CN112200283A - 基于边缘计算的可信大容量表示载体赋码读码系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于计算机技术领域，具体涉及了一种基于边缘计算的可信大容量表示载体赋码读码系统、方法和装置，旨在解决现有赋码读码技术标识载体存储容量有限，随着接入节点的增多解析的信息可信度降低，增多接入节点会给标识解析服务器带来压力的问题。本发明包括：赋码子系统通过原始加密模块将标识信息加密生成标识密钥和标识密文，通过索引生成模块生成标识索引，通过索引加密模块生成索引密钥和索引密文，通过赋码模块对标识载体进行赋码；读码子系统通过索引密文获取模块读取标识载体上的索引密文，通过索引密文解密模块和索引解密模块还原出标识信息。本发明降低了中心服务器的负载，解决了将来不断增加接入节点的解析服务器压力增大的问题。
Description
技术领域
本发明属于计算机技术领域，具体涉及了一种基于边缘计算的可信大容量表示载体赋码读码系统和方法。
背景技术
工业互联网标识解析体系是工业互联网网络体系的重要组成部分，是支撑工业互联网互联互通的神经中枢，其作用类似于互联网领域的域名解析系统(DNS)。工业互联网标识解析体系的核心包括标识编码、标识解析系统，标识数据服务等三个部分。工业互联网标识解析体系，是实现工业全要素、各环节信息互通的关键枢纽。在工业互联网体系中，网络是基础，而标识是网络的基础，是网络的“身份证”，通过给每一个对象赋予标识，并借助工业互联网标识解析系统，实现跨地域、跨行业、跨企业的信息查询和共享。
标识解析体系对机器和物品给予唯一的“身份证”，通过解析系统，实现对机器和物品进行唯一性的定位和信息查询。没有标识解析体系，一个零部件在各个部门和各个企业流转的相关信息就像是一座孤岛，就像彼此不相连的地盘，处于割裂状态。有了标识解析体系，一个零部件有唯一的“身份证”，从生产、出厂、配送、经销等全生命周期的信息都能实现与该零部件紧密关联。
标识解析体系帮助工业企业打通产业链上下游，帮助企业实现高效便捷的供应链管理。在统一的标识体系下，不同企业之间异构的标识之间得以互通，数据沟通也变得通畅，进而可以消除供需两方之间的信息不对称，降低工业领域乃至全社会的交易成本。整机制造商通过标识解析查询确立采购来源，获取库存信息，实现零部件库存可视化管理，提高库存周转率。
在实际应用时，考虑到将来标识载体的存储容量限制，开发大容量的标识载体技术成为难点；再者，随着接入节点的增多，可信的标识载体技术也成为技术关键；同时，接入节点的爆炸式增长，会为标识解析服务器带来巨大压力，基于边缘计算的技术可以降低解析服务器压力。传统的标识载体难以应对未来行业需求，因此，亟需可信的大容量标识载体方案。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，即现有的赋码读码技术标识载体存储容量有限，随着接入节点的增多解析的信息可信度降低，增多接入节点会给标识解析服务器带来巨大压力的问题，本发明提供了一种基于边缘计算的可信大容量表示载体赋码读码系统，所述系统包括：赋码子系统和读码子系统；
所述赋码子系统包括：原始加密模块、索引生成模块、索引加密模块和赋码模块；
所述原始加密模块，用于基于原始标识信息，配置边缘计算服务器通过加密算法生成标识密钥和标识密文，边缘计算服务器存储所述标识密钥，并将所述标识密文发送至中心服务器；
所述索引生成模块，配置为基于原始标识信息的录入顺序，将所述录入顺序作为原始标识信息的标识索引；
所述索引加密模块，用于基于所述原始标识信息的标识索引，配置边缘计算服务器通过加密算法生成索引密钥和索引密文，边缘计算服务器存储所述索引密钥，并将所述索引密文发送至赋码设备；
所述赋码模块，配置为通过赋码设备根据索引密文对标识载体进行赋码；
所述读码子系统包括：索引密文获取模块、索引密文解密模块和索引解密模块；
所述索引密文获取模块，配置为基于所述标识载体通过读码设备读码索引密文；
所述索引密文解密模块，配置为通过边缘计算服务器基于读码的索引密文和存储的所述索引密钥获取所述标识索引；
所述索引解密模块，配置为边缘计算服务器将所述标识索引发送至中心服务器，中心服务器收到所述标识索引后返馈对应的标识密文，边缘计算服务器根据所述标识密文和标识索引获取原始标识信息。
在一些优选的实施方式中，所述系统包括存储系统，配置为通过边缘计算服务器存储标识密钥和索引密钥，通过中心服务器存储标识密文和索引密文。
在一些优选的实施方式中，所述标识载体包括：一维码、二维码、RFID标签和NFC标签。
在一些优选的实施方式中，所述读码设备包括：一维码、二维码、RFID标签和NFC标签的读码设备。
在一些优选的实施方式中，所述边缘计算服务器还用于存储加密算法和解密算法。
在一些优选的实施方式中，所述加密算法包括DES算法。
本发明的另一方面，提出了一种基于边缘计算的可信大容量表示载体赋码读码方法，所述方法包括：步骤S100对标识载体进行赋码和步骤S200对标识载体的信息进行读码；
其中，步骤S100包括：
步骤S110，通过通信网络建立赋码设备、读码设备、中心服务器和边缘计算服务器之间的连接；
步骤S120，基于原始标识信息，配置边缘计算服务器通过加密算法生成标识密钥和标识密文，边缘计算服务器存储所述标识密钥，并将所述标识密文发送至中心服务器；
步骤S130，基于原始标识信息的录入顺序，将所述录入顺序作为原始标识信息的标识索引；
步骤S140，基于所述原始标识信息的标识索引，配置边缘计算服务器通过加密算法生成索引密钥和索引密文，边缘计算服务器存储所述索引密钥，并将所述索引密文发送至赋码设备；
步骤S150，配置为赋码设备根据索引密文对标识载体进行赋码；
其中，步骤S200包括：
步骤S210，基于所述标识载体通过读码设备读码索引密文；
步骤S220，通过边缘计算服务器基于读码的索引密文和存储的所述索引密钥获取所述标识索引；
步骤S230，边缘计算服务器将所述标识索引发送至中心服务器，中心服务器收到所述标识索引后返馈对应的标识密文，边缘计算服务器根据所述标识密文和标识索引获取原始标识信息。
本发明的第三方面，提出了一种存储装置，其中存储有多条程序，所述程序适于由处理器加载并执行以实现上述的基于边缘计算的可信大容量表示载体赋码读码方法。
本发明的第四方面，提出了一种处理装置，包括处理器、存储装置；所述处理器，适于执行各条程序；所述存储装置，适于存储多条程序；所述程序适于由处理器加载并执行以实现上述的基于边缘计算的可信大容量表示载体赋码读码方法。
本发明的有益效果：
(1)本发明基于边缘计算的可信大容量表示载体赋码读码系统，通过将部分计算压力分散到边缘计算服务器中，降低了中心服务器的负载，解决了将来不断增加接入节点的解析服务器压力增大的问题。
(2)本发明基于边缘计算的可信大容量表示载体赋码读码系统，通过将部分计算压力分散到边缘计算服务器中，解决了标识载体的大容量存储难题，扩大了标识载体的容量。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是本发明实施例的基于边缘计算的可信大容量表示载体赋码读码系统的结构框图；
图2是本发明实施例的基于边缘计算的可信大容量表示载体赋码读码方法的赋码过程示意图；
图3是本发明实施例的基于边缘计算的可信大容量表示载体赋码读码方法的读码过程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
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。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
本发明提供一种基于边缘计算的可信大容量表示载体赋码读码系统，本系统包括：赋码子系统和读码子系统；
所述赋码子系统包括：原始加密模块、索引生成模块、索引加密模块和赋码模块；
所述原始加密模块，用于基于原始标识信息，配置边缘计算服务器通过加密算法生成标识密钥和标识密文，边缘计算服务器存储所述标识密钥，并将所述标识密文发送至中心服务器；
所述索引生成模块，配置为基于原始标识信息的录入顺序，将所述录入顺序作为原始标识信息的标识索引；
本实施例中，生成标识索引还可通过哈希算法生成；
所述索引加密模块，用于基于所述原始标识信息的标识索引，配置边缘计算服务器通过加密算法生成索引密钥和索引密文，边缘计算服务器存储所述索引密钥，并将所述索引密文发送至赋码设备；
所述赋码模块，配置为通过赋码设备根据索引密文对标识载体进行赋码；
所述读码子系统包括：索引密文获取模块、索引密文解密模块和索引解密模块；
所述索引密文获取模块，配置为基于所述标识载体通过读码设备读码索引密文；
所述索引密文解密模块，配置为通过边缘计算服务器基于读码的索引密文和存储的所述索引密钥获取所述标识索引；
所述索引解密模块，配置为边缘计算服务器将所述标识索引发送至中心服务器，中心服务器收到所述标识索引后返馈对应的标识密文，边缘计算服务器根据所述标识密文和标识索引获取原始标识信息。
为了更清晰地对本发明基于边缘计算的可信大容量表示载体赋码读码系统进行说明，下面结合图1对本发明方法实施例中各步骤展开详述。
本发明一种实施例的基于边缘计算的可信大容量表示载体赋码读码系统，所述系统包括：赋码子系统和读码子系统，各子系统细描述如下：
所述赋码子系统包括：原始加密模块、索引生成模块、索引加密模块和赋码模块；
所述原始加密模块，用于基于原始标识信息，配置边缘计算服务器通过加密算法生成标识密钥和标识密文，边缘计算服务器存储所述标识密钥，并将所述标识密文发送至中心服务器；
所述索引生成模块，配置为基于原始标识信息的录入顺序，将所述录入顺序作为原始标识信息的标识索引；
所述索引加密模块，用于基于所述原始标识信息的标识索引，配置边缘计算服务器通过加密算法生成索引密钥和索引密文，边缘计算服务器存储所述索引密钥，并将所述索引密文发送至赋码设备；
所述赋码模块，配置为通过赋码设备根据索引密文对标识载体进行赋码；
所述读码子系统包括：索引密文获取模块、索引密文解密模块和索引解密模块；
所述索引密文获取模块，配置为基于所述标识载体通过读码设备读码索引密文；
在本实施例中，采用读码设备扫描标识载体，将索引密文发送到边缘计算服务器中；
所述索引密文解密模块，配置为通过边缘计算服务器基于读码的索引密文和存储的所述索引密钥获取所述标识索引；
所述索引解密模块，配置为边缘计算服务器将所述标识索引发送至中心服务器，中心服务器收到所述标识索引后返馈对应的标识密文，边缘计算服务器根据所述标识密文和标识索引获取原始标识信息。
在本实施例中，边缘计算服务器为系统提供边缘计算能力。中心服务器提供标识载体信息存储能力。
在本实施例中，所述系统包括存储系统，配置为通过边缘计算服务器存储标识密钥和索引密钥，通过中心服务器存储标识密文和索引密文。
在本实施例中，所述标识载体包括：一维码、二维码、RFID标签和NFC标签。
在本实施例中，所述读码设备包括：一维码、二维码、RFID标签和NFC标签的读码设备。
在本实施例中，所述赋码设备包括：一维码、二维码、RFID标签和NFC标签的赋码设备。
在本实施例中，所述边缘计算服务器还用于存储加密算法和解密算法。
在本实施例中，所述加密算法包括DES算法。
在本实施例中，边缘计算服务器的加密软件读取标识信息，生成加密的标识信息、密钥和索引的具体步骤为：
边缘计算服务器随机生成16进制密钥K，例如K＝133457799BBCDFF1。
边缘计算服务器通过将密钥K化为二进制、置换、拆分、位移、组合操作，生成16对子密钥；
对要进行加密的标识信息进行初始IP变换，将得到的输出拆分为L0和R0两个部分；
将标识信息的明文输入到轮函数中，采用16对子密钥进行加密；
组合密钥和密文，根据哈希算法得到密文索引；
将密钥保存在本地，将密文发送到中心服务器；
重复执行对索引进行加密，将生成的密钥保存到本地，将生成的密文发送到赋码设备进行赋码。
所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
需要说明的是，上述实施例提供的基于边缘计算的可信大容量表示载体赋码读码系统，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块来完成，即将本发明实施例中的模块或者步骤再分解或者组合，例如，上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。对于本发明实施例中涉及的模块、步骤的名称，仅仅是为了区分各个模块或者步骤，不视为对本发明的不当限定。
本发明第二实施例的基于边缘计算的可信大容量表示载体赋码读码方法，所述方法包括：步骤S100对标识载体进行赋码和步骤S200对标识载体的信息进行读码；
其中，步骤S100如图2所示包括：
步骤S110，通过通信网络建立赋码设备、读码设备、中心服务器和边缘计算服务器之间的连接；
步骤S120，基于原始标识信息，配置边缘计算服务器通过加密算法生成标识密钥和标识密文，边缘计算服务器存储所述标识密钥，并将所述标识密文发送至中心服务器；
步骤S130，为基于原始标识信息的录入顺序，将所述录入顺序作为原始标识信息的标识索引；
步骤S140，基于所述原始标识信息的标识索引，配置边缘计算服务器通过加密算法生成索引密钥和索引密文，边缘计算服务器存储所述索引密钥，并将所述索引密文发送至赋码设备；
步骤S150，配置为赋码设备根据索引密文对标识载体进行赋码；
其中，步骤S200如图3所示包括：
步骤S210，基于所述标识载体通过读码设备读码索引密文；
步骤S220，通过边缘计算服务器基于读码的索引密文和存储的所述索引密钥获取所述标识索引；
步骤S230，边缘计算服务器将所述标识索引发送至中心服务器，中心服务器收到所述标识索引后返馈对应的标识密文，边缘计算服务器根据所述标识密文和标识索引获取原始标识信息。
本发明第三实施例的一种存储装置，其中存储有多条程序，所述程序适于由处理器加载并执行以实现上述的基于边缘计算的可信大容量表示载体赋码读码方法。
本发明第四实施例的一种处理装置，包括处理器、存储装置；处理器，适于执行各条程序；存储装置，适于存储多条程序；所述程序适于由处理器加载并执行以实现上述的基于边缘计算的可信大容量表示载体赋码读码方法。
所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的存储装置、处理装置的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本领域技术人员应该能够意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块、方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，软件模块、方法步骤对应的程序可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。为了清楚地说明电子硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以电子硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不是用于描述或表示特定的顺序或先后次序。
术语“包括”或者任何其它类似用语旨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/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于边缘计算的可信大容量表示载体赋码读码系统，其特征在于，所述系统包括：赋码子系统和读码子系统；
所述赋码子系统包括：原始加密模块、索引生成模块、索引加密模块和赋码模块；
所述原始加密模块，用于基于原始标识信息，配置边缘计算服务器通过加密算法生成标识密钥和标识密文，边缘计算服务器存储所述标识密钥，并将所述标识密文发送至中心服务器；
所述索引生成模块，配置为基于原始标识信息的录入顺序，将所述录入顺序作为原始标识信息的标识索引；
所述索引加密模块，用于基于所述原始标识信息的标识索引，配置边缘计算服务器通过加密算法生成索引密钥和索引密文，边缘计算服务器存储所述索引密钥，并将所述索引密文发送至赋码设备；
所述赋码模块，配置为通过赋码设备根据索引密文对标识载体进行赋码；
所述读码子系统包括：索引密文获取模块、索引密文解密模块和索引解密模块；
所述索引密文获取模块，配置为基于所述标识载体通过读码设备读码索引密文；
所述索引密文解密模块，配置为通过边缘计算服务器基于读码的索引密文和存储的所述索引密钥获取所述标识索引；
所述索引解密模块，配置为边缘计算服务器将所述标识索引发送至中心服务器，中心服务器收到所述标识索引后返馈对应的标识密文，边缘计算服务器根据所述标识密文和标识索引获取原始标识信息。
2.根据权利要求1所述的基于边缘计算的可信大容量表示载体赋码读码系统，其特征在于，所述系统包括存储系统，配置为通过边缘计算服务器存储标识密钥和索引密钥，通过中心服务器存储标识密文和索引密文。
3.根据权利要求1所述的基于边缘计算的可信大容量表示载体赋码读码系统，其特征在于，所述标识载体包括：一维码、二维码、RFID标签和NFC标签。
4.根据权利要求1所述的基于边缘计算的可信大容量表示载体赋码读码系统，其特征在于，所述读码设备包括：一维码、二维码、RFID标签和NFC标签的读码设备。
5.根据权利要求1所述的基于边缘计算的可信大容量表示载体赋码读码系统，其特征在于，所述赋码设备包括：一维码、二维码、RFID标签和NFC标签的赋码设备。
6.根据权利要求1所述的基于边缘计算的可信大容量表示载体赋码读码系统，其特征在于，所述边缘计算服务器还用于存储加密算法和解密算法。
7.根据权利要求1所述的基于边缘计算的可信大容量表示载体赋码读码系统，其特征在于，所述加密算法包括DES算法。
8.一种基于边缘计算的可信大容量表示载体赋码读码方法，其特征在于，所述方法包括：步骤S100对标识载体进行赋码和步骤S200对标识载体的信息进行读码；
其中，步骤S100包括：
步骤S110，通过通信网络建立赋码设备、读码设备、中心服务器和边缘计算服务器之间的连接；
步骤S120，基于原始标识信息，配置边缘计算服务器通过加密算法生成标识密钥和标识密文，边缘计算服务器存储所述标识密钥，并将所述标识密文发送至中心服务器；
步骤S130，配置为基于原始标识信息的录入顺序，将所述录入顺序作为原始标识信息的标识索引；
步骤S140，基于所述原始标识信息的标识索引，配置边缘计算服务器通过加密算法生成索引密钥和索引密文，边缘计算服务器存储所述索引密钥，并将所述索引密文发送至赋码设备；
步骤S150，配置为赋码设备根据索引密文对标识载体进行赋码；
其中，步骤S200包括：
步骤S210，基于所述标识载体通过读码设备读码索引密文；
步骤S220，通过边缘计算服务器基于读码的索引密文和存储的所述索引密钥获取所述标识索引；
步骤S230，边缘计算服务器将所述标识索引发送至中心服务器，中心服务器收到所述标识索引后返馈对应的标识密文，边缘计算服务器根据所述标识密文和标识索引获取原始标识信息。
9.一种存储装置，其中存储有多条程序，其特征在于，所述程序适于由处理器加载并执行以实现权利要求8所述的基于边缘计算的可信大容量表示载体赋码读码方法。
10.一种处理装置，包括处理器，适于执行各条程序，以及存储装置，适于存储多条程序，其特征在于，所述程序适于由处理器加载并执行以实现权利要求8所述的基于边缘计算的可信大容量表示载体赋码读码方法。
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