CN113256418A - 一种基于区块链的汽车零部件产线生产数据共享系统 - Google Patents

一种基于区块链的汽车零部件产线生产数据共享系统 Download PDF

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Abstract

本发明一种基于区块链的汽车零部件产线生产数据共享系统，完整的产线生产数据在链下MES数据库存储；轻量级关键可共享数据在链上存储；数据上传者通过定制的权限控制策略上传共享数据标识；数据请求者通过数据访问控制策略获取加密后的共享数据标识表。基于上述基于区块链的汽车零部件产线生产数据共享系统能够实现：1、数据可信上链：通过多种加密算法将处理后的共享数据标识进行轻量级上链存储，解决了用中心化方式管理带来的数据易篡改和不可信问题，确保数据真实可信存储。2、数据可信共享：存储在区块链数据库中的关键共享数据通过定制的权限控制策略和数据访问控制策略，实现了数据安全可信传递。

Description

一种基于区块链的汽车零部件产线生产数据共享系统
技术领域
本发明属于区块链及汽车零部件生产技术领域，具体涉及一种基于区块链的汽车零部件产线生产数据共享系统。
背景技术
汽车零部件生产过程中，多产线之间需要共享产线的产品状态信息，如产品状态、产品质检结果等，进而进行再生产。现在大多数企业是用中心化的方式，如采用MES系统管理，来解决多产线之间数据共享。获取数据流程为：产线管理员将可共享数据上传至中心服务器；数据请求者向中心服务器提交数据获取请求；中心服务器返回指定可共享数据。
采用中心化的方式管理数据，存在如下问题：如何确保产线生产数据真实可信上传和存储、如何确保存储的产线生产数据不会被恶意篡改以及如何确保需要共享的产线生产数据可信共享，这些是目前急需解决的技术问题。
因此，本领域亟需提供一种能够实现汽车零部件产线生产数据真实可信共享的产线生产数据共享系统，保证汽车零部件产线生产数据真实可信上传和存储，进而实现数据真实可信共享。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出了一种基于区块链的汽车零部件产线生产数据共享系统，用区块链技术来解决当前制造企业面临的产线生产数据造假和产线生产数据可信共享的问题。
一种基于区块链的汽车零部件产线生产数据共享系统，包括获取源数据模块，用于获取源产线生产数据；
数据处理模块，用于将所述源产线生产数据处理成共享数据标识；所述共享数据标识包括消息摘要、数据签名和关键共享数据；所述关键共享数据包括产线ID、产品ID、产品状态、产品质检结果和下线时间；
数据存储模块，用于将共享数据根据规定格式上传到区块链；所述区块链包括交易模块、打包模块、权限控制模块、执行模块、共识模块、存储模块；
所述交易模块，用于接收交易和广播交易；所述打包模块，用于将交易打包成区块；所述权限控制模块，用于控制账户地址调用合约；所述执行模块，用于执行区块内的交易；所述共识模块，用于将区块交易执行结果在群组内进行全网共识；所述存储模块，用于将区块数据和表数据存入区块链数据库；
获取数据模块，用于通过访问控制策略根据产品ID获取共享数据标识表；
数据验证模块，用于验证关键共享数据的真实性；
具体的，所述获取源数据模块中，源产线生产数据包括完整的产线生产数据，存储在链下MES数据库中；
具体的，所述数据处理模块中，消息摘要是对共享信息使用SHA256哈希算法处理得到，用于验证关键共享数据是否被恶意篡改，保证关键共享数据的真实可信；数据签名是用数据所有者的私钥对消息摘要进行签名得到，用于证明数据来源的可信；
具体的，所述数据存储模块中，所述规定格式是以表的形式，产品ID为主Key；
具体的，所述数据存储模块中，区块链采用联盟链架构；区块节点可对应多个授权账户地址，部署在产线服务器中；多个区块节点构成一个群组，群组内区块节点可访问共享数据，群组外节点无法访问；区块链由区块链管理员管控，提供用户注册接口以生成账户地址和私钥；区块链管理员授权用户的账户地址，进行数据上传与查询；
具体的，所述权限控制模块中，权限控制策略流程为：经过区块链管理员授权的账户地址才有权限调用共享合约进行数据上传；
具体的，所述获取数据模块中，访问控制策略流程为：同一个群组内的区块节点对应的账户地址，可以调用共享合约进行获取数据；
具体的，所述获取数据模块中，共享数据标识表是经过数据请求者的公钥加密，私钥解密得到；
具体的，所述获取数据模块中，共享数据标识表包括产品ID、产线ID、产品状态、产品质检结果、下线时间、消息摘要、数据签名；
具体的，所述数据验证模块中，通过定制通道协议向数据上传者请求数据上传者的公钥，验证关键共享数据的数据签名。
相应地，本发明还提供了一种基于区块链的汽车零部件产线生产数据共享方法，该方法基于如上述的系统，包括：
获取源产线生产数据；
将所述源产线生产数据处理成共享数据标识；
将共享数据标识根据规定格式上传到区块链；
获取共享数据标识表；
验证关键共享数据的真实性。
本发明提供的基于区块链的汽车零部件产线生产数据共享系统，其有益效果：
1、数据可信上链：完整的产线生产数据存储在MES数据库中，通过多种加密算法将处理后的可共享数据标识进行轻量级上链存储，解决了用中心化方式管理带来的数据易篡改和不可信问题，确保关键共享数据真实可信存储。
2、数据可信共享：存储在区块链数据库中的关键共享数据通过定制的权限控制策略和数据访问控制策略，实现了产线的关键共享数据安全可信传递。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的基于区块链的汽车零部件产线生产数据共享系统的结构示意图。
图2为本发明提供的基于区块链的汽车零部件产线生产数据共享架构示意图。
图3为本发明提供的基于区块链的汽车零部件产线生产数据共享方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明提供的基于区块链的汽车零部件产线生产数据共享系统的结构示意图，如图1所示，一种基于区块链的汽车零部件产线生产数据共享系统，包括获取源数据模块，用于获取源产线生产数据；源产线生产数据包括完整的产线生产数据，存储在链下MES数据库中；
数据处理模块，用于将所述源产线生产数据处理成共享数据标识；所述共享数据标识包括消息摘要、数据签名和关键共享数据；所述关键共享数据包括产线ID、产品ID、产品状态、产品质检结果和下线时间；消息摘要是对共享信息使用SHA256哈希算法处理得到，用于验证关键共享数据是否被恶意篡改，保证关键共享数据的真实可信；数据签名是用数据所有者的私钥对消息摘要进行签名得到，用于证明数据来源的可信；
数据存储模块，用于将共享数据根据规定格式上传到区块链；，所述规定格式是以表的形式，产品ID为主Key；所述区块链包括交易模块、打包模块、权限控制模块、执行模块、共识模块、存储模块；所述交易指的是一段发往区块链系统的请求数据，用于部署合约或调用合约接口等，交易的基本数据结构包括发送者，接受者，交易数据等；所述区块链采用联盟链架构；区块链由区块链管理员管控，提供用户注册接口以生成账户地址和私钥；区块链管理员授权用户的账户地址，进行数据上传与查询；
获取数据模块，用于通过访问控制策略根据产品ID获取共享数据标识表；访问控制策略流程为：同一个群组内的区块节点对应的账户地址，可以调用共享合约进行获取数据；共享数据标识表是经过数据请求者的公钥加密，私钥解密得到；共享数据标识表包括产品ID、产线ID、产品状态、产品质检结果、下线时间、消息摘要、数据签名；
数据验证模块，用于验证关键共享数据的真实性；通过定制通道协议向数据上传者请求数据上传者的公钥，验证关键共享数据的数据签名；
图2为本发明提供的基于区块链的汽车零部件产线生产数据共享架构示意图，如图2所示，用户可以是数据上传者，也可以是数据请求者；区块节点可对应多个授权账户地址，部署在产线服务器中；多个区块节点构成一个群组，群组内区块节点可访问共享数据，群组外节点无法访问；区块链由区块链管理员管控，提供用户注册接口以生成账户地址和私钥；区块链管理员授权用户的账户地址，进行数据上传与查询；
区块链包括交易模块、打包模块、权限控制模块、执行模块、共识模块、存储模块；所述交易模块，用于接收交易和广播交易；
所述打包模块，用于将交易打包成区块；所述权限控制模块，用于控制账户地址调用合约，权限控制策略流程为：经过区块链管理员授权的账户地址才有权限调用共享合约进行数据上传；所述执行模块，用于执行区块内的交易；所述共识模块，用于将区块交易执行结果在群组内进行全网共识；所述存储模块，用于将区块数据和表数据存入区块链数据库；
图3为本发明提供的基于区块链的汽车零部件产线生产数据共享方法的流程示意图，所述方法包括：
获取源产线生产数据；
将所述源数据处理成关键共享数据；
将共享数据根据规定格式上传到区块链；
获取关键共享数据；
验证关键共享数据的真实性；
具体步骤如下：
产线管理员A从MES数据库中获取源产线生产数据，并将其处理成关键共享数据；所述关键共享数据包括产线ID(L001)、产品ID(001)、产品状态(1)、产品质检结果(1)和下线时间(T)；使用SHA256算法对关键共享数据处理，得到消息摘要；使用产线管理员A的私钥对消息摘要签名，得到数据签名；将关键共享数据、消息摘要和数据签名生成共享数据标识；
向区块链发起交易，所述交易指的是一段发往区块链系统的请求数据，用于部署合约或调用合约接口等，交易的基本数据结构包括发送者，接受者，交易数据等；
上传数据的具体步骤如下：
S100、产线管理员A向接入区块节点发起交易请求；所述交易请求包括产线管理员A的账户地址、公钥、合约地址、共享数据标识、交易签名；根据共享合约的数据上传接口，根据规定格式即以表的形式将共享数据标识录入；
S101、接入区块节点收到交易请求，先使用产线管理员A的公钥，验证交易的交易签名，验证通过后将交易广播至群组内所有的区块节点；
S102、打包模块选定一个区块节点将交易打包成区块，发送至群组内区块节点；
S103、群组内区块节点调用共享合约执行区块内的交易，执行过程为：对调用共享合约的账户地址进行验证，验证通过执行交易，并返回执行结果至共识模块；
S104、共识模块根据共识算法对区块内的交易执行结果，在群组区块节点网络中进行共识验证；
S105、在达成一致共识后，存储模块将区块数据和共享数据标识表t_Data1数据存入区块链数据库；
获取数据具体步骤如下：
S200、产线管理员B向对应的接入区块节点发送交易请求；所述交易请求包括产线管理员B的账户地址、公钥、合约地址、产品ID(001)、交易签名；数据请求者根据共享合约的数据查询接口，录入产品ID(001)；
S201、接入区块节点收到交易请求，先使用数据请求者的公钥验证交易的交易签名，验证通过后将交易广播至群组内所有区块节点；
S202、打包模块选定一个区块节点将交易打包成区块，发送至群组内区块节点；
S203、群组内区块节点调用共享合约执行区块内的交易，执行过程为：验证调用共享合约的用户账户地址，是否为群组内区块节点授权的账户地址；
S204、若通过访问控制策略，则根据产品ID从区块链数据库中获取共享数据标识表t_Data1，用数据请求者的公钥对其加密，返回加密后的共享数据标识表；
S205、数据请求者利用自己的私钥对加密后的共享数据标识表进行解密，得到共享数据标识表t_Data1；
S206、通过通道协议向数据上传者请求数据上传者的公钥，验证关键共享数据的数据签名；
本发明提供的基于区块链的汽车零部件产线生产数据共享系统，其有益效果：
1、数据可信上链：完整的产线生产数据存储在MES数据库中，通过多种加密算法将处理后的共享数据标识进行轻量级上链存储，解决了用中心化方式管理带来的数据易篡改和不可信问题，确保关键共享数据真实可信存储。
2、数据可信共享：存储在区块链数据库中的关键共享数据通过定制的权限控制策略，实现了产线生产中的关键共享数据安全可信传递。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (11)

1.一种基于区块链的汽车零部件产线生产数据共享系统，其特征在于：包括获取源数据模块，用于获取源产线生产数据；
数据处理模块，用于将所述源产线生产数据处理成共享数据标识；所述共享数据标识包括消息摘要、数据签名和关键共享数据；所述关键共享数据包括产线ID、产品ID、产品状态、产品质检结果和下线时间；
数据存储模块，用于将共享数据根据规定格式上传到区块链；所述区块链包括交易模块、打包模块、权限控制模块、执行模块、共识模块、存储模块；
所述交易模块，用于接收交易和广播交易；所述打包模块，用于将交易打包成区块；所述权限控制模块，用于控制账户地址调用合约；所述执行模块，用于执行区块内的交易；所述共识模块，用于将区块交易执行结果在群组内进行全网共识；所述存储模块，用于将区块数据和表数据存入区块链数据库；
获取数据模块，用于通过访问控制策略根据产品ID获取共享数据标识表；
数据验证模块，用于验证关键共享数据的真实性。
2.如权利要求1所述的基于区块链的汽车零部件产线生产数据共享系统，其特征在于：所述获取源数据模块中，源产线生产数据包括完整的产线生产数据，存储在链下MES数据库中。
3.如权利要求1所述的基于区块链的汽车零部件产线生产数据共享系统，其特征在于：所述数据处理模块中，消息摘要是对共享信息使用SHA256哈希算法处理得到，用于验证关键共享数据是否被恶意篡改，保证关键共享数据的真实可信；数据签名是用数据所有者的私钥对消息摘要进行签名得到，用于证明数据来源的可信。
4.如权利要求1所述的基于区块链的汽车零部件产线生产数据共享系统，其特征在于：所述数据存储模块中，所述规定格式是以表的形式，产品ID为主Key。
5.如权利要求4所述的基于区块链的汽车零部件产线生产数据共享系统，其特征在于：所述数据存储模块中，区块链采用联盟链架构；区块节点可对应多个授权账户地址，部署在产线服务器中；多个区块节点构成一个群组，群组内区块节点可访问共享数据，群组外节点无法访问；区块链由区块链管理员管控，提供用户注册接口以生成账户地址和私钥；区块链管理员授权用户的账户地址，进行数据上传与查询。
6.如权利要求1所述的基于区块链的汽车零部件产线生产数据共享系统，其特征在于：所述权限控制模块中，权限控制策略流程为：经过区块链管理员授权的账户地址才有权限调用共享合约进行数据上传。
7.如权利要求1所述的基于区块链的汽车零部件产线生产数据共享系统，其特征在于：所述获取数据模块中，访问控制策略流程为：同一个群组内的区块节点对应的账户地址，可以调用共享合约进行获取数据。
8.如权利要求1所述的基于区块链的汽车零部件产线生产数据共享系统，其特征在于：所述获取数据模块中，共享数据标识表是经过数据请求者的公钥加密，私钥解密得到。
9.如权利要求8所述的基于区块链的汽车零部件产线生产数据共享系统，其特征在于：所述获取数据模块中，共享数据标识表包括产品ID、产线ID、产品状态、产品质检结果、下线时间、消息摘要、数据签名。
10.如权利要求1所述的基于区块链的汽车零部件产线生产数据共享系统，其特征在于：所述数据验证模块中，通过定制通道协议向数据上传者请求数据上传者的公钥，验证关键共享数据的数据签名。
11.一种基于区块链的汽车零部件产线生产数据共享方法，其特征在于：包括：
获取源产线生产数据；
将所述源产线生产数据处理成共享数据标识；
将共享数据标识根据规定格式上传到区块链；
获取共享数据标识表；
验证关键共享数据的真实性。
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