CN113486120B - 一种数据处理方法及其数据通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明具体公开了一种数据处理方法及其数据通信系统。所述数据通信系统包括卫星通信系统和地面存储系统，所述数据处理方法包括：根据预设的第一共识方案确定生成出块卫星节点；通过卫星通信系统接收待传输的数据并生成数据区块；从多个存储节点中确定将数据区块进行上链的上链存储节点；以及，利用出块卫星节点将数据区块发送至所确定的上链存储节点，并通过上链存储节点接收数据区块并对数据区块进行上链。本发明解决现有技术中存在的通信卫星上存储设备的容量不支持数据量快速增长导致在卫星通信网使用区块链的技术就无法得到有效实施，并且从区块链系统获取数据占用星地通信流量的技术问题。

Description

一种数据处理方法及其数据通信系统

技术领域

本发明涉及数据通信技术领域，尤其涉及一种数据处理方法及其数据通信系统。

背景技术

区块链技术由于具有数据加密安全性高、分布式存储以及不可篡改等优点而得到了越来越广泛的应用，尤其是在利用卫星通信网进行星间通信的领域，已经提出将区块链技术应用于星间通信网络以便加强星间通信的星间通信网络安全加密技术，但是将区块链技术应用于卫星通信网时需要面临通信卫星本身的存储问题。众所周知，区块链系统的分布式存储来源于各个区块链节点的分布式记账操作，也就是说，构成区块链系统的各个区块链节点都存储有区块链数据，因此，当有新的数据区块生成时，该数据区块会在所有的区块链节点之间进行广播，然后各个区块链节点在接收到新生成的数据区块后，会将其添加在各自存储的区块链中，这样就会带来一个问题，也就是各个构成区块链的各个区块链节点是需要面对较大的存储压力的，尤其是，对于星间通信网络这样的卫星网络系统，由于在使用中所需要传输的海量的数据，因此如果将所传输的数据都使用区块链的方式进行存储，则势必会导致各个通信卫星节点上所设置的区块链的数据量快速膨胀。

由于目前不可能做到对空间运行的通信卫星的存储设备进行随意更换，因此一旦通信卫星上的存储设备的容量不支持数据量的快速增长时，在卫星通信网使用区块链的技术就无法得到有效实施。并且将区块链技术应用于卫星通信网时，还存在一个问题，就是当用户想要查询或者获取区块链系统所存储的数据时，就必须与通信卫星进行通信，从通信卫星获取数据。这样势必会进一步占用星地通信的流量，从而进一步增加了访问数据的成本。

针对上述的现有技术中存在的通信卫星上的存储设备的容量不支持数据量的快速增长导致在卫星通信网使用区块链的技术就无法得到有效实施，并且从区块链系统获取数据占用星地通信的流量的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的缺点和不足，提供了一种数据处理方法及其数据通信系统，所述数据处理方法基于数据通信系统，该数据通信系统包括卫星通信系统和地面存储系统，卫星通信系统包括多个通信卫星节点，地面存储系统包括设置于地面的多个存储节点，所述数据处理方法包括：

通过卫星通信系统接收待传输数据，并根据预设的第一共识方案从多个通信卫星节点中确定生成数据区块的出块卫星节点；

利用出块卫星节点并根据所接收的待传输数据生成多个通信卫星节点的数据区块；

利用出块卫星节点从地面存储系统的多个存储节点中确定上链存储节点；

所述出块卫星节点将数据区块发送至所确定的上链存储节点，所述上链存储节点对所接收的数据区块进行上链。

优选地，根据预设的第一共识方案从多个通信卫星节点中确定生成数据区块的出块卫星节点包括：

分别计算卫星通信系统中的多个通信卫星节点与地面存储系统的信号传输质量参数；

将所计算出的信号传输质量参数在多个通信卫星节点之间进行广播；

将信号传输质量参数最大的通信卫星节点确定为数据区块的出块卫星节点。

优选地，所述通信卫星节点与地面存储系统的信号传输质量参数的计算公式表示为：

式(1)中，Q表示通信卫星节点与地面存储系统之间的信号传输质量参数，n表示地面存储系统中存储节点的数量，Q_i表示通信卫星节点与第i个存储节点之间的信号传输质量参数，Q_i＝α*SER_i+β*Pe_i+λ*THD_i+γ*C_i，其中，SER_i表示通信卫星节点与第i个存储节点的误码率，Pe_i表示通信卫星节点与第i个存储节点的差错率，THD_i表示通信卫星节点与第i个存储节点的波形畸变率，C_i表示通信卫星节点与第i个存储节点的信道容量，α、β、λ和γ分别表示参数SER_i、Pe_i、THD_i和C_i的权重值。

优选地，所述出块卫星节点从地面存储系统的多个存储节点中确定上链存储节点具体表现为：所述出块卫星节点将通信卫星节点与地面存储系统之间的信号传输质量参数最大的存储节点确定为将数据区块进行上链的上链存储节点。

优选地，所述出块卫星节点将数据区块发送至所确定的上链存储节点的具体表现为：所述出块卫星节点将数据区块以及上链存储节点信息发送至地面存储系统中的多个存储节点中，并根据所述上链存储节点信息将数据区块发送至所确定的上链存储节点。

优选地，所述中上链存储节点对所接收的数据区块进行上链的操作为：首先，根据基于拜占庭容错的第二共识方案并利用上链存储节点与其他存储节点对数据区块进行验证，然后，上链存储节点将验证后的数据区块上链至设置于上链存储节点的区块链中，并将验证后的数据区块在上链存储节点与其他多个存储节点中进行广播。

优选地，所述方法还包括：当远程设备将查询数据通信系统中所存储的指定数据的查询请求传输给地面存储系统时，地面存储系统根据查询请求从多个存储节点中查询与查询请求所对应的指定数据，并将所查询的指定数据发送至远程设备。

本发明还提供了一种数据通信系统，包括卫星通信系统和地面存储系统，所述卫星通信系统包括多个通信卫星节点，地面存储系统包括设置于地面的多个存储节点，多个通信卫星节点用于根据预设的第一共识方案确定生成数据区块的出块卫星节点，所述出块卫星节点用于从多个存储节点中确定上链存储节点并将所生成的数据区块发送至地面存储系统中的多个存储节点；多个存储节点中均设置有区块链，多个存储节点用于接收出块卫星节点所发送的数据区块，所述上链存储节点与其他存储节点用于对将所接收的数据区块进行验证并将验证后的数据区块在多个存储节点中进行广播以及利用上链存储节点将验证后的数据区块上链至上链存储节点的区块链中。

与现有技术比较，本发明提供的一种数据处理方法及其数据通信系统中，由于区块链数据是存储在设置于地面的存储节点的，因此对存储节点的存储容量的扩容就非常方便，从而使得该卫星通信区块链系统能够长期使用而不必担心通信卫星节点的存储容量的限制。此外，由于区块链数据是存储于地面的存储节点，因此当用户需要调取区块链数据时，可以直接从存储节点获取区块链数据，而不必与通信卫星节点进行通信，从而节约了星地通信的流量。本发明解决了现有技术中存在的通信卫星上的存储设备的容量不支持数据量的快速增长导致在卫星通信网使用区块链的技术就无法得到有效实施，并且从区块链系统获取数据占用星地通信的流量的技术问题。

附图说明

图1是本发明一种数据通信系统的示意图，

图2是本发明中多个通信卫星节点和多个存储节点的模块示意图，

图3是本发明一种数据处理方法的流程图。

图中，100.卫星通信系统，200.地面存储系统，110-150.通信卫星节点，210-240.存储节点。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本公开的技术方案，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，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，都应当属于本公开保护的范围。

需要说明的是，本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1是根据本实施例所述的数据通信系统的示意图。图1中的110、120、130、140和150分别表示卫星通信系统中的通信卫星节点，210、220、230和240分别表示地面存储系统中的存储节点。

参照图1所示，该数据通信系统包括卫星通信系统100和地面存储系统200，其中所述卫星通信系统100包括多个通信卫星节点(图1中的110、120、130、140和150)，所述地面存储系统200包括设置于地面的多个存储节点(图1中的210、220、230和240)，多个所述存储节点分别设置有所述卫星通信区块链系统的区块链。

具体地，图2示出了多个通信卫星节点和多个存储节点的模块示意图。

参考图2所示，多个通信卫星节点在软件层面上包括应用层以及区块链操作层。其中应用层例如用于设置通信卫星节点所执行的功能相关的应用程序，例如进行星间通信等等；区块链操作层例如用于基于多个通信卫星节点等的应用层对数据进行上链的请求，对待上链的数据根据第一共识方案(即图2中的共识算法1)进行上链操作。并且由第一共识方案所确定的出块卫星节点生成数据区块，并将所生成的数据区块发送至设置于地面的地面存储系统200的多个存储节点中。

所述地面存储系统200的多个存储节点在软件层面上包括区块链操作层以及区块链数据。其中多个存储节点在收到由通信卫星节点发送的数据区块后，根据第二共识方案(即图2中的共识算法2)对接收到的数据区块进行校验，并且将校验后数据区块在所有的存储节点之间进行广播，从而将数据区块在各个存储节点进行上链。

在上述运行环境下，根据本实施例的第一个方面，提供了一种数据通信系统的数据处理方法。其中图3示出了根据本实施例所述的方法的流程示意图。

参考图3所示，所述数据处理方法包括：

S302：通过卫星通信系统接收待传输数据；

S304：根据预设的第一共识方案从多个通信卫星节点中确定生成数据区块的出块卫星节点；

S306：利用出块卫星节点并根据所接收的待传输数据生成多个通信卫星节点的数据区块，并从地面存储系统的多个存储节点中确定上链存储节点；

S308：所述出块卫星节点将数据区块发送至所确定的上链存储节点；

S310：所述上链存储节点对所接收的数据区块进行上链。

具体地，例如当用户需要通过卫星通信系统100传输数据时，卫星通信系统100接收待传输的数据，设定卫星通信系统的通信卫星节点110接收待传输的数据(步骤S302)。

然后通信卫星节点110将接收的待传输的数据在卫星通信系统100的多个通信卫星节点(120、130、140和150)之间进行广播，从而各个通信卫星节点将该待传输的数据缓存在各自的交易池中。

然后，当该待传输的数据之前缓存的数据都已经生成数据区块，从而需要根据存储在交易池中的该数据生成数据区块时，多个通信卫星节点根据第一共识方案确定该数据区块的出块卫星节点(步骤S304)。例如各个通信卫星节点根据第一共识方案确定通信卫星节点110为该数据的出块卫星节点。

然后出块卫星节点110根据该数据生成数据区块，并且从多个存储节点中确定对该数据区块进行上链的上链存储节点(步骤S306)，例如出块卫星节点110确定存储节点210为上链存储节点。

然后，出块卫星节点110通过通信接口将该数据区块发送至上链存储节点210。从而上链存储节点210通过通信接口接收该数据区块(步骤S308)。

最后，上链存储节点210在接收到该数据区块之后，对该数据区块进行上链操作，从而存储至区块链数据中(步骤S310)。

根据本实施例所述的方法，多个通信卫星节点根据第一共识方案来确定出块卫星节点，并且由所确定的出块卫星节点生成数据区块，并且触发设置于地面的多个存储节点将该数据区块存储至区块链。

从而通过这种方式，由于区块链数据是存储在设置于地面的多个存储节点的，因此对多个存储节点的存储容量的扩容就非常方便，从而使得该卫星通信区块链系统能够长期使用而不必担心多个通信卫星节点的存储容量的限制。此外，由于区块链数据是存储于地面的多个存储节点，因此当用户需要调取区块链数据时，可以直接从多个存储节点获取区块链数据，而不必与多个通信卫星节点进行通信，从而节约了星地通信的流量。

从而本实施例的技术方案解决了现有技术中存在的通信卫星上的存储设备的容量不支持数据量的快速增长导致在卫星通信网使用区块链的技术就无法得到有效实施，并且从区块链系统获取数据占用星地通信的流量的技术问题。

可选地，卫星通信系统的多个通信卫星节点根据预设的第一共识方案，确定生成数据区块的出块卫星节点的操作，包括：多个通信卫星节点分别计算各自与地面存储系统的信号传输质量参数；多个通信卫星节点分别将各自的信号传输质量参数在多个通信卫星节点之间进行广播；以及多个通信卫星节点将信号传输质量参数最大的通信卫星节点确定为所述出块卫星节点。

根据已知的区块链技术可知，构成区块链系统的各个区块链节点需要根据预先设置的共识机制来产生新的数据区块。具体来说，当区块链系统的区块链节点接收到新的数据时，会将该数据在区块链系统的各个区块链节点之间进行广播，从而各个区块链节点会将该数据缓存在各自的交易池中。然后在根据该数据生成数据区块时，各个区块链节点会根据共识机制确定出块节点，然后由该出块节点生成数据区块并完成上链操作。

目前比较常见的共识算法，例如包括工作量证明共识算法或者权益证明机制算法等。但是，现有共识算法并不适用于卫星通信区块链系统。例如工作量证明共识算法需要消耗大量的算力资源进行计算。而权益证明机制算法也需要参与者通过计算所持有占总币数的百分比(数量)以及占有币数的时间来决定记账权，这无疑增加了卫星通信区块链系统的负担。

有鉴于此，本公开的技术方案采用了一种新的共识机制。具体地，参见图2所示，各个通信卫星节点在区块链操作层中设置有交易池和第一共识方案。当卫星通信系统100接收用户传输的数据时(例如卫星通信系统100的通信卫星节点110接收到用户传输的数据)，该数据会通过接收该数据的通信卫星节点110在各个通信卫星节点之间进行广播，从而多个通信卫星节点会将该数据缓存在各自的交易池中。

然后在根据该数据生成数据区块时，多个通信卫星节点分别计算各自与地面存储系统200的信号传输质量参数，并将各自计算的信号传输质量参数广播至其他通信卫星节点。从而，各个通信卫星节点都保存有每个通信卫星节点与地面存储系统的信号传输质量参数。然后各个通信卫星节点将传输质量参数最大的通信卫星节点确定为用于生成数据区块的出块卫星节点。具体地，各个通信卫星节点与地面存储系统200的信号传输质量参数可以有各个通信卫星节点与各个存储节点之间的信号传输质量参数来确定。例如，可以根据通信卫星节点与各个存储节点之间的信号传输质量参数来计算平均值，作为该通信卫星节点与地面存储系统200的信号传输质量参数。

根据现有技术可知，卫星通信系统的通信卫星通常都会与地面通信系统保持通信，并实时统计通信卫星与地面通信系统之间的传输质量，例如通信卫星与地面通信系统之间的误码率、差错率、波形畸变率和/或信道容量等等。因此根据本公开的技术方案，只需要将地面存储系统200与地面通信系统结合起来，或者是将地面存储系统200的各个存储节点分别设置于与通信卫星保持通信的地面通信装置。从而，多个通信卫星节点会根据通信协议实时统计与多个存储节点的信号传输质量参数，并根据与各个存储节点的传输质量参数确定其与地面存储系统200的传输质量参数。

从而由于本技术方案中的共识方案是根据各个通信卫星节点与地面存储系统200的传输质量参数来从多个通信卫星节点中确定出块卫星节点，因此各个通信卫星节点只需要根据按照现有通信协议实时检测的信号传输质量参数，即可确定出块卫星节点，而不需要进行额外的计算，因此极大地节省了各个通信卫星节点的算力。

并且，由于本方案在确定出块卫星节点后，出块卫星节点需要将生成的数据区块传输至地面存储系统200由上链存储节点进行上链操作。因此将信号传输质量参数最高的通信卫星节点确定为出块卫星节点，可以避免出块卫星节点在向地面存储系统200的存储节点传输数据区块时发生故障，因此更好地保障整个区块链系统的操作的稳定性。

可选地，多个通信卫星节点分别计算各自与地面存储系统的信号传输质量参数的操作，其中，所述通信卫星节点与地面存储系统之间的信号传输质量参数的计算公式为：

式(1)中，Q表示通信卫星节点与地面存储系统之间的信号传输质量参数，n表示地面存储系统中存储节点的数量，Q_i表示通信卫星节点与第i个存储节点之间的信号传输质量参数，Q_i＝α*SER_i+β*Pe_i+λ*THD_i+γ*C_i，其中，SER_i表示通信卫星节点与第i个存储节点的误码率，Pe_i表示通信卫星节点与第i个存储节点的差错率，THD_i表示通信卫星节点与第i个存储节点的波形畸变率，C_i表示通信卫星节点与第i个存储节点的信道容量，α、β、λ和γ分别表示相应参数的权重值。

从而，具体来说，根据本公开的技术方案，各个通信卫星节点可以根据其与各个存储节点之间的常见的传输质量参数(即误码率、差错率、波形畸变率和/或信道容量等)，即可确定该通信卫星节点与各个存储节点之间的信号传输质量参数，然后该通信卫星节点可以进一步根据其与各个存储节点之间的信号传输质量参数，确定其与地面存储系统200之间的信号质量传输参数。

可选地，出块卫星节点从地面存储系统的多个存储节点中确定上链存储节点的操作为：所述出块卫星节点将通信卫星节点与地面存储系统之间的信号传输质量参数最大的存储节点确定为将数据区块进行上链的上链存储节点。

具体地，本方案可以由出块卫星节点从地面存储系统200的多个存储节点中确定接收数据区块并进行上链操作的上链存储节点。从而通过这种方式，多个存储节点不必再通过额外的计算来确定上链存储节点，从而提高了系统运行的效率。

此外，出块卫星节点将传输质量参数最大的存储节点确定为上链存储节点，从而可以进一步保障数据区块传输的质量，提高了整个区块链系统的稳定性。

可选地，出块卫星节点将数据区块发送至所确定的上链存储节点的操作为：出块卫星节点将数据区块以及上链存储节点信息发送至多个存储节点中，其中上链存储节点信息用于指示上链存储节点。

具体地，本发明中即便是出块卫星节点从多个存储节点中确定了上链存储节点，其也可以不仅仅将数据区块发送至上链存储节点，还可以将该数据区块发送至其他存储节点。从而通过这种方式，除了上链存储节点之外，其他存储节点也接收数据区块，从而多个存储节点可以对接收的数据区块进行相互验证。从而可以进一步保证数据区块传输的稳定性。

此外，通过上链存储节点信息，各个存储节点可以直接确定是由哪个存储节点作为上链存储节点。

可选地，上链存储节点对所接收的数据区块进行上链的操作为：上链存储节点与多个存储节点中的其他存储节点根据基于拜占庭容错的第二共识方案对数据区块进行验证；以及上链存储节点将验证后的数据区块上链至设置于上链存储节点的区块链，并将验证后的所述数据区块在多个存储节点中进行广播。

具体地，参考图2所示，多个存储节点的区块链操作层中设置有第二共识方案，并且第二共识方案是基于拜占庭容错的共识算法。

假设存储节点210被确定为上链存储节点，上链存储节点210在通过通信接口接收到数据区块后，由于其他存储节点(包含220、230和240)也通过通信接口接收数据区块，因此存储节点210可以和其他存储节点(包含220、230和240)根据基于拜占庭容错的共识算法，对数据区块进行验证。

从而存储节点210可以将验证成功的数据区块上链至设置于该存储节点的区块链(即图2中所示的区块链数据)，并将验证成功的数据区块广播至其他存储节点(包含220、230和240)，从而由其他存储节点(包含220、230和240)分别上链至各自的区块链中。

从而，通过这种方式可以有效地对所接收的数据区块进行验证，从而增强了这个区块链系统的安全性。

可选地，所述数据处理方法还包括：当远程设备将查询卫星通信区块链系统中所存储的指定数据的查询请求传输给地面存储系统时，地面存储系统根据查询请求从多个存储节点中的指定节点的区块链中查询与查询请求所对应的指定数据，并将所查询的指定数据发送至远程设备。

具体地，根据本公开的技术方案，在数据存储至区块链后，当用户想要从区块链系统中查询数据时，由于本方案中的区块链数据都存储在地面存储系统的多个存储节点中，因此用户不必再与多个通信卫星节点进行通信。而是可以直接与地面存储系统200进行交互，从而可以直接通过设置于地面的网络(例如互联网等等)查询区块链系统中的数据。

正如背景技术中心所述的，将区块链技术应用于卫星通信网时，却需要面临通信卫星本身的存储问题，众所周知，区块链系统的分布式存储来源于各个区块链节点的分布式记账操作。也就是说，构成区块链系统的各个区块链节点都存储有区块链数据。当有新的数据区块生成时，该数据区块会在所有的区块链节点之间进行广播，然后各个区块链节点在接收到新生成的数据区块后，会将其添加在各自存储的区块链中。这样就会带来一个问题，也就是各个构成区块链的各个区块链节点是需要面对较大的存储压力的。尤其是，对于星间通信网络这样的卫星网络系统，由于在使用中所需要传输的海量的数据，因此如果将所传输的数据都使用区块链的方式进行存储，则势必会导致各个通信卫星节点上所设置的区块链的数据量快速膨胀。由于目前不可能做到对空间运行的通信卫星的存储设备进行随意更换，因此一旦通信卫星上的存储设备的容量不支持数据量的快速增长时，在卫星通信网使用区块链的技术就无法得到有效实施。

同时，将区块链技术应用于卫星通信网时，还存在一个问题，就是当用户想要查询或者获取区块链系统所存储的数据时，就必须与通信卫星进行通信，从通信卫星获取数据。这样势必会进一步占用星地通信的流量，从而进一步增加了访问数据的成本。

而根据本方案，用户不必再从通信卫星获取区块链的数据，因此不会增加星地通信的流量，从而节约了查询数据的成本。

此外，参考图1和图2所示，根据本实施例的第二个方面，提供了一种数据通信系统，包括卫星通信系统100以及地面存储系统200。其中卫星通信系统100包括多个通信卫星节点，地面存储系统200包括设置于地面的多个存储节点，多个通信卫星节点用于根据预设的第一共识方案确定生成数据区块的出块卫星节点，所述出块卫星节点用于从多个存储节点中确定上链存储节点并将所生成的数据区块发送至地面存储系统中的多个存储节点；多个存储节点中均设置有区块链，多个存储节点用于接收出块卫星节点所发送的数据区块，所述上链存储节点与其他存储节点用于对将所接收的数据区块进行验证并将验证后的数据区块在多个存储节点中进行广播以及利用上链存储节点将验证后的数据区块上链至上链存储节点的区块链中。该数据通信系统将共识操作与数据区块的上链操作进行了分离。即，传统的区块链系统中，共识操作以及数据区块的上链操作都是由相同的区块链节点来完成的。与传统的区块链系统不同的是，本实施例提供的卫星通信区块链系统由多个通信卫星节点进行共识操作，从而生成数据区块。但是数据区块的上链和存储则是由设置于地面的多个存储节点来完成。

关于卫星通信区块链系统的更多内容，参考本实施例第一方面所述的内容，此处不再详述。

从而根据本公开的实施例，由于区块链数据是存储在设置于地面的存储节点的，因此对存储节点的存储容量的扩容就非常方便，从而使得该卫星通信区块链系统能够长期使用而不必担心通信卫星节点的存储容量的限制。此外，由于区块链数据是存储于地面的存储节点，因此当用户需要调取区块链数据时，可以直接从存储节点获取区块链数据，而不必与通信卫星节点进行通信，从而节约了星地通信的流量。从而本实施例的技术方案解决了现有技术中存在的通信卫星上的存储设备的容量不支持数据量的快速增长导致在卫星通信网使用区块链的技术就无法得到有效实施，并且从区块链系统获取数据占用星地通信的流量的技术问题。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。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(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，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的方法。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，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，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。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 (6)

1.一种数据处理方法，其特征在于，所述数据处理方法基于数据通信系统，该数据通信系统包括卫星通信系统和地面存储系统，卫星通信系统包括多个通信卫星节点，地面存储系统包括设置于地面的多个存储节点，所述数据处理方法包括：通过卫星通信系统接收待传输数据，并根据预设的第一共识方案从多个通信卫星节点中确定生成数据区块的出块卫星节点，具体包括：分别计算卫星通信系统中的多个通信卫星节点与地面存储系统的信号传输质量参数，计算公式表示为：

（1）

式（1）中，

表示通信卫星节点与地面存储系统之间的信号传输质量参数，

表示地面存储系统中存储节点的数量，

表示通信卫星节点与第

个存储节点之间的信号传输质量参数，

，其中，

表示通信卫星节点与第

个存储节点的误码率，

表示通信卫星节点与第

个存储节点的差错率，

表示通信卫星节点与第

个存储节点的波形畸变率，

表示通信卫星节点与第

个存储节点的信道容量，

、

、

和

分别表示参数

、

、

和

的权重值；

将所计算出的信号传输质量参数在多个通信卫星节点之间进行广播；

将信号传输质量参数最大的通信卫星节点确定为数据区块的出块卫星节点；

利用出块卫星节点并根据所接收的待传输数据生成多个通信卫星节点的数据区块；

利用出块卫星节点从地面存储系统的多个存储节点中确定上链存储节点；

所述出块卫星节点将数据区块发送至所确定的上链存储节点，所述上链存储节点对所接收的数据区块进行上链。

2.根据权利要求1所述的数据处理方法，其特征在于，所述出块卫星节点从地面存储系统的多个存储节点中确定上链存储节点具体表现为：所述出块卫星节点将通信卫星节点与地面存储系统之间的信号传输质量参数最大的存储节点确定为将数据区块进行上链的上链存储节点。

3.根据权利要求2所述的数据处理方法，其特征在于，所述出块卫星节点将数据区块发送至所确定的上链存储节点具体表现为：所述出块卫星节点将数据区块以及上链存储节点信息发送至地面存储系统中的多个存储节点中，并根据所述上链存储节点信息将数据区块发送至所确定的上链存储节点。

4.根据权利要求3所述的数据处理方法，其特征在于，所述上链存储节点对所接收的数据区块进行上链具体表现为：首先，根据基于拜占庭容错的第二共识方案并利用上链存储节点与其他存储节点对数据区块进行验证，然后，上链存储节点将验证后的数据区块上链至设置于上链存储节点的区块链中，并将验证后的数据区块在上链存储节点与其他多个存储节点中进行广播。

5.根据权利要求3所述的数据处理方法，其特征在于，所述方法还包括：当远程设备将查询数据通信系统中所存储的指定数据的查询请求传输给地面存储系统时，地面存储系统根据查询请求从多个存储节点中查询与查询请求所对应的指定数据，并将所查询的指定数据发送至远程设备。

6.一种数据通信系统，其特征在于，包括卫星通信系统和地面存储系统，所述卫星通信系统包括多个通信卫星节点，地面存储系统包括设置于地面的多个存储节点，多个通信卫星节点用于根据预设的第一共识方案确定生成数据区块的出块卫星节点，所述出块卫星节点用于从多个存储节点中确定上链存储节点并将所生成的数据区块发送至地面存储系统中的多个存储节点；多个存储节点中均设置有区块链，多个存储节点用于接收出块卫星节点所发送的数据区块，所述上链存储节点与其他存储节点用于对将所接收的数据区块进行验证并将验证后的数据区块在上链存储节点与其他多个存储节点中进行广播以及利用上链存储节点将验证后的数据区块上链至上链存储节点的区块链中，其中，根据预设的第一共识方案确定生成数据区块的出块卫星节点具体包括：

分别计算卫星通信系统中的多个通信卫星节点与地面存储系统的信号传输质量参数，计算公式表示为：

（1）

式（1）中，

表示通信卫星节点与地面存储系统之间的信号传输质量参数，

表示地面存储系统中存储节点的数量，

表示通信卫星节点与第

个存储节点之间的信号传输质量参数，

，其中，

表示通信卫星节点与第

个存储节点的误码率，

表示通信卫星节点与第

个存储节点的差错率，

表示通信卫星节点与第

个存储节点的波形畸变率，

表示通信卫星节点与第

个存储节点的信道容量，

、

、

和

分别表示参数

、

、

和

的权重值；

将所计算出的信号传输质量参数在多个通信卫星节点之间进行广播；

将信号传输质量参数最大的通信卫星节点确定为数据区块的出块卫星节点。

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