CN112134939A - 一种基于智慧城市的区块化城市云平台 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及智慧城市云平台技术领域，且公开了一种基于智慧城市的区块化城市云平台，包括部署在智慧城市第i区域的第i区块云服务器，其中i＝1,2,…,n，所述的n个区块云服务器连接构成基于区块链技术的区块化城市云平台网络；在上述基于区块链技术的区块化城市云平台网络的区块云服务器上运行有数据加密系统，当物联网终端设备向上述区块云服务器上传所采集的数据Mi时，数据加密系统先对采集数据Mi进行加密处理，之后再将加密数据上传至区块云服务器内进行存储。本发明解决了目前城市云平台上中心化的服务器一旦遭到攻击，将会波及数量众多的设备，进而对整个城市的生产生活造成影响的技术问题。

Description

一种基于智慧城市的区块化城市云平台
技术领域
本发明涉及智慧城市云平台技术领域，具体为一种基于智慧城市的区块化城市云平台。
背景技术
传统智慧城市的建设中通过物联网传感器、大数据与云计算等技术将采集到的大量数据上传到一个中心化服务器或者“城市云平台”上对数据进行分析处理，这样的结构正中了DDoS攻击者的下怀。一旦中心化的服务器或者“城市云平台”遭到攻击，那么将会波及数量众多的设备，进而对整个城市的生产生活造成影响。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供一种基于智慧城市的区块化城市云平台，以解决目前城市云平台上中心化的服务器一旦遭到攻击，将会波及数量众多的设备，进而对整个城市的生产生活造成影响的技术问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于智慧城市的区块化城市云平台，包括部署在智慧城市第i区域的第i区块云服务器，其中i＝1,2,…,n，所述的n个区块云服务器连接构成基于区块链技术的区块化城市云平台网络；
在上述基于区块链技术的区块化城市云平台网络的区块云服务器上运行有数据加密系统，当物联网终端设备向上述区块云服务器上传所采集的数据Mi时，数据加密系统先对采集数据Mi进行加密处理，之后再将加密数据上传至区块云服务器内进行存储；
所述数据加密系统的加密方法包括以下步骤：
步骤一：在数据加密系统上生成物联网终端设备和区块云服务器的共享密钥；
步骤二：物联网终端设备根据步骤一的共享密钥计算所采集的数据的密文，并将密文发送给区块云服务器；
步骤三：区块云服务器根据共享密钥解密密文，得到物联网终端设备所采集并发送的数据的明文。
进一步的，所述步骤一中共享密钥的生成方法包括：
数据加密系统选取大素数p，q，q|p-1，q阶元
Figure BDA0002684738800000021
并将上述参数向物联网终端设备和区块云服务器公开；
物联网终端设备选取xS，计算
Figure BDA0002684738800000022
利用公开信道将yS发送给区块云服务器；
区块云服务器接收到yS之后，选取xR，先计算
Figure BDA0002684738800000023
再计算共享密钥
Figure BDA0002684738800000024
利用公开信道将yR发送给物联网终端设备；
物联网终端设备计算共享密钥
Figure BDA0002684738800000025
进一步的，所述物联网终端设备选取l，使得k≡glmodp；
对于所采集的数据Mi，物联网终端设备选取t<q，计算密文Ci＝(C1，C2)，其中C1≡Miktmodp，C2≡gtmodp。
进一步的，所述区块云服务器根据共享密钥k，计算明文
Figure BDA0002684738800000026
(三)有益的技术效果
与现有技术相比，本发明具备以下有益的技术效果：
在本发明的方案中，区块链技术的去中心化特征使得区块化城市云平台中所有区块云服务器都拥有一份完整的数据副本，即使区块化城市云平台中的节点受到攻击，只要一个区块云服务器拥有完整的副本，其他节点都可以从这个节点上复制完整的数据，从而解决目前城市云平台上中心化的服务器一旦遭到攻击，将会波及数量众多的设备，进而对整个城市的生产生活造成影响的技术问题。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种基于智慧城市的区块化城市云平台，包括部署在智慧城市第一区域的第一区块云服务器，部署在智慧城市第二区域的第二区块云服务器，部署在智慧城市第n区域的第n区块云服务器，第一区块云服务器、第二区块云服务器和第n区块云服务器连接构成基于区块链技术的区块化城市云平台网络；
在上述基于区块链技术的区块化城市云平台网络的区块云服务器上运行有数据加密系统，当物联网终端设备向上述任一区块云服务器上传所采集的数据Mi时，数据加密系统先对采集数据Mi进行加密处理，之后再将加密数据上传至区块云服务器内进行存储；
上述数据加密系统的加密方法包括以下步骤：
步骤一：数据加密系统选取大素数p，q，q|p-1，q阶元
Figure BDA0002684738800000031
并将上述参数向物联网终端设备和区块云服务器公开；
步骤二：物联网终端设备选取xS，计算
Figure BDA0002684738800000032
利用公开信道将yS发送给区块云服务器；
步骤三：区块云服务器接收到yS之后，选取xR，先计算
Figure BDA0002684738800000041
再计算共享密钥
Figure BDA0002684738800000042
利用公开信道将yR发送给物联网终端设备；
步骤四：物联网终端设备计算共享密钥
Figure BDA0002684738800000043
步骤五：物联网终端设备选取l，使得k≡glmodp；
步骤六：对于所采集的数据Mi，物联网终端设备选取t<q，计算密文Ci＝(C1，C2)，其中C1≡Miktmodp，C2≡gtmodp，并将Ci发送给区块云服务器；
步骤七：区块云服务器根据共享密钥k，计算明文
Figure BDA0002684738800000044
在上述方案中，区块链技术的去中心化特征使得区块化城市云平台中所有区块云服务器都拥有一份完整的数据副本，即使区块化城市云平台中的节点受到攻击，只要一个区块云服务器拥有完整的副本，其他节点都可以从这个节点上复制完整的数据。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种基于智慧城市的区块化城市云平台，其特征在于，包括部署在智慧城市第i区域的第i区块云服务器，其中i＝1,2,…,n，所述的n个区块云服务器连接构成基于区块链技术的区块化城市云平台网络；
在上述基于区块链技术的区块化城市云平台网络的区块云服务器上运行有数据加密系统，当物联网终端设备向上述区块云服务器上传所采集的数据Mi时，数据加密系统先对采集数据Mi进行加密处理，之后再将加密数据上传至区块云服务器内进行存储；
所述数据加密系统的加密方法包括以下步骤：
步骤一：在数据加密系统上生成物联网终端设备和区块云服务器的共享密钥；
步骤二：物联网终端设备根据步骤一的共享密钥计算所采集的数据的密文，并将密文发送给区块云服务器；
步骤三：区块云服务器根据共享密钥解密密文，得到物联网终端设备所采集并发送的数据的明文。
2.根据权利要求1所述的基于智慧城市的区块化城市云平台，其特征在于，所述步骤一中共享密钥的生成方法包括：
数据加密系统选取大素数p，q，q|p-1，q阶元
Figure FDA0002684738790000011
并将上述参数向物联网终端设备和区块云服务器公开；
物联网终端设备选取xS，计算
Figure FDA0002684738790000012
利用公开信道将yS发送给区块云服务器；
区块云服务器接收到yS之后，选取xR，先计算
Figure FDA0002684738790000013
再计算共享密钥
Figure FDA0002684738790000014
利用公开信道将yR发送给物联网终端设备；
物联网终端设备计算共享密钥
Figure FDA0002684738790000015
3.根据权利要求2所述的基于智慧城市的区块化城市云平台，其特征在于，所述物联网终端设备选取l，使得k≡glmodp；
对于所采集的数据Mi，物联网终端设备选取t<q，计算密文Ci＝(C1，C2)，其中C1≡Miktmodp，C2≡gtmodp。
4.根据权利要求3所述的基于智慧城市的区块化城市云平台，其特征在于，所述区块云服务器根据共享密钥k，计算明文
Figure FDA0002684738790000021
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