CN114900348A - 一种区块链传感器数据验证的方法及终端 - Google Patents

一种区块链传感器数据验证的方法及终端 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种区块链传感器数据验证的方法及终端，接收传感器发送的包含传感器唯一标识、随机数、第一密文和传感器获取的数据的传输数据，其中对传感器获取的数据进行哈希计算并与传感器预设值进行加密得到第一密文；在区块链节点中获取第二密文并根据传输数据计算第三密文，能够根据第二密文和第三密文的计算结果对第一密文进行验证，因此在数据加密的情况下进行数据验证，能够提高数据验证的安全可靠性，并且由于用于验证的密文都经过加密处理，即使在公开透明的区块链上也能够保证信息不会被轻易获取。

Description

一种区块链传感器数据验证的方法及终端
技术领域
本发明涉及区块链技术领域，特别涉及一种区块链传感器数据验证的方法及终端。
背景技术
随着物联网技术的飞速发展，物联网设备和传感器的数量增长速度稳定，数量庞大的物联网终端将产生海量的数据。根据国际数据公司的预测，到2025年，物联网设备将超过410亿台，它们产生的数据将达到80ZB。然而，物联网终端设备正面临着易遭到攻击、传输数据不可靠、数据交换不安全等问题。而数据作为一种新的生产要素，其安全性至关重要。
区块链作为比特币的底层技术，其安全性经过了历史的考验。区块链是一种将数据区块按照时间顺序相连的方式组合而成的链式数据结构，具有去中心化、不可篡改、不可伪造等特点。区块链可以为物联网产业提供透明的可信环境以及通信支持，从而解决物联网产业发展难题。随着近年来区块链技术的发展壮大，区块链技术在物联网领域的应用也越来越广泛。
而在物联网大量的数据传输过程中，传感器是获取信息的第一道关卡，一旦传感器传输的数据是不安全的，那么上传至互联网的数据会对整个网络造成严重的影响。因此，需要一种基于区块链的数据安全存储验证方法来保证存储到区块链上的数据来源的真实可靠。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种区块链传感器数据验证的方法及终端，能够提高区块链数据的安全可靠性。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种区块链传感器数据验证的方法，包括步骤：
接收传感器发送的传输数据，所述传输数据包括传感器唯一标识、随机数、第一密文和传感器获取的数据，所述第一密文根据所述传感器获取的数据进行哈希计算并与传感器预设值通过加密得到；
根据所述传输数据中的传感器唯一标识，在区块链节点中查找对应的第二密文，并根据所述传输数据中的传感器获取的数据进行哈希计算和加密得到第三密文，所述第二密文根据传感器预设值通过加密得到；
基于所述随机数的数值对所述第二密文和所述第三密文进行计算，根据计算结果与第一密文的比对情况验证所述传输数据的正确性。
为了解决上述技术问题，本发明采用的另一技术方案为：
一种区块链传感器数据验证的终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
接收传感器发送的传输数据，所述传输数据包括传感器唯一标识、随机数、第一密文和传感器获取的数据，所述第一密文根据所述传感器获取的数据进行哈希计算并与传感器预设值通过加密得到；
根据所述传输数据中的传感器唯一标识，在区块链节点中查找对应的第二密文，并根据所述传输数据中的传感器获取的数据进行哈希计算和加密得到第三密文，所述第二密文根据传感器预设值通过加密得到；
基于所述随机数的数值对所述第二密文和所述第三密文进行计算，根据计算结果与第一密文的比对情况验证所述传输数据的正确性。
本发明的有益效果在于：接收传感器发送的包含传感器唯一标识、随机数、第一密文和传感器获取的数据的传输数据，其中对传感器获取的数据进行哈希计算并与传感器预设值进行加密得到第一密文；在区块链节点中获取第二密文并根据传输数据计算第三密文，能够根据第二密文和第三密文的计算结果对第一密文进行验证，因此在数据加密的情况下进行数据验证，能够提高数据验证的安全可靠性，并且由于用于验证的密文都经过加密处理，即使在公开透明的区块链上也能够保证信息不会被轻易获取。
附图说明
图1为本发明实施例的一种区块链传感器数据验证的方法的流程图；
图2为本发明实施例的一种区块链传感器数据验证的终端的示意图；
图3为本发明实施例的一种区块链传感器数据验证的方法的数据传输示意图；
标号说明：
1、一种区块链传感器数据验证的终端；2、存储器；3、处理器。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
请参照图1和图3，本发明实施例提供了一种区块链传感器数据验证的方法，包括步骤：
接收传感器发送的传输数据，所述传输数据包括传感器唯一标识、随机数、第一密文和传感器获取的数据，所述第一密文根据所述传感器获取的数据进行哈希计算并与传感器预设值通过加密得到；
根据所述传输数据中的传感器唯一标识，在区块链节点中查找对应的第二密文，并根据所述传输数据中的传感器获取的数据进行哈希计算和加密得到第三密文，所述第二密文根据传感器预设值通过加密得到；
基于所述随机数的数值对所述第二密文和所述第三密文进行计算，根据计算结果与第一密文的比对情况验证所述传输数据的正确性。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：接收传感器发送的包含传感器唯一标识、随机数、第一密文和传感器获取的数据的传输数据，其中对传感器获取的数据进行哈希计算并与传感器预设值进行加密得到第一密文；在区块链节点中获取第二密文并根据传输数据计算第三密文，能够根据第二密文和第三密文的计算结果对第一密文进行验证，因此在数据加密的情况下进行数据验证，能够提高数据验证的安全可靠性，并且由于用于验证的密文都经过加密处理，即使在公开透明的区块链上也能够保证信息不会被轻易获取。
进一步地，所述第一密文根据所述传感器获取的数据进行哈希计算并与传感器预设值通过加密得到包括：
对所述传感器获取的数据进行哈希计算，得到第一字符串；
若所述随机数为第一预设值，则将所述第一字符串加上传感器预设值得到待加密值，若所述随机数为第二预设值，则将所述第一字符串减去传感器预设值得到待加密值；
通过同态加密算法使用公钥对所述待加密值进行加密，得到第一密文。
由上述描述可知，根据随机数数值选择对应的第一字符串与传感器预设值的计算方法，并根据计算得到的待加密值进行同态加密，保证加密可靠性的同时便于后续进行数据检验。
进一步地，根据所述传输数据中的传感器获取的数据进行哈希计算和加密得到第三密文包括：
对所述传感器获取的数据进行哈希计算，得到第二字符串；
通过同态加密算法使用公钥对所述第二字符串进行加密，得到第三密文。
由上述描述可知，根据传感器获取的数据进行哈希计算和同态加密，能够便于后续对第一密文进行验证。
进一步地，基于所述随机数的数值对所述第二密文和所述第三密文进行计算包括：
若所述随机数为第一预设值，则将所述第二密文乘以所述第三密文；
若所述随机数为第二预设值，则将所述第三密文除以所述第二密文。
进一步地，所述根据计算结果与第一密文的比对情况验证所述传输数据的正确性包括：
若计算结果与所述第一密文相等，则根据所述传感器唯一标识将所述传感器获取的数据存储在区块链节点上，否则，判定所述传输数据不可靠。
由上述描述可知，由于同态加密的加同态特性，数据可以在加密的情况下进行加操作，以此来验证数据的来源是否真实可靠，并且将加密后的数据保存在区块链上，可以保证该消息在区块链上的安全。
请参照图2，本发明另一实施例提供了一种区块链传感器数据验证的终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
接收传感器发送的传输数据，所述传输数据包括传感器唯一标识、随机数、第一密文和传感器获取的数据，所述第一密文根据所述传感器获取的数据进行哈希计算并与传感器预设值通过加密得到；
根据所述传输数据中的传感器唯一标识，在区块链节点中查找对应的第二密文，并根据所述传输数据中的传感器获取的数据进行哈希计算和加密得到第三密文，所述第二密文根据传感器预设值通过加密得到；
基于所述随机数的数值对所述第二密文和所述第三密文进行计算，根据计算结果与第一密文的比对情况验证所述传输数据的正确性。
从上述描述可知，接收传感器发送的包含传感器唯一标识、随机数、第一密文和传感器获取的数据的传输数据，其中对传感器获取的数据进行哈希计算并与传感器预设值进行加密得到第一密文；在区块链节点中获取第二密文并根据传输数据计算第三密文，能够根据第二密文和第三密文的计算结果对第一密文进行验证，因此在数据加密的情况下进行数据验证，能够提高数据验证的安全可靠性，并且由于用于验证的密文都经过加密处理，即使在公开透明的区块链上也能够保证信息不会被轻易获取。
进一步地，所述第一密文根据所述传感器获取的数据进行哈希计算并与传感器预设值通过加密得到包括：
对所述传感器获取的数据进行哈希计算，得到第一字符串；
若所述随机数为第一预设值，则将所述第一字符串加上传感器预设值得到待加密值，若所述随机数为第二预设值，则将所述第一字符串减去传感器预设值得到待加密值；
通过同态加密算法使用公钥对所述待加密值进行加密，得到第一密文。
由上述描述可知，根据随机数数值选择对应的第一字符串与传感器预设值的计算方法，并根据计算得到的待加密值进行同态加密，保证加密可靠性的同时便于后续进行数据检验。
进一步地，根据所述传输数据中的传感器获取的数据进行哈希计算和加密得到第三密文包括：
对所述传感器获取的数据进行哈希计算，得到第二字符串；
通过同态加密算法使用公钥对所述第二字符串进行加密，得到第三密文。
由上述描述可知，根据传感器获取的数据进行哈希计算和同态加密，能够便于后续对第一密文进行验证。
进一步地，基于所述随机数的数值对所述第二密文和所述第三密文进行计算包括：
若所述随机数为第一预设值，则将所述第二密文乘以所述第三密文；
若所述随机数为第二预设值，则将所述第三密文除以所述第二密文。
进一步地，所述根据计算结果与第一密文的比对情况验证所述传输数据的正确性包括：
若计算结果与所述第一密文相等，则根据所述传感器唯一标识将所述传感器获取的数据存储在区块链节点上，否则，判定所述传输数据不可靠。
由上述描述可知，由于同态加密的加同态特性，数据可以在加密的情况下进行加操作，以此来验证数据的来源是否真实可靠，并且将加密后的数据保存在区块链上，可以保证该消息在区块链上的安全。
本发明上述的一种区块链传感器数据验证的方法及终端，适用于保证存储到区块链上的数据来源的真实可靠，以下通过具体的实施方式进行说明：
实施例一
请参照图1和图3，一种区块链传感器数据验证的方法，包括步骤：
S1、接收传感器发送的传输数据，所述传输数据包括传感器唯一标识、随机数、第一密文和传感器获取的数据，所述第一密文根据所述传感器获取的数据进行哈希计算并与传感器预设值通过加密得到。
其中，每个传感器出厂时会记录不同的值vi，每一个vi都是一个4位的16进制数(0xffff)，并且每个传感器都有其唯一的编号si，si和vi一一对应，这些信息会在传感器制造完成时记录在链上。
S11、对所述传感器获取的数据进行哈希计算，得到第一字符串。
具体的，传感器获取信息info，使用SHA256对消息info进行哈希计算得到字符串l，记为：l＝SHA256(info)；其中l为256bit数据，具体为64位16进制数。
S12、若所述随机数为第一预设值，则将所述第一字符串加上传感器预设值得到待加密值，若所述随机数为第二预设值，则将所述第一字符串减去传感器预设值得到待加密值。
具体的，由传感器随机数生成器产生的随机数tag∈{0,1}。
传感器根据产生的tag计算待加密值value，其中
当tag＝0时，计算value＝l+vi；
当tag＝1时，计算value＝l-vi。
S13、通过同态加密算法使用公钥对所述待加密值进行加密，得到第一密文。
具体的，使用Paillier同态加密算法中的密钥生成算法KeyGen得到公钥pk和私钥sk；
再使用加密算法Enc，输入公钥pk和待加密值value，生成第一密文c1，即c1←Encpk(value)。
从而得到传输数据：si||tag||Encpk(value)||info。
S2、根据所述传输数据中的传感器唯一标识，在区块链节点中查找对应的第二密文，并根据所述传输数据中的传感器获取的数据进行哈希计算和加密得到第三密文，所述第二密文根据传感器预设值通过加密得到。
S21、根据传感器编号si找到链上保存在的其对应信息Encpk(vi)。
S22、对所述传感器获取的数据进行哈希计算，得到第二字符串。
具体的，对收到的消息info同样进行SHA256哈希，得到值l’。
S23、通过同态加密算法使用公钥对所述第二字符串进行加密，得到第三密文。
具体的，使用Paillier同态加密公钥pk加密得到Encpk(l’)。
S3、基于所述随机数的数值对所述第二密文和所述第三密文进行计算，根据计算结果与第一密文的比对情况验证所述传输数据的正确性。
S31、若所述随机数为第一预设值，则将所述第二密文乘以所述第三密文，若所述随机数为第二预设值，则将所述第三密文除以所述第二密文。
S32、若计算结果与所述第一密文相等，则根据所述传感器唯一标识将所述传感器获取的数据存储在区块链节点上，否则，判定所述传输数据不可靠。
具体的，当tag＝0时，通过公式Encpk(l’)*Encpk(vi)＝Encpk(value)验证信息的正确性；当tag＝1时，通过公式Encpk(value)*Encpk(vi)＝Encpk(l’)验证信息的正确性。
当区块链节点对传感器发送的数据验证通过时，区块链节点根据si将传感器发送的信息存储在链上；当验证未通过时，则判定该条信息在上传的过程中被修改过，该条信息来源不可靠，该传感器有被攻击的可能。
实施例二
请参照图2，一种区块链传感器数据验证的终端1，包括存储器2、处理器3以及存储在所述存储器2上并可在处理器3上运行的计算机程序，所述处理器3执行所述计算机程序时实现实施例一的一种区块链传感器数据验证的方法的各个步骤。
综上所述，本发明提供的一种区块链传感器数据验证的方法及终端，接收传感器发送的包含传感器唯一标识、随机数、第一密文和传感器获取的数据的传输数据，其中对传感器获取的数据进行哈希计算并与传感器预设值进行加密得到第一密文；在区块链节点中获取第二密文并根据传输数据计算第三密文，能够根据第二密文和第三密文的计算结果对第一密文进行验证，因此在数据加密的情况下进行数据验证，不仅可以有效保证传感器数据的真实可靠，并且由于区块链上保存的传感器对应验证信息是经过Paillier同态加密的，即使是在公开透明的区块链上也能保证信息不会被攻击者轻易获取。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种区块链传感器数据验证的方法，其特征在于，包括步骤：
接收传感器发送的传输数据，所述传输数据包括传感器唯一标识、随机数、第一密文和传感器获取的数据，所述第一密文根据所述传感器获取的数据进行哈希计算并与传感器预设值通过加密得到；
根据所述传输数据中的传感器唯一标识，在区块链节点中查找对应的第二密文，并根据所述传输数据中的传感器获取的数据进行哈希计算和加密得到第三密文，所述第二密文根据传感器预设值通过加密得到；
基于所述随机数的数值对所述第二密文和所述第三密文进行计算，根据计算结果与第一密文的比对情况验证所述传输数据的正确性。
2.根据权利要求1所述的一种区块链传感器数据验证的方法，其特征在于，所述第一密文根据所述传感器获取的数据进行哈希计算并与传感器预设值通过加密得到包括：
对所述传感器获取的数据进行哈希计算，得到第一字符串；
若所述随机数为第一预设值，则将所述第一字符串加上传感器预设值得到待加密值，若所述随机数为第二预设值，则将所述第一字符串减去传感器预设值得到待加密值；
通过同态加密算法使用公钥对所述待加密值进行加密，得到第一密文。
3.根据权利要求1所述的一种区块链传感器数据验证的方法，其特征在于，根据所述传输数据中的传感器获取的数据进行哈希计算和加密得到第三密文包括：
对所述传感器获取的数据进行哈希计算，得到第二字符串；
通过同态加密算法使用公钥对所述第二字符串进行加密，得到第三密文。
4.根据权利要求1所述的一种区块链传感器数据验证的方法，其特征在于，基于所述随机数的数值对所述第二密文和所述第三密文进行计算包括：
若所述随机数为第一预设值，则将所述第二密文乘以所述第三密文；
若所述随机数为第二预设值，则将所述第三密文除以所述第二密文。
5.根据权利要求4所述的一种区块链传感器数据验证的方法，其特征在于，所述根据计算结果与第一密文的比对情况验证所述传输数据的正确性包括：
若计算结果与所述第一密文相等，则根据所述传感器唯一标识将所述传感器获取的数据存储在区块链节点上，否则，判定所述传输数据不可靠。
6.一种区块链传感器数据验证的终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
接收传感器发送的传输数据，所述传输数据包括传感器唯一标识、随机数、第一密文和传感器获取的数据，所述第一密文根据所述传感器获取的数据进行哈希计算并与传感器预设值通过加密得到；
根据所述传输数据中的传感器唯一标识，在区块链节点中查找对应的第二密文，并根据所述传输数据中的传感器获取的数据进行哈希计算和加密得到第三密文，所述第二密文根据传感器预设值通过加密得到；
基于所述随机数的数值对所述第二密文和所述第三密文进行计算，根据计算结果与第一密文的比对情况验证所述传输数据的正确性。
7.根据权利要求6所述的一种区块链传感器数据验证的终端，其特征在于，所述第一密文根据所述传感器获取的数据进行哈希计算并与传感器预设值通过加密得到包括：
对所述传感器获取的数据进行哈希计算，得到第一字符串；
若所述随机数为第一预设值，则将所述第一字符串加上传感器预设值得到待加密值，若所述随机数为第二预设值，则将所述第一字符串减去传感器预设值得到待加密值；
通过同态加密算法使用公钥对所述待加密值进行加密，得到第一密文。
8.根据权利要求6所述的一种区块链传感器数据验证的终端，其特征在于，根据所述传输数据中的传感器获取的数据进行哈希计算和加密得到第三密文包括：
对所述传感器获取的数据进行哈希计算，得到第二字符串；
通过同态加密算法使用公钥对所述第二字符串进行加密，得到第三密文。
9.根据权利要求6所述的一种区块链传感器数据验证的终端，其特征在于，基于所述随机数的数值对所述第二密文和所述第三密文进行计算包括：
若所述随机数为第一预设值，则将所述第二密文乘以所述第三密文；
若所述随机数为第二预设值，则将所述第三密文除以所述第二密文。
10.根据权利要求9所述的一种区块链传感器数据验证的终端，其特征在于，所述根据计算结果与第一密文的比对情况验证所述传输数据的正确性包括：
若计算结果与所述第一密文相等，则根据所述传感器唯一标识将所述传感器获取的数据存储在区块链节点上，否则，判定所述传输数据不可靠。
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