录和操作关系变更记录。

具体的，若查询到包含该物联网设备的身份信息的操作关系记录，则可以确定区块链数据中包含该待初始化的物联网设备的身份信息，则说明该物联网设备是已经加入该区块链的物联网设备，只是该物联网设备中的数据需要恢复，因此，可以通过同步其他节点的区块链数据，来恢复物联网设备的操作关系记录和操作关系变更记录，无需再将该物联网设备重新加入区块链，也无需人工对该物联网设备进行权限及相应的功能设置，从而实现了已经加入该区块链的新旧物联网设备的无人工干预的智能替换。

在本发明实施例中，目标节点的身份信息包括设备标识符和节点标识符中的至少一个。其中，设备标识符是物联网设备出厂前烧录至设备估计中的ID，用于识别该设备硬件规格等信息，如果两个物联网设备的设备标识符相同，则证明两个物联网设备的硬件规格相同，可以实现替换。节点标识符为生成区块时，用于标记该节点的唯一标识信息，即节点标识符是在物联网设备出厂后写入物联网设备的ID,用于可替换物联网设备在区块链数据中恢复操作关系记录的识别。即在一个区块链中，可能出现两个物联网设备的设备标识符相同的情况，但不可能出现两个物联网设备的节点标识符相同的情况，因此，可以将设备标识符和节点标识符作为物联网设备或目标节点的身份信息。如多个物联网设备的设备标识符与节点标识符相同，则这些设备接入区块链物联网后，可自动查询并同步到具有相同设备标识符及节点标识符的操作关系记录，实现无人工干预的设备智能替换。

当具有相同设备标识符和节点标识符的多个物联网设备接入区块链物联网后，自动形成多个副本，每个物联网设备都会存储完全相同的软件配置内容以及用户权限内容，这些物联网设备可形成热互备模式，如可根据连入网络的时间顺序设定主备关系，当主设备出现故障时网络地址在自动标记为未激活，备份设备在自动激活，无缝接替出故障的物联网设备，实现物联网设备的智能互备。设备智能互备可以让关键位置或区域安放多个相互备份的物联网设备，如果一个物联网设备出现问题或拆除，备份设备将及时接管下线设备的所有权限和设置，实现全自动的热备份。

回到图1，在步骤S110中，当目标节点将其身份信息和网络地址广播至P2P网络之后，对目标节点有操作关系绑定需求的源节点可以在获得授权后，在线从物联网设备厂家处获得目标节点的私钥，并生成由源节点获取的与目标节点对应的私钥加密后的操作关系绑定请求，然后源节点可以通过P2P网络，利用目标节点的网络地址向目标节点发送加密后的操作关系绑定请求。在步骤S120中，目标节点可以获取源节点根据目标节点的身份信息和网络地址发送的该加密后的操作关系绑定请求。

图3示出了图1中的步骤S130的具体方法的流程示意图。如图3所示，步骤S130、根据操作关系绑定请求，验证源节点是否合法的具体方法可以包括：

S131、获取与源节点对应的公钥；

S132、根据公钥验证加密后的操作关系绑定请求，以确定源节点是否合法。

具体地，在步骤S131中，目标节点对应的物联网设备在出厂时即存储有源节点的公钥，直接在物联网设备中即可查询该公钥。在步骤S132中，目标节点可以直接通过该公钥验证源节点利用该目标节点的私钥加密操作关系绑定请求时生成的数字签名，来确定源节点是否合法，即确定是否通过该源节点的操作关系绑定请求。

因此，在步骤S140中，若确定了源节点合法，既可以确定通过了该源节点的操作关系绑定请求，因此，可以存储与操作关系绑定请求对应的操作关系记录作为双方的第一笔操作关系记录，并同步一段时间内的区块链的所有操作关系变更记录，以使目标节点形成区块链的区块。

图4示出了图1中的步骤S140的具体方法的流程示意图。如图4所示，步骤S140、存储与操作关系绑定请求对应的操作关系记录并同步区块链的操作关系变更记录，以使目标节点形成区块链的区块的具体方法可以包括：

S141、存储与操作关系绑定请求对应的操作关系记录并同步区块链的操作关系变更记录，使目标节点形成区块链的临时区块；

S142、根据目标节点形成临时区块的第一时间，确定目标节点位于区块链中的位置，使临时区块转变为区块链的区块。

在步骤S141中，即使目标节点通过了该源节点的操作关系绑定请求，并且能够成为了区块链的一个新区块，以及具有该区块链的区块链数据，但是，由于在同一时间内可能有多个目标节点同时成为该区块链的新区块，而区块链是一个链式结构，因此，只能将这些新区块全部作为临时区块，然后再确定这些同时成为区块链的临时区块的生成时间戳(第一时间)的先后顺序，以确定这些临时区块的排列顺序。

图5示出了图4中的步骤S142的具体方法的流程示意图。如图5所示，步骤S42、根据目标节点形成临时区块的第一时间，确定目标节点位于区块链中的位置，使临时区块转变为区块链的区块的具体方法可以包括：

S310、确定区块链中已存在的区块的形成时间中与第一时间的间隔最短的第二时间；

S320、根据第二时间对应的区块，确定临时区块位于区块链中的位置，使临时区块转变为区块链的区块。

在步骤S310中，可以获取形成最后一个区块链的区块的生成时间戳，若该区块的生成时间戳与本目标节点形成临时区块的第一时间的间隔最短，则确定该区块的生成时间戳为第二时间。

在步骤320中，将该临时区块插入该第二时间对应的区块之后的位置，并使该临时区块转变为新的区块链的区块。

也就是说，基于区块链的物联网装置的初始化方法是为整个区块链建立一个获得记账权的共识机制，目标节点通过了源节点的操作关系绑定请求后生成临时区块，并在全网验证该临时区块的生成时间戳与上一区块链的区块的生成时间戳在一段时间内的时间间隔是否最短。即上一区块链的区块被区块链接受后最短时间内生成的下一临时区块将被区块链接受为区块链的区块，从规则上保证了先绑定、先认证的临时区块为新的区块链的区块，从机制上确定了区块链中区块的生成规则。

图6示出了本发明实施例的物联网设备的初始化方法的一个具体示例的流程示意图。如图6所示，基于区块链的物联网设备的初始化方法的具体方法如下：

S401、待初始化的物联网设备加电启动。

S402、待初始化的物联网设备查询自身是否存在区块链数据，如果存在，执行步骤S403，如果不存在，执行步骤S404。

S403、自动调取待初始化的物联网设备内相应的操作关系记录并进入正常运行状态。

S404、查询P2P网络中与其最近的区块链节点的区块链数据中是否存在含有待初始化的物联网设备的设备标识符和节点标识符的操作关系记录，如果存在，执行步骤S405，如果不存在，执行步骤S406。

S405、从与其最近的区块链节点同步全部的区块链数据，并提取相应的操作关系记录，然后执行步骤S403。

S406、将待初始化的物联网设备的设备标识符、节点标识符以及自身的网络地址广播至P2P网络，此时待初始化的物联网设备自动成为目标节点。

S407、目标节点获取源节点发送的由目标节点私钥加密的操作关系绑定请求信息。

S408、目标节点用源节点的公钥对信息进行解密，确认源节点的合法性，实现操作关系绑定。

S409、目标节点形成区块链的临时区块。

S410、目标节点将临时区块向全网进行广播，并在全网验证该临时区块的生成时间戳与上一区块链的区块的生成时间戳在一段时间内的时间间隔是否最短，如果最短，执行步骤S411，如果不是最短，执行步骤S412。

S411、临时区块转换成为新的区块链的区块计入区块链。

S412、目标节点的临时区块继续验证，直到成为与上一区块链的区块形成时间戳时间间隔最短的新的区块链的区块。

S413、形成新的区块链的区块后，待初始化的物联网设备开始正式运行，自此该物联网设备完成初始化，正式完成激活进入运行状态。

综上所述，本发明实施例的物联网设备的初始化方法，利用去中心化、去云平台化的区块链物联网技术，实现了物联网设备与区块链的有机结合，通过利用源节点和目标节点的操作关系绑定时间戳顺序解决了基于区块链的物联网设备在共识机制上的设计难点，并巧妙的利用了设备标识符、节点标识符以及网络地址的识别与判定，最终实现了基于区块链的物联网设备的智能替换、智能互备等方法的设计。

图7示出了本发明一个实施例提供的物联网设备的初始化装置的结构示意图。如图7所示，本发明实施例的物联网设备的初始化装置，用于基于区块链对作为目标节点的物联网设备进行初始化，装置包括：

数据发送模块510，被配置为将目标节点的身份信息和网络地址广播至P2P网络；

数据接收模块520，被配置为获取源节点根据目标节点的身份信息和网络地址发送的操作关系绑定请求；

设备控制模块530，被配置为根据操作关系绑定请求，验证源节点是否合法；

数据存储模块540，被配置为若源节点合法，存储与操作关系绑定请求对应的操作关系记录并同步区块链的操作关系变更记录，以使目标节点形成区块链的区块。

在本发明实施例中，可以将新加入区块链的物联网设备作为目标节点，在对其进行初始化时，能够通过数据发送模块510将其身份信息和网络地址广播至P2P网络，通过数据接收模块520获取由用户控制的源节点向其发起的操作关系绑定请求，在目标节点获取了操作关系绑定请求后，能够通过设备控制模块530验证源节点的合法性，并在确定源节点合法后，通过数据存储模块540将合法的源节点发送的操作关系绑定请求对应的操作关系记录保存，同时同步区块链的操作关系变更记录，以形成区块链的区块，完成该物联网设备的区块链数据的快速备份。可见，在此过程中，无需人工对新物联网设备进行初始化设置，能够提高物联网设备的智能性，同时提高物联网的安全性。

本发明实施例中的源节点，可以是由用户控制的物联网设备、计算机软件或者移动终端的应用软件中的任意一种。

在本发明实施例中，物联网设备的初始化装置还包括设备确定模块550，用于确定待初始化的物联网设备是否为目标节点，设备确定模块550具体被配置为查询待初始化的物联网设备是否具有区块链数据；若未查询到区块链数据，查询区块链的其他节点的区块链数据中是否包含物联网设备的身份信息；若未查询到物联网设备的身份信息，则将物联网设备作为目标节点。

在本发明实施例中，数据存储模块540还被配置为在设备确定模块550查询到物联网设备的身份信息时，同步其他节点的区块链数据以恢复物联网设备的操作关系记录和操作关系变更记录。

在本发明实施例中，物联网设备的初始化装置还包括转换确定模块560，被配置为存储与操作关系绑定请求对应的操作关系记录并同步区块链的操作关系变更记录，使目标节点形成区块链的临时区块；根据目标节点形成临时区块的第一时间，确定目标节点位于区块链中的位置，使临时区块转变为区块链的区块。

图8示出了本发明实施例的物联网设备的初始化装置的一个示例的结构示意图。如图8所示，本发明实施例的物联网设备的初始化装置包括数据通信控制模块610、路由存储区620、设备主控模块630、启动引导区640、区块链控制模块650、区块链存储区660、设备控制模块670、传感器671、伺服机构672和终端接口673。

其中，数据通信控制模块610主要实现物联网设备的网络链接控制，其具有数据发送模块和数据接收模块的功能，同时维护物联网设备的路由存储区620，该路由存储区620存放P2P协议的网络链接节点的网络地址信息，数据通信控制模块610通过对路由存储区620的读写获取和更新自身及其他设备和节点的网络地址。

设备主控模块630为设备的核心控制模块，主要存放了设备的核心操作系统软件，其具有设备控制模块、设备确定模块和转换确定模块的功能，设备主控模块630自带启动引导区640，在设备加电时，设备主控模块630首先控制启动引导区640查询本设备是否已经激活(即确认物联网设备是否为旧物联网设备)，如确认设备已经激活，则直接进入正常运行状态，如发现设备未激活，则启动设备的待激活状态，将设备主控模块630中的设备标识符、节点标识符以及设备预设置的网络地址通过数据通信控制模块610通过P2P网络向全网广播，此时设备属于目标节点状态，等待源节点向该目标节点发出操作关系绑定请求。

区块链控制模块650是管理区块链数据的主要模块，区块链控制模块650具有区块链存储区660，区块链存储区660存放有物联网设备操作关系记录的数据链表，区块链控制模块650通过设备主控模块630向数据通信控制模块610请求相关的区块链数据更新服务。

设备控制模块670是设备自身功能的控制模块，设备主控模块630可以向设备控制模块670发送相关的指令，然后由设备控制模块670对传感器671、伺服机构672以及相应的终端接口673进行控制。

图8所示实施例的物联网设备的初始化装置的具体操作流程为：

待初始化的物联网设备加电启动，设备主控模块630通过区块链控制模块650查询区块链存储区660是否存在区块链数据，如果存在数据，则自动调取相应的操作关系记录并进入正常运行状态；如不存在数据，则设备主控模块630通过数据通信控制模块610通过路由存储区620查找P2P网络中最近的区块链节点的区块链数据中是否存在含有本设备的设备标识符以及节点标识符的操作关系记录。如在最近的区块链节点查询到存在含有本设备的设备标识符以及节点标识符的操作关系记录数据，则从该区块链节点同步全部的区块链数据，并提取相应的操作关系记录应进入正常运行状态；如不存在，设备主控模块630通过数据通信控制模块610将设备标识符、节点标识符以及自身的网络地址广播至P2P网络，此时设备自动成为目标节点。然后，通过数据通信控制模块610获取源节点发送的由目标节点私钥加密的操作关系绑定请求，设备主控模块630用源节点的公钥对信息进行解密，确认源节点的合法性。目标节点通过了源节点的操作关系绑定请求后，通过区块链控制模块650在区块链存储区660形成了临时区块。最后，数据通信控制模块610将临时区块向全网进行广播，并在全网验证该区块的生成时间戳与上一区块链的区块的生成时间戳在一段时间内的时间间隔是否最短，以使该临时区块成为新的区块计入区块链。成为新的区块链的区块后，设备开始正式运行，自此该物联网设备完成初始化，正式完成激活进入运行状态。

因此，本发明实施例的物联网设备的初始化装置，利用物联网设备中的设备标识符和节点标识符作为物联网设备的唯一标识符，实现物联网设备的识别，并且，物联网设备在第一次启动时通过源节点与目标节点的第一次操作关系记录的生成时间戳，作为共识机制的初始化方法，生成正式区块并加入区块链，实现物联网设备的初始化和激活。当物联网设备需要更换时，物联网设备可通过自恢复方法自动从区块链中获取相应数据，实现物联网设备的智能替换。

图9示出了本发明实施例提供的物联网设备的硬件结构示意图。

在物联网设备可以包括处理器701以及存储有计算机程序指令的存储器702。

具体地，上述处理器701可以包括中央处理器(CPU)，或者特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或者可以被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。

存储器702可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器702可包括硬盘驱动器(Hard Disk Drive，HDD)、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，存储器702可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下，存储器702可在综合网关容灾设备的内部或外部。在特定实施例中，存储器702是非易失性固态存储器。在特定实施例中，存储器702包括只读存储器(ROM)。在合适的情况下，该ROM可以是掩模编程的ROM、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、电可改写ROM(EAROM)或闪存或者两个或更多个以上这些的组合。

处理器701通过读取并执行存储器702中存储的计算机程序指令，以实现上述实施例中的任意一种物联网设备的初始化方法。

在一个示例中，物联网设备还可包括通信接口703和总线710。其中，如图9所示，处理器701、存储器702、通信接口703通过总线710连接并完成相互间的通信。

通信接口703，主要用于实现本发明实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。

总线710包括硬件、软件或两者，将在线数据流量计费设备的部件彼此耦接在一起。举例来说而非限制，总线可包括加速图形端口(AGP)或其他图形总线、增强工业标准架构(EISA)总线、前端总线(FSB)、超传输(HT)互连、工业标准架构(ISA)总线、无限带宽互连、低引脚数(LPC)总线、存储器总线、微信道架构(MCA)总线、外围组件互连(PCI)总线、PCI-Express(PCI-X)总线、串行高级技术附件(SATA)总线、视频电子标准协会局部(VLB)总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，总线710可包括一个或多个总线。尽管本发明实施例描述和示出了特定的总线，但本发明考虑任何合适的总线或互连。

该物联网设备可以实现结合上述附图描述的物联网设备的初始化方法。

另外，结合上述实施例中的物联网设备的初始化方法，本发明实施例可提供一种存储介质来实现。该存储介质上存储有计算机程序指令；该计算机程序指令被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种物联网设备的初始化方法。

需要明确的是，本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。

以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。

还需要说明的是，本发明中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本发明不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种物联网设备的初始化方法，用于基于区块链对作为目标节点的物联网设备进行初始化，所述方法包括：

查询待初始化的物联网设备是否具有区块链数据；

若未查询到所述区块链数据，查询所述区块链的其他节点的区块链数据中是否包含所述物联网设备的身份信息；

若未查询到所述物联网设备的所述身份信息，则将所述物联网设备作为目标节点；

将所述目标节点的身份信息和网络地址广播至P2P网络；

获取源节点根据所述目标节点的所述身份信息和所述网络地址发送的操作关系绑定请求；

根据所述操作关系绑定请求，验证所述源节点是否合法；

若所述源节点合法，存储与所述操作关系绑定请求对应的操作关系记录并同步所述区块链的操作关系变更记录，以使所述目标节点形成所述区块链的区块。

2.根据权利要求1所述的物联网设备的初始化方法，其特征在于，还包括：

若查询到所述物联网设备的所述身份信息，同步所述其他节点的所述区块链数据以恢复所述物联网设备的操作关系记录和操作关系变更记录。

3.根据权利要求1所述的物联网设备的初始化方法，其特征在于，所述目标节点的所述身份信息包括设备标识符和节点标识符中的至少一个。

4.根据权利要求1所述的物联网设备的初始化方法，其特征在于，所述操作关系绑定请求由所述源节点获取的与所述目标节点对应的私钥加密；其中，根据所述操作关系绑定请求，验证所述源节点是否合法包括：

获取与所述源节点对应的公钥；

根据所述公钥验证加密后的所述操作关系绑定请求，以确定所述源节点是否合法。

5.根据权利要求1所述的物联网设备的初始化方法，其特征在于，存储与所述操作关系绑定请求对应的操作关系记录并同步所述区块链的操作关系变更记录，以使所述目标节点形成所述区块链的区块包括：

存储与所述操作关系绑定请求对应的操作关系记录并同步所述区块链的操作关系变更记录，使所述目标节点形成所述区块链的临时区块；

根据所述目标节点形成所述临时区块的第一时间，确定所述目标节点位于所述区块链中的位置，使所述临时区块转变为所述区块链的区块。

6.根据权利要求5所述的物联网设备的初始化方法，其特征在于，根据所述目标节点形成所述临时区块的第一时间，确定所述目标节点位于所述区块链中的位置，使所述临时区块转变为所述区块链的区块包括：

确定所述区块链中已存在的区块的形成时间中与所述第一时间的间隔最短的第二时间；

根据所述第二时间对应的区块，确定所述临时区块位于所述区块链中的位置，使所述临时区块转变为所述区块链的区块。

7.一种物联网设备的初始化装置，用于基于区块链对作为目标节点的物联网设备进行初始化，其特征在于，所述装置包括：

设备确定模块，被配置为查询待初始化的物联网设备是否具有区块链数据；若未查询到所述区块链数据，查询区块链的其他节点的区块链数据中是否包含物联网设备的身份信息；若未查询到物联网设备的身份信息，则将物联网设备作为目标节点；

数据发送模块，被配置为将所述目标节点的身份信息和网络地址广播至P2P网络；

数据接收模块，被配置为获取源节点根据所述目标节点的所述身份信息和所述网络地址发送的操作关系绑定请求；

设备控制模块，被配置为根据所述操作关系绑定请求，验证所述源节点是否合法；

数据存储模块，被配置为若所述源节点合法，存储与所述操作关系绑定请求对应的操作关系记录并同步所述区块链的操作关系变更记录，以使所述目标节点形成所述区块链的区块。

8.一种物联网设备，其特征在于，所述物联网设备包括：处理器以及存储有计算机程序指令的存储器；

所述处理器执行所述计算机程序指令时实现如权利要求1-6任意一项所述的物联网设备的初始化方法。

9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1-6任意一项所述的物联网设备的初始化方法。

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