CN114205088A - 一种基于双区块链的智能交通设施管理方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于双区块链的智能交通设施管理方法及系统，该方法包括：在路网的道路交叉口根据交通信号灯及智能交通设备划分交通节点并建立联盟链；给交通节点存在的交通设施部署私有链，将对应的交通节点身份信息录入私有链；将道路节点的基本信息、溯源信息及认证信息记录上本地的私有链，将记录上本地的私有链的信息以及对应的信息级别录入云服务器，将私有链的哈希值作为初始信息录入联盟链；交通数据应用企业从云服务器获取自身级别对应的交通数据进行应用；触发管控节点的溯源信息获得数据校验合约，对交通数据进行查验认证；建立了可信任的、有限共享的交通数据共享框架，可以保护了企业的利益、个人隐私以及信息的安全。

Description

一种基于双区块链的智能交通设施管理方法及系统
技术领域
本发明涉及高精度地图领域，尤其涉及一种基于双区块链的智能交通设施管理方法及系统。
背景技术
随着5G、大数据等技术的发展，智慧交通各方面的研究与行业也随着迅速发展，但是没有达到数据一致、协同发展的目标。
由于安全、隐私及利益等问题，没有一个可信任的数据交互框架，交通管理部门的企业和终端用户并不想共享数据，造成道路管理部门之间数据孤岛的现象，参与者也不主动共享数据。而大数据挖掘在疫情防御中的关键作用使得打破这种数据孤岛势在必行。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种基于双区块链的智能交通设施管理方法及系统，通过使用双区块链和云计算的技术对道路交通节点的交通设施进行管理并进行分级别地有限共享，建立了可信任的、有限共享的交通数据共享框架，可以保护了企业的利益、个人隐私以及信息的安全。
根据本发明的第一方面，提供了一种基于双区块链的智能交通设施管理方法，包括：
步骤1，在路网的道路交叉口根据交通信号灯及智能交通设备划分交通节点并建立联盟链；给所述交通节点存在的交通设施部署私有链，将对应的交通节点身份信息录入所述私有链；
步骤2，将所述道路节点的基本信息、溯源信息及认证信息记录上本地的所述私有链，将所述记录上本地的所述私有链的信息以及对应的信息级别录入云服务器，将所述私有链的哈希值作为初始信息录入所述联盟链；
步骤3，交通数据应用企业从所述云服务器获取自身级别对应的交通数据进行应用；触发管控节点的溯源信息获得数据校验合约，对所述交通数据进行查验认证。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以作出如下改进。
可选的，所述步骤1建立联盟链的建立过程中：将设定条件的所述交通街店与其对应的交通工程师成立联盟，配置所述联盟链。
可选的，所述联盟链和私有链的共识机制采用权益证明机制；
在所述联盟链部署节点交易、溯源及查询合约；在所述私有链部署跨链智能合约，使所述联盟链和私有链互为侧链。
可选的，所述步骤1中将对应的交通节点身份信息录入所述私有链的过程包括：
为具备溯源条件的所述交通节点在本地的所述私有链生成创世块，录入对应的所述交通节点的身份信息和对应的信息级别，所述交通节点的身份信息包括：区块、节点编码、交通节点经纬度和道路交通节点名称。
可选的，述步骤2包括：
步骤201，在所述创世块的基础上录入所述道路节点的基本信息、溯源信息、认证信息以及对应的信息级别到所述云服务器，将所述溯源信息同时录入所述私有链，生成后续块；
所述道路节点的基本信息包括：所述道路节点的基础信息、采样图片、节点简图、交通设施基础信息、信号灯信息、信号灯控制逻辑关系信息、智能交通电子设施信息；
步骤202，在录入交通节点的其他信息后，接受审计部门完成审计后提供的认证信息，完整所述溯源信息的录入，生成哈希值录入所述联盟链，触发联盟认证合约。
可选的，所述步骤3中所述管控节对所述交通数据进行查验认证的过程为查验产品溯源信息进行溯源认证，包括：
步骤301，所述管控节点触发查验合约，查验认证信息，满足条件后提取信息进入本地溯源云服务器；
步骤302，所述管控节点触发认证合约，将溯源认证码录入所述联盟链，接受查询用户的认可后完成溯源认证流程。
可选的，所述智能交通设施管理方法还包括：开放查询验证溯源信息权限，在接收到访问人员或设备的查询时触发查验合约进行查验认证。
可选的，进行所述查验认证的过程中由交通设施的设施标签获得设施溯源信息，包括：
获取所述设施标签，由所述设施标签获得该设施在所述联盟链和所述私有链中信息的连接Lpr、Lpu和ID，Lpr为设施在私有链上链接；Lpu为所要查询的设施在公有链上的链接，可通过链接查询各自区块链上的信息；
分别由(Lpr)和(Lpu，ID)分别在所述私有链中和所述联盟链中查询该交通设施的信息；
根据该交通设施在所述联盟链中的产品标签信息和私有链中的详细生产信息是否匹配确定所述私有链中存储的该交通设施的信息是否为真。
可选的，验证所述私有链中存储的该交通设施的信息是否为真的过程包括：
验证是否满足：
Figure BDA0003332210550000031
若满足，则私有链中存储的该交通设施的信息为真，不满足，则所述私有链中存储的该交通设施的信息不为真；
Hpr为所述联盟链中存储的产品标签信息，H为哈希函数，(M1，M2ΛSi1，Si2，ΛP，Sic)为所述私有链中存储的所述交通设施在各生产步骤中的详细信息。
根据本发明的第二方面，提供一种基于双区块链的智能交通设施管理系统，包括：联盟链及私有链建立模块、信息录入模块和查验认证模块；
联盟链及私有链建立模块，用于在路网的道路交叉口根据交通信号灯及智能交通设备划分交通节点并建立联盟链；给所述交通节点存在的交通设施部署私有链，将对应的交通节点身份信息录入所述私有链；
信息录入模块，用于将所述道路节点的基本信息、溯源信息及认证信息记录上本地的所述私有链，将所述记录上本地的所述私有链的信息以及对应的信息级别录入云服务器，将所述私有链的哈希值作为初始信息录入所述联盟链；
查验认证模块，交通数据应用企业从所述云服务器获取自身级别对应的交通数据进行应用；触发管控节点的溯源信息获得数据校验合约，对所述交通数据进行查验认证。
本发明提供的一种基于双区块链的智能交通设施管理方法及系统，使用了双区块链和云计算数据融合的技术，提取云计算数据并将其哈希值记录在私有链，以交通数据的管理机构及企业联盟自行使用的联盟链为公共区块链，在私有链上溯源必要数据再上传到公工区块链保证了公共区块链数据不可篡改并后续校验。通过云计算数据与区块链的有效融合，实现云计算数据与链上数据高效率的交互，从而能降低企业部署区块链系统的难度。通过该技术，可以在保证公司的利益、大众隐私以及信息的安全的前提下，打破了交通管理部门信息孤岛的现象，实现交通数据的共享，为进一步的大数据挖掘打下基础。
附图说明
图1为本发明提供的一种基于双区块链的智能交通设施管理方法的实施例的流程图；
图2为本发明提供的一种基于双区块链的智能交通设施管理系统的实施例的结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
目前道路管理部门之间数据孤岛的现象，参与者也不主动共享数据，那么建立基于区块链的可信任的、隐私保护的、数据有限共享的数据交互框架，是当前科技下最有效、最优的方法。基于此，本发明提供的一种基于双区块链的智能交通设施管理方法，包括：
步骤1，在路网的道路交叉口根据交通信号灯及智能交通设备划分交通节点并建立联盟链B1；给交通节点存在的交通设施部署私有链Bn，将对应的交通节点身份信息录入私有链Bn。
该步骤1即为在交通设施管理联盟及各个实体建立区块链，具体实施中，该交通节点的划分及联盟链B1的建立可以由交通设施维管人员处理；交通节点身份信息可以由交通工程师录入，为交通节点的基本信息和设施信息的录入创造基础条件。
步骤2，将道路节点的基本信息、溯源信息及认证信息记录上本地的私有链Bn，将记录上本地的私有链的信息以及对应的信息级别录入云服务器，将私有链的哈希值作为初始信息录入联盟链。
步骤3，交通数据应用企业从云服务器获取自身级别对应的交通数据进行应用；触发管控节点的溯源信息获得数据校验合约，对交通数据进行查验认证。
企业按照自身级别从云服务器上获取相应级别的交通数据，按照自身的目的对数据进行应用。触发与管控节点的合约，即查询溯源码对获得的数据查验认证。
本发明通过使用双区块链和云计算的技术对道路交通节点的交通设施进行管理并进行分级别地有限共享，建立了可信任的、有限共享的交通数据共享框架，可以保护了企业的利益、个人隐私以及信息的安全。
实施例1
本发明提供的实施例1为本发明提供的一种基于双区块链的智能交通设施管理方法的实施例，如图1所示为本发明提供的一种基于双区块链的智能交通设施管理方法的实施例的流程图，结合图1可知，该实施例包括：
步骤1，在路网的道路交叉口根据交通信号灯及智能交通设备划分交通节点并建立联盟链B1；给交通节点存在的交通设施部署私有链Bn，将对应的交通节点身份信息录入私有链Bn。
在一种可能的实施例方式中，建立联盟链B1的建立过程中：将设定条件的交通街店与其对应的交通工程师成立联盟，配置联盟链B1。
可以理解的是，联盟链B1和私有链Bn的共识机制可以采用权益证明机制(PoS，Proof of Stake)。
在联盟链B1部署节点交易、溯源及查询合约；在私有链Bn部署跨链智能合约，使联盟链B1和私有链Bn互为侧链。
在一种可能的实施例方式中，将对应的交通节点身份信息录入私有链Bn的过程包括：
为具备溯源条件的交通节点在本地的私有链生成创世块C11，录入对应的交通节点的身份信息和对应的信息级别，交通节点的身份信息包括：区块、节点编码、交通节点经纬度和道路交通节点名称。
步骤2，将道路节点的基本信息、溯源信息及认证信息记录上本地的私有链Bn，将记录上本地的私有链的信息以及对应的信息级别录入云服务器，将私有链的哈希值作为初始信息录入联盟链。
在一种可能的实施例方式中，该步骤2包括：
步骤201，在创世块C11的基础上录入道路节点的基本信息、溯源信息、认证信息以及对应的信息级别到云服务器，将必要的溯源信息同时录入私有链，生成后续块C1n。
道路节点的基本信息包括：道路节点的基础信息、采样图片、节点简图、交通设施基础信息、信号灯信息、信号灯控制逻辑关系信息、智能交通电子设施信息。
具体实施中，该信息录入可以由管理员和维护员处理。
步骤202，在录入交通节点的其他信息后，接受审计部门完成审计后提供的认证信息，完整溯源信息的录入，生成哈希值录入联盟链，触发联盟认证合约。
重复步骤201－步骤202完成各个区块的信息录入。
步骤3，交通数据应用企业从云服务器获取自身级别对应的交通数据进行应用；触发管控节点的溯源信息获得数据校验合约，对交通数据进行查验认证。
在一种可能的实施例方式中，步骤3中管控节对交通数据进行查验认证的过程为查验产品溯源信息进行溯源认证，包括：
步骤301，管控节点触发查验合约，查验认证信息，满足条件后提取信息进入本地溯源云服务器。
步骤302，管控节点触发认证合约，将溯源认证码录入联盟链，接受查询用户的认可后完成溯源认证流程。
进一步的，本发明提供的一种基于双区块链的智能交通设施管理方法的实施例中还包括：开放查询验证溯源信息权限，在接收到访问人员或设备的查询时触发查验合约进行查验认证。
在一种可能的实施例方式中，进行查验认证的过程中由交通设施的设施标签获得设施溯源信息，包括：
获取设施标签Tag，由设施标签Tag获得该设施在联盟链和私有链中信息的连接Lpr、Lpu和ID，Lpr为设施在私有链上链接；Lpu为所要查询的设施在公有链上的链接，可通过链接查询各自区块链上的信息。
分别由(Lpr)和(Lpu，ID)分别在私有链Bn中和联盟链B1中查询该交通设施的信息。
根据该交通设施在联盟链中的产品标签信息和私有链中的详细生产信息是否匹配确定私有链中存储的该交通设施的信息是否为真。
在一种可能的实施例方式中，验证私有链中存储的该交通设施的信息是否为真的过程包括：
验证是否满足：
Figure BDA0003332210550000081
若满足，则私有链中存储的该交通设施的信息为真，不满足，则私有链中存储的该交通设施的信息不为真。
Hpr为联盟链中存储的产品标签信息，H为哈希函数，(M1，M2ΛSi1，Si2，ΛP，Sic)为私有链中存储的交通设施在各生产步骤中的详细信息。
实施例2
本发明提供的实施例2为本发明提供的一种基于双区块链的智能交通设施管理系统的实施例，图2为本发明实施例提供的一种基于双区块链的智能交通设施管理系统的结构图，结合图2可知，该实施例包括：联盟链及私有链建立模块、信息录入模块和查验认证模块。
联盟链及私有链建立模块，用于在路网的道路交叉口根据交通信号灯及智能交通设备划分交通节点并建立联盟链；给交通节点存在的交通设施部署私有链，将对应的交通节点身份信息录入私有链。
信息录入模块，用于将道路节点的基本信息、溯源信息及认证信息记录上本地的私有链，将记录上本地的私有链的信息以及对应的信息级别录入云服务器，将私有链的哈希值作为初始信息录入联盟链。
查验认证模块，交通数据应用企业从云服务器获取自身级别对应的交通数据进行应用；触发管控节点的溯源信息获得数据校验合约，对交通数据进行查验认证。
可以理解的是，本发明提供的一种基于双区块链的智能交通设施管理系统与前述各实施例提供的基于双区块链的智能交通设施管理方法相对应，基于双区块链的智能交通设施管理系统的相关技术特征可参考基于双区块链的智能交通设施管理方法的相关技术特征，在此不再赘述。
本发明实施例提供的一种基于双区块链的智能交通设施管理方法及系统，使用了双区块链和云计算数据融合的技术，提取云计算数据并将其哈希值记录在私有链，以交通数据的管理机构及企业联盟自行使用的联盟链为公共区块链，在私有链上溯源必要数据再上传到公工区块链保证了公共区块链数据不可篡改并后续校验。通过云计算数据与区块链的有效融合，实现云计算数据与链上数据高效率的交互，从而能降低企业部署区块链系统的难度。通过该技术，可以在保证公司的利益、大众隐私以及信息的安全的前提下，打破了交通管理部门信息孤岛的现象，实现交通数据的共享，为进一步的大数据挖掘打下基础。
需要说明的是，在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式计算机或者其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种基于双区块链的智能交通设施管理方法，其特征在于，所述智能交通设施管理方法包括：
步骤1，在路网的道路交叉口根据交通信号灯及智能交通设备划分交通节点并建立联盟链；给所述交通节点存在的交通设施部署私有链，将对应的交通节点身份信息录入所述私有链；
步骤2，将所述道路节点的基本信息、溯源信息及认证信息记录上本地的所述私有链，将所述记录上本地的所述私有链的信息以及对应的信息级别录入云服务器，将所述私有链的哈希值作为初始信息录入所述联盟链；
步骤3，交通数据应用企业从所述云服务器获取自身级别对应的交通数据进行应用；触发管控节点的溯源信息获得数据校验合约，对所述交通数据进行查验认证。
2.根据权利要求1所述的智能交通设施管理方法，其特征在于，所述步骤1建立联盟链的建立过程中：将设定条件的所述交通街店与其对应的交通工程师成立联盟，配置所述联盟链。
3.根据权利要求1所述的智能交通设施管理方法，其特征在于，所述联盟链和私有链的共识机制采用权益证明机制；
在所述联盟链部署节点交易、溯源及查询合约；在所述私有链部署跨链智能合约，使所述联盟链和私有链互为侧链。
4.根据权利要求1所述的智能交通设施管理方法，其特征在于，所述步骤1中将对应的交通节点身份信息录入所述私有链的过程包括：
为具备溯源条件的所述交通节点在本地的所述私有链生成创世块，录入对应的所述交通节点的身份信息和对应的信息级别，所述交通节点的身份信息包括：区块、节点编码、交通节点经纬度和道路交通节点名称。
5.根据权利要求1所述的智能交通设施管理方法，其特征在于，所述步骤2包括：
步骤201，在所述创世块的基础上录入所述道路节点的基本信息、溯源信息、认证信息以及对应的信息级别到所述云服务器，将所述溯源信息同时录入所述私有链，生成后续块；
所述道路节点的基本信息包括：所述道路节点的基础信息、采样图片、节点简图、交通设施基础信息、信号灯信息、信号灯控制逻辑关系信息、智能交通电子设施信息；
步骤202，在录入交通节点的其他信息后，接受审计部门完成审计后提供的认证信息，完整所述溯源信息的录入，生成哈希值录入所述联盟链，触发联盟认证合约。
6.根据权利要求1所述的智能交通设施管理方法，其特征在于，所述步骤3中所述管控节对所述交通数据进行查验认证的过程为查验产品溯源信息进行溯源认证，包括：
步骤301，所述管控节点触发查验合约，查验认证信息，满足条件后提取信息进入本地溯源云服务器；
步骤302，所述管控节点触发认证合约，将溯源认证码录入所述联盟链，接受查询用户的认可后完成溯源认证流程。
7.根据权利要求1所述的智能交通设施管理方法，其特征在于，所述智能交通设施管理方法还包括：开放查询验证溯源信息权限，在接收到访问人员或设备的查询时触发查验合约进行查验认证。
8.根据权利要求7所述的智能交通设施管理方法，其特征在于，进行所述查验认证的过程中由交通设施的设施标签获得设施溯源信息，包括：
获取所述设施标签，由所述设施标签获得该设施在所述联盟链和所述私有链中信息的连接Lpr、Lpu和ID，Lpr为设施在私有链上链接；Lpu为所要查询的设施在公有链上的链接，可通过链接查询各自区块链上的信息；
分别由(Lpr)和(Lpu，ID)分别在所述私有链中和所述联盟链中查询该交通设施的信息；
根据该交通设施在所述联盟链中的产品标签信息和私有链中的详细生产信息是否匹配确定所述私有链中存储的该交通设施的信息是否为真。
9.根据权利要求8所述的智能交通设施管理方法，其特征在于，验证所述私有链中存储的该交通设施的信息是否为真的过程包括：
验证是否满足：
Figure FDA0003332210540000031
若满足，则私有链中存储的该交通设施的信息为真，不满足，则所述私有链中存储的该交通设施的信息不为真；
Hpr为所述联盟链中存储的产品标签信息，H为哈希函数，(M1，M2ΛSi1，Si2，ΛP，Sic)为所述私有链中存储的所述交通设施在各生产步骤中的详细信息。
10.一种基于双区块链的智能交通设施管理系统，其特征在于，包括：联盟链及私有链建立模块、信息录入模块和查验认证模块；
联盟链及私有链建立模块，用于在路网的道路交叉口根据交通信号灯及智能交通设备划分交通节点并建立联盟链；给所述交通节点存在的交通设施部署私有链，将对应的交通节点身份信息录入所述私有链；
信息录入模块，用于将所述道路节点的基本信息、溯源信息及认证信息记录上本地的所述私有链，将所述记录上本地的所述私有链的信息以及对应的信息级别录入云服务器，将所述私有链的哈希值作为初始信息录入所述联盟链；
查验认证模块，交通数据应用企业从所述云服务器获取自身级别对应的交通数据进行应用；触发管控节点的溯源信息获得数据校验合约，对所述交通数据进行查验认证。
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