CN116228417B - 基于区块链的物联网数据交易方法、装置、系统和介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于区块链的物联网数据交易方法、装置、系统和介质,包括获取各物联网设备实例上传的带有标签的数据交易,并将各数据交易上传至区块链网络的交易池中,以便区块链节点根据交易池中各数据交易的优先级排名对各数据交易进行验证;接收请求方的数据交易请求,将所述数据交易请求转发至区块链网络,以便区块链节点对所请求的数据交易进行查询,在查询到对应数据交易时对请求方的权限进行验证,并在权限验证通过后向请求方提供所请求的数据交易。本发明能够根据物联网服务的不同设定不同数据交易的优先级,并根据优先级对各数据交易进行验证,从而降低了物联网服务的交易延迟,提高了用户体验。
Description
技术领域
本发明属于物联网技术领域,具体涉及一种基于区块链的物联网交易处理方法、装置、设备和介质。
背景技术
近年来,区块链在物联网领域的应用受到了业界关注,由于基于区块链网络能够将数据存储在不可改变的区块中,使得物联网数据的安全性得到保障。然而,随着物联网、通信技术和工业4.0的飞速发展,各种物联网设备通过一些通信技术(例如wifi,zigbee等)连接到Internet,为用户提供各种增值、友好的服务,并通过区块链对基于服务的数据交易进行验证,现有的交易验证由区块链节点在交易池中随机或者基于付费选择交易进行验证,然而,不同的服务对于延迟时间的敏感度不同,即某些物联网服务对于数据交易的实时性要求较高,有些则对数据交易的实时性要求不高,随机选择或基于付费选择的交易验证方式没有考虑到不同服务对于时间延迟的需求,导致网络服务质量不高,影响用户体验。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于区块链的物联网交易处理方法、装置、设备和介质,用以解决现有技术中采用随机选择或基于付费选择的交易验证方式没有考虑到不同服务对于时间延迟的需求,导致网络服务质量不高,影响用户体验的技术问题。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
第一方面提供一种基于区块链的物联网数据交易方法,包括:
获取各物联网设备实例上传的带有标签的数据交易,并将各数据交易上传至区块链网络的交易池中,以便区块链节点根据交易池中各数据交易的优先级排名对各数据交易进行验证,将经过验证的数据交易添加到新的区块中,并将新的区块发布至区块链网络中;其中,每一物联网设备实例对应一物联网服务,每一物联网服务对应至少一物联网设备节点,数据交易的优先级排名根据数据交易的标签决定,数据交易的标签用于标示对应物联网服务对延迟时间的敏感度的权重;
接收请求方的数据交易请求,将所述数据交易请求转发至区块链网络,以便区块链节点对所请求的数据交易进行查询,在查询到对应数据交易时对请求方的权限进行验证,并在权限验证通过后向请求方提供所请求的数据交易。
在一种可能的设计中,在获取各物联网设备实例上传的带有标签的数据交易之前,所述方法还包括:
响应于物联网设备节点的注册请求,获取所述注册请求中的注册信息,根据所述注册信息完成所述物联网设备节点的注册;其中,所述注册信息包括节点ID、节点对应的物联网设备实例、节点对应的物联网设备实例的权重以及节点对应的物联网设备实例的标签。
在一种可能的设计中,获取各物联网设备实例上传的带有标签的数据交易之后,所述方法包括:
采用签名算法对带有标签的数据交易进行哈希处理,其中,所述数据交易包括交易发布方的公钥、私钥、时间戳和数据。
在一种可能的设计中,区块链节点根据交易池中各数据交易的优先级排名对各数据交易进行验证,包括:
区块链节点根据交易池中各数据交易的优先级排名,按照排名由高到低对各数据交易进行验证,其中,若多个数据交易具有相同的优先级排名,则按照交易池接收所述多个数据交易的时间先后进行验证。
在一种可能的设计中,所述交易池中各数据交易的优先级排名通过如下方式确定:
若数据交易的权重大于权重阈值,且区块链节点的交易池的等待时期为0,则数据交易的优先级排名通过如下公式计算得到:
其中,R(TXi)表示数据交易TXi的优先级排名,P表示区块链节点拟选择进行验证并在当前时期添加到新区块中的数据交易的百分比,w(TXi)表示根据物联网服务所分配标签的数据交易TXi的权重,|TXs|表示交易池中等待验证的数据交易数量,m表示交易池中m个等待验证的数据交易;
若数据交易的权重大于权重阈值、区块链节点的交易池的等待时期大于0以及数据交易的优先级排名大于排名阈值时,则数据交易的优先级排名通过如下公式计算得到:
其中,Ecurr(TXi)表示当前时期的数量,Ein(TXi)表示数据交易TXi在交易池中被初始化的时期数;
若数据交易的权重不大于权重阈值,且区块链节点的交易池的等待时期为0,则数据交易的优先级排名通过如下公式计算得到:
其中,α表示区块链节点根据预设的期望服务质量和共识算法定义的独立权重因子;
若数据交易的权重不大于权重阈值且区块链节点的交易池的等待时期大于0,或者若数据交易的权重大于权重阈值、区块链节点的交易池的等待时期大于0以及数据交易的优先级排名不大于排名阈值时,则数据交易的优先级排名通过如下公式计算得到:
在一种可能的设计中,在计算得到各数据交易的优先级排名之后,所述方法还包括:
对各数据交易的优先级排名进行归一化计算,计算公式如下:
其中,R(TXi)norm表示数据交易的优先级排名的标准化值,Max(R(TXi|i=1,2,...,m))表示区块链节点的交易池中数据交易的最大排名。
在一种可能的设计中,区块链节点对所请求的数据交易进行查询,在查询到对应数据交易时对请求方的权限进行验证,并在权限验证通过后向请求方提供所请求的数据交易,包括:
区块链节点查询所请求的数据交易是否经过验证并已发布至区块链网络中,若是,则获取请求方的公钥,并根据公钥判断请求方是否具有获取当前数据交易的权限,若是,则向请求方返回所请求的数据交易。
第二方面提供一种基于区块链的物联网数据交易处理装置,包括:
交易上传模块,用于获取各物联网设备实例上传的带有标签的数据交易,并将各数据交易上传至区块链网络的交易池中,以便区块链节点根据交易池中各数据交易的优先级排名对各数据交易进行验证,将经过验证的数据交易添加到新的区块中,并将新的区块发布至区块链网络中;其中,每一物联网设备实例对应一物联网服务,每一物联网服务对应至少一物联网设备节点,数据交易的优先级排名根据数据交易的标签决定,数据交易的标签用于标示对应物联网服务对延迟时间的敏感度的权重;
数据返回模块,用于接收请求方的数据交易请求,将所述数据交易请求转发至区块链网络,以便区块链节点对所请求的数据交易进行查询,在查询到对应数据交易时对请求方的权限进行验证,并在权限验证通过后向请求方提供所请求的数据交易。
第三方面提供一种基于区块链的物联网数据交易系统,包括若干物联网设备节点、SDN网关、区块链网络以及若干个客户端,所述若干个物联网设备节点分别与所述SDN网关连接,所述若干个客户端分别与所述SDN网关连接,所述SDN网关与所述区块链网络连接;
至少一个物联网设备节点对应一个物联网服务,一个物联网服务对应一物联网设备实例,所述物联网设备实例用于将带有标签的数据交易上传至SDN网关;
所述SDN网关用于获取各物联网设备实例上传的带有标签的数据交易,并将各数据交易上传至区块链网络的交易池中;
所述区块链网络包括多个区块链节点,所述区块链节点用于根据交易池中各数据交易的优先级排名对各数据交易进行验证,将经过验证的数据交易添加到新的区块中,并将新的区块发布至区块链网络中;其中,数据交易的优先级排名根据数据交易的标签决定,数据交易的标签用于标示对应物联网服务对延迟时间的敏感度的权重;
所述SDN网关还用于接收请求方的数据交易请求,并将所述数据交易请求转发至区块链网络;
所述区块链节点还用于对所请求的数据交易进行查询,在查询到对应数据交易时对请求方的权限进行验证,并在权限验证通过后通过所述SDN网关向请求方提供所请求的数据交易。
第四方面提供一种计算机设备,包括依次通信相连的存储器、处理器和收发器,其中,所述存储器用于存储计算机程序,所述收发器用于收发消息,所述处理器用于读取所述计算机程序,执行如第一方面任意一种可能的设计中所述的基于区块链的物联网数据交易方法。
第五方面提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有指令,当所述指令在计算机上运行时,执行如第一方面任意一种可能的设计中所述的基于区块链的物联网数据交易方法。
第六方面提供一种包含指令的计算机程序产品,当所述指令在计算机上运行时,使所述计算机执行如第一方面任意一种可能的设计中所述的基于区块链的物联网数据交易方法。
本发明相较于现有技术的有益效果为:
本发明通过获取各物联网设备实例上传的带有标签的数据交易,并将各数据交易上传至区块链网络的交易池中,以便区块链节点根据交易池中各数据交易的优先级排名对各数据交易进行验证,将经过验证的数据交易添加到新的区块中,并将新的区块发布至区块链网络中,即根据物联网服务的数据交易的优先级排名,对排名在先的数据交易进行优先验证,从而能够满足对于时间延迟敏感度高的物联网服务的需求,降低时间延迟,提高用户体验;接收请求方的数据交易请求,将所述数据交易请求转发至区块链网络,以便区块链节点对所请求的数据交易进行查询,在查询到对应数据交易时对请求方的权限进行验证,并在权限验证通过后向请求方提供所请求的数据交易,即通过中间件来接收和转发物联网设备节点或区块链网络的数据,从而保证了具有庞大数据量的网络的有效控制和安全,提高了网络服务质量。
附图说明
图1为本申请实施例中的基于区块链的物联网交易处理方法的流程图。
具体实施方式
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,下面将结合附图和实施例或现有技术的描述对本发明作简单地介绍,显而易见地,下面关于附图结构的描述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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。在此需要说明的是,对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明,但并不构成对本发明的限定。
实施例
为了解决现有技术中采用随机选择或基于付费选择的交易验证方式没有考虑到不同服务对于时间延迟的需求,导致网络服务质量不高,影响用户体验的技术问题,本申请实施例提出了基于区块链的物联网交易处理方法,该方法通过获取各物联网设备实例上传的带有标签的数据交易,并将各数据交易上传至区块链网络的交易池中,以便区块链节点根据交易池中各数据交易的优先级排名对各数据交易进行验证,将经过验证的数据交易添加到新的区块中,并将新的区块发布至区块链网络中,即根据物联网服务的数据交易的优先级排名,对排名在先的数据交易进行优先验证,从而能够满足对于时间延迟敏感度高的物联网服务的需求,降低时间延迟,提高用户体验;接收请求方的数据交易请求,将所述数据交易请求转发至区块链网络,以便区块链节点对所请求的数据交易进行查询,在查询到对应数据交易时对请求方的权限进行验证,并在权限验证通过后向请求方提供所请求的数据交易,即通过中间件来接收和转发物联网设备节点或区块链网络的数据,从而保证了具有庞大数据量的网络的有效控制和安全,提高了网络服务质量。
下面将对本申请实施例提供的基于区块链的物联网交易处理方法进行详细说明。
其中,需要说明的是,本申请实施例提供的基于区块链的物联网交易处理方法可应用于任意终端设备,其中,其中,操作系统包括但不限于Windows系统、Mac系统、Linux系统、Chrome OS系统、UNIX操作系统、IOS系统和安卓系统等,此处不做限定;其中,终端设备包括但不限于IPAD平板电脑、个人移动电脑、工业计算机、个人计算机等,此处不做限定。为便于描述,除特别说明外,本申请实施例均以工业计算机为执行主体进行说明。可以理解,所述执行主体并不构成对本申请实施例的限定,在其他的一些实施例中可以采用其他类型的终端设备作为执行主体。
如图1所示,是本申请实施例提供的基于区块链的物联网交易处理方法的流程图,所述基于区块链的物联网交易处理方法包括但不限于由步骤S1~S5实现:
步骤S1.所述物联网设备实例将带有标签的数据交易上传至SDN网关;
其中,需要说明的是,本申请实施例中每一物联网设备实例对应一物联网服务,每一物联网服务对应至少一物联网设备节点,即每一物联网设备实例均可能包括一个或多个物联网设备节点,具体的,物联网设备节点为传感器,传感器用于收集各物联网设备的信息,并通过网关设备向客户端或实体提供物联网服务,其中,传感器与传感器之间,或传感器与网关之间可以采用WiFi、ZigBee或蓝牙等多种方式进行通信。此外,本申请实施例中的物联网设备节点和相关的数据类型可能因不同的物联网服务有所不同,因此,不同物联网设备实例的信息在服务质量方面并非是同等重要,因为有些物联网服务对于数据的延迟时间是非常敏感的,例如智能医疗保健、智能停车等物联网领域,而有些物联网服务对于数据的延迟时间则并不敏感、
在一种可能的设计中,在获取各物联网设备实例上传的带有标签的数据交易之前,所述方法还包括:
通过SDN网关响应物联网设备节点的注册请求,获取所述注册请求中的注册信息,并根据所述注册信息完成所述物联网设备节点的注册;其中,所述注册信息包括节点ID、节点对应的物联网设备实例、节点对应的物联网设备实例的权重以及节点对应的物联网设备实例的标签。
其中,需要说明的是,本申请实施例采用SDN网关作为物联网设备节点和区块链网络的中间件,实现物联网设备节点和区块链网络的连接。在建立物联网设备节点与SDN网关的连接之前,需要将物联网节点注册在网关中,才能实现进一步的数据传输。其中,SDN网关包括信道、控制层和数据层,信道是指控制层与物联网设备节点进行通信的通路,通过路由协议中的信令消息来创建一个公共信达,实现数据层和控制层的通信,同时又不影响网络性能。数据层包括数据查询函数和请求规则函数,将给定的规则保存在物联网设备节点的表中,并按照规则进行通信。控制层用于将数据路由决策转换为规则,并将数据发送至物联网设备节点。
在一种可能的设计中,获取各物联网设备实例上传的带有标签的数据交易之后,所述方法包括:
通过区块链节点采用签名算法对带有标签的数据交易进行哈希处理,其中,所述数据交易包括交易发布方的公钥、私钥、时间戳和数据。
步骤S2.所述SDN网关用于获取各物联网设备实例上传的带有标签的数据交易,并将各数据交易上传至区块链网络的交易池中;
其中,需要说明的是,所述数据交易的标签用于标示对应物联网服务对延迟时间的敏感度的权重,该权重是网络的所有参与方根据物联网服务对于时间延迟的敏感度的需求,通过共识算法得到的权重,通过赋予数据交易标签,则区块链节点在获取到标签时,即可根据标签得到该数据交易的验证优先级,以满足物联网服务的需求。
步骤S3.通过区块链节点根据交易池中各数据交易的优先级排名对各数据交易进行验证,将经过验证的数据交易添加到新的区块中,并将新的区块发布至区块链网络中;其中,数据交易的优先级排名根据数据交易的标签决定;
其中,需要说明的是,经过验证的数据交易将由区块链节点添加到一个新的区块中,该区块是带有区块头和有效负载的数据包,区块头包括元数据,例如区块ID、区块的哈希值、前一区块的哈希值以及当前区块的时间戳等,有效负载是指数据交易;一旦生成了新的区块,将区块通过网络传播,并由各区块链节点本地添加到区块链中,完成数据交易的发布和传播。
在步骤S3一种可能的设计中,所述交易池中各数据交易的优先级排名通过如下方式确定:
若数据交易的权重大于权重阈值,且区块链节点的交易池的等待时期为0,则数据交易的优先级排名通过如下公式计算得到:
其中,R(TXi)表示数据交易TXi的优先级排名,P表示区块链节点拟选择进行验证并在当前时期添加到新区块中的数据交易的百分比,w(TXi)表示根据物联网服务所分配标签的数据交易TXi的权重,TXs表示交易池中等待验证的数据交易数量,m表示交易池中m个等待验证的数据交易;
若数据交易的权重大于权重阈值、区块链节点的交易池的等待时期大于0以及数据交易的优先级排名大于排名阈值时,则数据交易的优先级排名通过如下公式计算得到:
其中,Ecurr(TXi)表示当前时期的数量,Ein(TXi)表示数据交易TXi在交易池中被初始化的时期数;
若数据交易的权重不大于权重阈值,且区块链节点的交易池的等待时期为0,则数据交易的优先级排名通过如下公式计算得到:
其中,α表示区块链节点根据预设的期望服务质量和共识算法定义的独立权重因子;
若数据交易的权重不大于权重阈值且区块链节点的交易池的等待时期大于0,或者若数据交易的权重大于权重阈值、区块链节点的交易池的等待时期大于0以及数据交易的优先级排名不大于排名阈值时,则数据交易的优先级排名通过如下公式计算得到:
在一种可能的设计中,在计算得到各数据交易的优先级排名之后,所述方法还包括:
对各数据交易的优先级排名进行归一化计算,计算公式如下:
其中,R(TXi)norm表示数据交易的优先级排名的标准化值,Max(R(TXi|i=1,2,...,m))表示区块链节点的交易池中数据交易的最大排名。
基于上述公开的内容,能够将各优先级排名进行归一化处理,得到统一数据格式下的多个排名,便于区块链节点识别。
步骤S4.所述SDN网关接收请求方的数据交易请求,并将所述数据交易请求转发至区块链网络;
步骤S5.所述区块链节点对所请求的数据交易进行查询,在查询到对应数据交易时对请求方的权限进行验证,并在权限验证通过后通过所述SDN网关向请求方提供所请求的数据交易。
在一种可能的设计中,区块链节点对所请求的数据交易进行查询,在查询到对应数据交易时对请求方的权限进行验证,并在权限验证通过后向请求方提供所请求的数据交易,包括:
区块链节点查询所请求的数据交易是否经过验证并已发布至区块链网络中,若是,则获取请求方的公钥,并根据公钥判断请求方是否具有获取当前数据交易的权限,若是,则向请求方返回所请求的数据交易。
基于上述公开的内容,本申请实施例通过获取各物联网设备实例上传的带有标签的数据交易,并将各数据交易上传至区块链网络的交易池中,以便区块链节点根据交易池中各数据交易的优先级排名对各数据交易进行验证,将经过验证的数据交易添加到新的区块中,并将新的区块发布至区块链网络中,即根据物联网服务的数据交易的优先级排名,对排名在先的数据交易进行优先验证,从而能够满足对于时间延迟敏感度高的物联网服务的需求,降低时间延迟,提高用户体验;接收请求方的数据交易请求,将所述数据交易请求转发至区块链网络,以便区块链节点对所请求的数据交易进行查询,在查询到对应数据交易时对请求方的权限进行验证,并在权限验证通过后向请求方提供所请求的数据交易,即通过中间件来接收和转发物联网设备节点或区块链网络的数据,从而保证了具有庞大数据量的网络的有效控制和安全,提高了网络服务质量。
第二方面提供一种基于区块链的物联网数据交易处理装置,包括:
交易上传模块,用于获取各物联网设备实例上传的带有标签的数据交易,并将各数据交易上传至区块链网络的交易池中,以便区块链节点根据交易池中各数据交易的优先级排名对各数据交易进行验证,将经过验证的数据交易添加到新的区块中,并将新的区块发布至区块链网络中;其中,每一物联网设备实例对应一物联网服务,每一物联网服务对应至少一物联网设备节点,数据交易的优先级排名根据数据交易的标签决定,数据交易的标签用于标示对应物联网服务对延迟时间的敏感度的权重;
数据返回模块,用于接收请求方的数据交易请求,将所述数据交易请求转发至区块链网络,以便区块链节点对所请求的数据交易进行查询,在查询到对应数据交易时对请求方的权限进行验证,并在权限验证通过后向请求方提供所请求的数据交易。
本实施例第二方面提供的前述装置的工作过程、工作细节和技术效果,可以参见如上第一方面或第一方面中任意一种可能设计所述的方法,于此不再赘述。
第三方面提供一种基于区块链的物联网数据交易系统,包括若干物联网设备节点、SDN网关、区块链网络以及若干个客户端,所述若干个物联网设备节点分别与所述SDN网关连接,所述若干个客户端分别与所述SDN网关连接,所述SDN网关与所述区块链网络连接;
至少一个物联网设备节点对应一个物联网服务,一个物联网服务对应一物联网设备实例,所述物联网设备实例用于将带有标签的数据交易上传至SDN网关;
所述SDN网关用于获取各物联网设备实例上传的带有标签的数据交易,并将各数据交易上传至区块链网络的交易池中;
所述区块链网络包括多个区块链节点,所述区块链节点用于根据交易池中各数据交易的优先级排名对各数据交易进行验证,将经过验证的数据交易添加到新的区块中,并将新的区块发布至区块链网络中;其中,数据交易的优先级排名根据数据交易的标签决定,数据交易的标签用于标示对应物联网服务对延迟时间的敏感度的权重;
所述SDN网关还用于接收请求方的数据交易请求,并将所述数据交易请求转发至区块链网络;
所述区块链节点还用于对所请求的数据交易进行查询,在查询到对应数据交易时对请求方的权限进行验证,并在权限验证通过后通过所述SDN网关向请求方提供所请求的数据交易。
本实施例第三方面提供的前述系统的工作过程、工作细节和技术效果,可以参见如上第一方面或第一方面中任意一种可能设计所述的方法,于此不再赘述。
第四方面提供一种计算机设备,包括依次通信相连的存储器、处理器和收发器,其中,所述存储器用于存储计算机程序,所述收发器用于收发消息,所述处理器用于读取所述计算机程序,执行如第一方面任意一种可能的设计中所述的基于区块链的物联网数据交易方法。
具体举例的,所述存储器可以但不限于包括随机存取存储器(Random-AccessMemory,RAM)、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、闪存(Flash Memory)、先进先出存储器(First Input First Output,FIFO)和/或先进后出存储器(First Input Last Output,FILO)等等;所述处理器可以不限于采用型号为STM32F105系列的微处理器;所述收发器可以但不限于为WiFi(无线保真)无线收发器、蓝牙无线收发器、GPRS(General Packet RadioService,通用分组无线服务技术)无线收发器和/或ZigBee(紫蜂协议,基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议)无线收发器等。此外,所述计算机设备还可以但不限于包括有电源模块、显示屏和其它必要的部件。
本实施例第四方面提供的前述计算机设备的工作过程、工作细节和技术效果,可以参见如上第一方面或第一方面中任意一种可能设计所述的方法,于此不再赘述。
第五方面提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有指令,当所述指令在计算机上运行时,执行如第一方面任意一种可能的设计中所述的基于区块链的物联网数据交易方法。
其中,所述计算机可读存储介质是指存储数据的载体,可以但不限于包括软盘、光盘、硬盘、闪存、优盘和/或记忆棒(Memory Stick)等,所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。
本实施例第四方面提供的前述计算机可读存储介质的工作过程、工作细节和技术效果,可以参见如上第一方面或第一方面中任意一种可能设计所述的方法,于此不再赘述。
第六方面提供一种包含指令的计算机程序产品,当所述指令在计算机上运行时,使所述计算机执行如第一方面任意一种可能的设计中所述的基于区块链的物联网数据交易方法。
本实施例第六方面提供的前述包含指令的计算机程序产品的工作过程、工作细节和技术效果,可以参见如上第一方面或第一方面中任意一种可能设计所述的方法,于此不再赘述。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于区块链的物联网数据交易方法,其特征在于,包括:
获取各物联网设备实例上传的带有标签的数据交易,并将各数据交易上传至区块链网络的交易池中,以便区块链节点根据交易池中各数据交易的优先级排名对各数据交易进行验证,将经过验证的数据交易添加到新的区块中,并将新的区块发布至区块链网络中;其中,每一物联网设备实例对应一物联网服务,每一物联网服务对应至少一物联网设备节点,数据交易的优先级排名根据数据交易的标签决定,数据交易的标签用于标示对应物联网服务对延迟时间的敏感度的权重;区块链节点根据交易池中各数据交易的优先级排名对各数据交易进行验证,包括:区块链节点根据交易池中各数据交易的优先级排名,按照排名由高到低对各数据交易进行验证,其中,若多个数据交易具有相同的优先级排名,则按照交易池接收所述多个数据交易的时间先后进行验证;所述交易池中各数据交易的优先级排名通过如下方式确定:
若数据交易的权重大于权重阈值,且区块链节点的交易池的等待时期为0,则数据交易的优先级排名通过如下公式计算得到:
其中,R(TXi)表示数据交易TXi的优先级排名,P表示区块链节点拟选择进行验证并在当前时期添加到新区块中的数据交易的百分比,w(TXi)表示根据物联网服务所分配标签的数据交易TXi的权重,|TXs|表示交易池中等待验证的数据交易数量,m表示交易池中m个等待验证的数据交易;
若数据交易的权重大于权重阈值、区块链节点的交易池的等待时期大于0以及数据交易的优先级排名大于排名阈值时,则数据交易的优先级排名通过如下公式计算得到:
其中,Ecurr(TXi)表示当前时期的数量,Ein(TXi)表示数据交易TXi在交易池中被初始化的时期数;
若数据交易的权重不大于权重阈值,且区块链节点的交易池的等待时期为0,则数据交易的优先级排名通过如下公式计算得到:
其中,α表示区块链节点根据预设的期望服务质量和共识算法定义的独立权重因子;
若数据交易的权重不大于权重阈值且区块链节点的交易池的等待时期大于0,或者若数据交易的权重大于权重阈值、区块链节点的交易池的等待时期大于0以及数据交易的优先级排名不大于排名阈值时,则数据交易的优先级排名通过如下公式计算得到:
接收请求方的数据交易请求,将所述数据交易请求转发至区块链网络,以便区块链节点对所请求的数据交易进行查询,在查询到对应数据交易时对请求方的权限进行验证,并在权限验证通过后向请求方提供所请求的数据交易。
2.根据权利要求1所述的基于区块链的物联网数据交易方法,其特征在于,在获取各物联网设备实例上传的带有标签的数据交易之前,所述方法还包括:
响应于物联网设备节点的注册请求,获取所述注册请求中的注册信息,根据所述注册信息完成所述物联网设备节点的注册;其中,所述注册信息包括节点ID、节点对应的物联网设备实例、节点对应的物联网设备实例的权重以及节点对应的物联网设备实例的标签。
3.根据权利要求1所述的基于区块链的物联网数据交易方法,其特征在于,获取各物联网设备实例上传的带有标签的数据交易之后,所述方法包括:
采用签名算法对带有标签的数据交易进行哈希处理,其中,所述数据交易包括交易发布方的公钥、私钥、时间戳和数据。
4.根据权利要求1所述的基于区块链的物联网数据交易方法,其特征在于,在计算得到各数据交易的优先级排名之后,所述方法还包括:
对各数据交易的优先级排名进行归一化计算,计算公式如下:
其中,R(TXi)norm表示数据交易的优先级排名的标准化值,Max(R(TXi|i=1,2,...,m))表示区块链节点的交易池中数据交易的最大排名。
5.根据权利要求1所述的基于区块链的物联网数据交易方法,其特征在于,区块链节点对所请求的数据交易进行查询,在查询到对应数据交易时对请求方的权限进行验证,并在权限验证通过后向请求方提供所请求的数据交易,包括:
区块链节点查询所请求的数据交易是否经过验证并已发布至区块链网络中,若是,则获取请求方的公钥,并根据公钥判断请求方是否具有获取当前数据交易的权限,若是,则向请求方返回所请求的数据交易。
6.一种基于区块链的物联网数据交易处理装置,其特征在于,包括:
交易上传模块,用于获取各物联网设备实例上传的带有标签的数据交易,并将各数据交易上传至区块链网络的交易池中,以便区块链节点根据交易池中各数据交易的优先级排名对各数据交易进行验证,将经过验证的数据交易添加到新的区块中,并将新的区块发布至区块链网络中;其中,每一物联网设备实例对应一物联网服务,每一物联网服务对应至少一物联网设备节点,数据交易的优先级排名根据数据交易的标签决定,数据交易的标签用于标示对应物联网服务对延迟时间的敏感度的权重;区块链节点根据交易池中各数据交易的优先级排名对各数据交易进行验证,包括:区块链节点根据交易池中各数据交易的优先级排名,按照排名由高到低对各数据交易进行验证,其中,若多个数据交易具有相同的优先级排名,则按照交易池接收所述多个数据交易的时间先后进行验证;所述交易池中各数据交易的优先级排名通过如下方式确定:
若数据交易的权重大于权重阈值,且区块链节点的交易池的等待时期为0,则数据交易的优先级排名通过如下公式计算得到:
其中,R(TXi)表示数据交易TXi的优先级排名,P表示区块链节点拟选择进行验证并在当前时期添加到新区块中的数据交易的百分比,w(TXi)表示根据物联网服务所分配标签的数据交易TXi的权重,|TXs|表示交易池中等待验证的数据交易数量,m表示交易池中m个等待验证的数据交易;
若数据交易的权重大于权重阈值、区块链节点的交易池的等待时期大于0以及数据交易的优先级排名大于排名阈值时,则数据交易的优先级排名通过如下公式计算得到:
其中,Ecurr(TXi)表示当前时期的数量,Ein(TXi)表示数据交易TXi在交易池中被初始化的时期数;
若数据交易的权重不大于权重阈值,且区块链节点的交易池的等待时期为0,则数据交易的优先级排名通过如下公式计算得到:
其中,α表示区块链节点根据预设的期望服务质量和共识算法定义的独立权重因子;
若数据交易的权重不大于权重阈值且区块链节点的交易池的等待时期大于0,或者若数据交易的权重大于权重阈值、区块链节点的交易池的等待时期大于0以及数据交易的优先级排名不大于排名阈值时,则数据交易的优先级排名通过如下公式计算得到:
数据返回模块,用于接收请求方的数据交易请求,将所述数据交易请求转发至区块链网络,以便区块链节点对所请求的数据交易进行查询,在查询到对应数据交易时对请求方的权限进行验证,并在权限验证通过后向请求方提供所请求的数据交易。
7.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质上存储有指令,当所述指令在计算机上运行时,执行如权利要求1~5任意一项所述的基于区块链的物联网数据交易方法。
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