CN112434341A - 一种防业务篡改的区块链轻节点数据采集方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防业务篡改的区块链轻节点数据采集方法及装置，该方法：基于业务配置的方式，来控制区块链轻节点采集特定属性的业务数据，而用于进行业务配置的业务模型存储在区块链网络中，当区块链轻节点发送的业务配置请求至区块链网络中的相应节点时，该节点将向区块链轻节点发送业务模型以及用于验证该业务模型签名的公钥，而当区块链轻节点获取到业务模型和公钥后，利用公钥去验证业务模型是否被篡改，以防止业务模型在经过物联网传输时被篡改。因此，本发明基于上述方式不仅能够提高物联网数据的安全，同时还能降低物联网设备硬件性能的要求。

Description

一种防业务篡改的区块链轻节点数据采集方法及装置
技术领域
本发明涉及物联网与区块链技术领域，尤其涉及一种防业务篡改的区块链轻节点数据采集方法及装置。
背景技术
物联网在发展演进过程中，遇到了设备安全、个人隐私、架构僵化、通信兼容和多主体协同5大痛点。而在个人隐私方面，主要是中心化的管理架构无法自证清白，个人隐私数据被泄露的相关时间时有发生。
而区块链凭借主体对等、公开透明、安全通信、难以篡改和多方共识等特性，对物联网将产生重要的影响：其中，多中心、弱中心化的特质将降低中心化架构的高额运维成本，信息加密、安全通信的特质将有助于保护隐私，身份权限管理和多方共识有助于识别非法节点，及时阻止恶意节点的接入和作恶，依托链式的结构有助于构建可证可溯的电子证据存证，分布式架构和主体对等的特点有助于打破物联网现存的多个信息孤岛桎梏，促进信息的横向流动和多方协作。
虽然，区块链应用在物联网中具备上述优势，但是，物联网设备普遍出在计算能力低、网络安全能力弱，难以保证经过物联网传输的重要数据不被篡改，甚至被不法分子获取。因此，有必要设计一种既能适配区块链技术，又能提高物联网传输业务数据安全保护能力的方案。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的不足，本发明的目的在于：提供一种防业务篡改的区块链轻节点数据采集方法，不仅能够提高物联网数据的安全，同时还能降低物联网设备硬件性能的要求。
为实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
一种防业务篡改的区块链轻节点数据采集方法，其包括以下步骤：
根据区块链轻节点的业务配置请求，区块链网络中相应的节点向所述区块链轻节点发送业务模型以及用于验证所述业务模型签名的公钥；
接收到所述业务模型和所述公钥后，所述区块链轻节点根据所述公钥，验证所述业务模型是否被篡改；其中，若所述业务模型未被篡改，则对所述业务模型进行解析，以获得相应的业务配置；
获取到所述业务配置后，将所述业务配置安装至所述区块链轻节点，使所述区块链轻节根据所述业务配置，对特定属性的业务数据进行采集；
以及，对采集到的业务数据进行组包，得到业务数据包，并对所述业务数据包进行签名；当签名完成后，将所述业务数据包发送给区块链网络，以进行上链操作。
根据一种具体的实施方式，本发明的防业务篡改的区块链轻节点数据采集方法中，所述业务配置请求包括：客户端ID和区块链网络节点地址；其中，所述客户端ID和区块链网络节点地址由所述区块链轻节点从预设网关中获取。
根据一种具体的实施方式，本发明的防业务篡改的区块链轻节点数据采集方法中，配置所述区块链轻节点每间隔一定时间或者随机时间，向区块链网络中相应的节点发出所述业务配置请求。
根据一种具体的实施方式，本发明的防业务篡改的区块链轻节点数据采集方法中，所述区块链轻节点利用所述区块链网络分发的私钥，对所述业务数据包进行签名。
根据一种具体的实施方式，本发明的防业务篡改的区块链轻节点数据采集方法中，所述区块链轻节点将所述组包数据发送至区块链网络后，还对区块交易结果进行轮询，若未返回所述区块交易结果且轮询次数超过设定阈值，则丢弃所述组包数据。
本发明的另一方面，还提供一种防业务篡改的区块链轻节点数据采集装置，其包括：
请求模块，用于向区块链网络中相应的节点，发送业务配置请求，以获取相应的业务模型以及用于验证所述业务模型签名的公钥；
验证模块，用于根据所述公钥，验证所述业务模型是否被篡改；
解析模块，用于在所述业务模型未被篡改时，对所述业务模型进行解析，以获取相应的业务配置；
配置安装模块，用于将所述业务配置安装至所述区块链轻节点；
采集模块，用于根据所述业务配置，对特定属性的业务数据进行采集；
组包模块，用于对所述采集模块采集到的业务数据进行组包；
签名模块，用于对所述组包模块得到的业务数据包进行签名；
上链模块，用于将所述签名模块签名后的业务数据包发送至区块链网络，以进行上链操作。
根据一种具体的实施方式，本发明的防业务篡改的区块链轻节点数据采集装置中，所述业务配置请求包括：客户端ID和区块链网络节点地址；其中，所述客户端ID和区块链网络节点地址由所述区块链轻节点从预设网关中获取。
根据一种具体的实施方式，本发明的防业务篡改的区块链轻节点数据采集装置中，所述请求模块，用于每间隔一定时间或者随机时间，向区块链网络中相应的节点发出所述业务配置请求。
根据一种具体的实施方式，所述签名模块，用于利用所述区块链网络分发的私钥，对所述业务数据包进行签名。
根据一种具体的实施方式，本发明的防业务篡改的区块链轻节点数据采集装置还包括轮询模块，用于在所述上链模块将所述组包数据发送至区块链网络后，对区块交易结果进行轮询，若未返回所述区块交易结果且轮询次数超过设定阈值，则触发所述组包模块丢弃所述组包数据。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明的防业务篡改的区块链轻节点数据采集方法，基于业务配置的方式，来控制区块链轻节点采集特定属性的业务数据，而用于进行业务配置的业务模型存储在区块链网络中，当区块链轻节点发送的业务配置请求至区块链网络中的相应节点时，该节点将向区块链轻节点发送业务模型以及用于验证该业务模型签名的公钥，而当区块链轻节点获取到业务模型和公钥后，利用公钥去验证业务模型是否被篡改，以防止业务模型在经过物联网传输时被篡改。因此，本发明基于上述方式不仅能够提高物联网数据的安全，同时还能降低物联网设备硬件性能的要求。
附图说明
图1为本发明数据采集方法的交互时序图；
图2为本发明中区块交易结果轮询的流程示意图；
图3为本发明数据采集装置的模块示意图；
图4为本发明数据采集装置的一个实施例的模块示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
如图1所示，本发明的防业务篡改的区块链轻节点数据采集方法，其包括以下步骤：
区块链轻节点发出业务配置请求，该业务配置请求由物联网转发至区块链网络中的相应节点。在实施时，区块链轻节点在初始化时，通过向预设网关发送初始化请求，该初始化请求包含有区块链轻节点的设备ID，预设网关根据设备ID确定，返回的客户端ID和区块链网络地址。需要指出的是，本发明中的客户端ID为区块链轻节点上的SDK的标识，区块链网络中的节点可根据客户端ID，判断该区块链轻节点是否被授权。
然后，区块链节点响应该业务配置请求，并根据区块链轻节点的客户端ID，发送相应的业务模型以及用于验证该业务模型签名的公钥，并经由物联网转发给该区块链轻节点。
当区块链轻节点接收到所述业务模型和所述公钥后，所述区块链轻节点根据所述公钥，验证所述业务模型是否被篡改；其中，若所述业务模型未被篡改，则对所述业务模型进行解析，以获得相应的业务配置；若业务模型被篡改，则直接结束上述业务配置请求的过程。
而当区块链轻节点获取到所述业务配置后，将所述业务配置安装至所述区块链轻节点，使区块链轻节根据所述业务配置，对特定属性的业务数据进行采集。
区块链轻节点进行数据采集时，物联网设备会返回特定属性的业务数据，然后，区块链轻节点继续对采集到的业务数据进行组包，得到业务数据包；具体的，数据组包或者打包的方式，由区块链轻节点与区块链网络的数据传输协议决定。
接着，对业务数据包进行签名；当签名完成后，将所述业务数据包发送给区块链网络中对应的区块链节点，以进行上链操作。
本发明的防业务篡改的区块链轻节点数据采集方法中，为了保证区块链轻节点的业务功能不被篡改或者被恶意控制，配置区块链轻节点每间隔一定时间或者随机时间，向区块链网络中相应的节点发出业务配置请求。通过多频次的发送业务配置请求，可以刷新区块链轻节点的业务配置，保证区块链轻节点的业务配置与区块链网络中的业务配置保持一致。
而且，本发明的防业务篡改的区块链轻节点数据采集方法中，为了保证区块链轻节点上传的业务数据不被篡改，区块链轻节点利用区块链网络分发的私钥，对该业务数据包进行签名；其中，区块链轻节点会预先注册至区块链网络，并由区块链网络生成一对公钥与私钥，区块链网络保留公钥，将私钥分发给区块链轻节点；然后以硬件的方式，将该私钥固化在区块链轻节点上。
如图2所示，本发明的防业务篡改的区块链轻节点数据采集方法中，当区块链轻节点将所述组包数据发送至区块链网络后，还对区块交易结果进行轮询。具体的，对区块交易结果的轮询过程包括：
第一步，区块链轻节点将签名后业务数据包发送至区块链网络；
第二步：区块链轻节点发送出签名后的业务数据包后，需要监测区块链网络是否反馈区块交易结果，即当区块链网络对该业务数据包完成上链操作后，会返回Hash值。若接收到了区块交易结果，即表明上链成功，而若没有接收到区块交易结果，则对区块交易结果进行轮询，即进入第三步.
第三步：对区块交易结果进行轮询，并进一步判断轮询次数是否超过设定阈值。若轮询次数未超过设定阈值，则轮询次数加一，并跳转至第二步；若轮询次数超过设定阈值，则区块链轻节点丢弃所述业务数据包。
本发明的另一方面，如图3所示，还提供一种防业务篡改的区块链轻节点数据采集装置，其包括：
请求模块100，用于向区块链网络中相应的节点，发送业务配置请求，以获取相应的业务模型以及用于验证所述业务模型签名的公钥；
验证模块200，用于根据所述公钥，验证所述业务模型是否被篡改；
解析模块300，用于在所述业务模型未被篡改时，对所述业务模型进行解析，以获取相应的业务配置；
配置安装模块400，用于将所述业务配置安装至所述区块链轻节点；
采集模块500，用于根据所述业务配置，对特定属性的业务数据进行采集；
组包模块600，用于对所述采集模块采集到的业务数据进行组包；
签名模块700，用于对所述组包模块得到的业务数据包进行签名；
上链模块800，用于将所述签名模块签名后的业务数据包发送至区块链网络，以进行上链操作。
本发明的防业务篡改的区块链轻节点数据采集装置中，请求模块100发送的业务配置请求包括：客户端ID和区块链网络节点地址；其中，所述客户端ID和区块链网络节点地址由所述区块链轻节点从预设网关中获取。而且，请求模块100还被配置为每间隔一定时间或者随机时间，向区块链网络中相应的节点发出该业务配置请求。
本发明的防业务篡改的区块链轻节点数据采集装置中，所述签名模块700，用于利用所述区块链网络分发的私钥，对所述业务数据包进行签名。
如图4所示，在具体实施时，本发明的区块链轻节点数据采集装置还包括轮询模块900，用于在上链模块800将业务数据包发送给区块链网络后，对区块交易结果进行轮询，若未返回所述区块交易结果且轮询次数超过设定阈值，则触发所述组包模块600丢弃所述业务数据包。
应该理解到，本发明所揭露的装置或系统，可通过其它的方式实现。例如所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，模块之间的通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个处理单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

Claims (10)

1.一种防业务篡改的区块链轻节点数据采集方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据区块链轻节点的业务配置请求，区块链网络中相应的节点向所述区块链轻节点发送业务模型以及用于验证所述业务模型签名的公钥；
接收到所述业务模型和所述公钥后，所述区块链轻节点根据所述公钥，验证所述业务模型是否被篡改；其中，若所述业务模型未被篡改，则对所述业务模型进行解析，以获得相应的业务配置；
获取到所述业务配置后，将所述业务配置安装至所述区块链轻节点，使所述区块链轻节根据所述业务配置，对特定属性的业务数据进行采集；
以及，对采集到的业务数据进行组包，得到业务数据包，并对所述业务数据包进行签名；当签名完成后，将所述业务数据包发送给区块链网络，以进行上链操作。
2.如权利要求1所述的防业务篡改的区块链轻节点数据采集方法，其特征在于，所述业务配置请求包括：客户端ID和区块链网络节点地址；其中，所述客户端ID和区块链网络节点地址由所述区块链轻节点从预设网关中获取。
3.如权利要求2所述的防业务篡改的区块链轻节点数据采集方法，其特征在于，配置所述区块链轻节点每间隔一定时间或者随机时间，向区块链网络中相应的节点发送所述业务配置请求。
4.如权利要求1所述的防业务篡改的区块链轻节点数据采集方法，其特征在于，所述区块链轻节点利用所述区块链网络分发的私钥，对所述业务数据包进行签名。
5.如权利要求1所述的防业务篡改的区块链轻节点数据采集方法，其特征在于，所述区块链轻节点将所述业务数据包发送给区块链网络后，还对区块交易结果进行轮询，若轮询次数超过设定阈值时，未返回所述区块交易结果，则丢弃所述业务数据包。
6.一种防业务篡改的区块链轻节点数据采集装置，其他特征在于，包括：
请求模块，用于向区块链网络中相应的节点，发送业务配置请求，以获取相应的业务模型以及用于验证所述业务模型签名的公钥；
验证模块，用于根据所述公钥，验证所述业务模型是否被篡改；
解析模块，用于在所述业务模型未被篡改时，对所述业务模型进行解析，以获取相应的业务配置；
配置安装模块，用于将所述业务配置安装至所述区块链轻节点；
采集模块，用于根据所述业务配置，对特定属性的业务数据进行采集；
组包模块，用于对所述采集模块采集到的业务数据进行组包；
签名模块，用于对所述组包模块得到的业务数据包进行签名；
上链模块，用于将所述签名模块签名后的业务数据包发送至区块链网络，以进行上链操作。
7.如权利要求6所述的防业务篡改的区块链轻节点数据采集装置，其他特征在于，所述业务配置请求包括：客户端ID和区块链网络节点地址；其中，所述客户端ID和区块链网络节点地址由所述区块链轻节点从预设网关中获取。
8.如权利要求7所述的防业务篡改的区块链轻节点数据采集装置，其他特征在于，所述请求模块，用于每间隔一定时间或者随机时间，向区块链网络中相应的节点发出所述业务配置请求。
9.如权利要求6所述的防业务篡改的区块链轻节点数据采集装置，其他特征在于，所述签名模块，用于利用所述区块链网络分发的私钥，对所述业务数据包进行签名。
10.如权利要求6所述的防业务篡改的区块链轻节点数据采集装置，其他特征在于，还包括轮询模块，用于在所述上链模块将所述组包数据发送至区块链网络后，对区块交易结果进行轮询，若未返回所述区块交易结果且轮询次数超过设定阈值，则触发所述组包模块丢弃所述组包数据。
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