CN116599834A - 一种基于区块链的预警决策方法、系统、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于区块链的预警决策方法，属于区块链预警技术领域，解决现有区块链预警级别不可靠的技术问题，方法包括：在联盟中的各个组织均部署一个区块链共识节点；当联盟中某个组织的业务系统发生异常时，获取该组织的异常日志，并分析得到预警级别；将该异常日志和预警级别上链，并进行广播；联盟中的各个区块链共识节点接收异常日志和预警级别，并自动执行智能合约，完成投票，通过投票达成预警级别共识；智能合约将预警级别共识写入区块链，基于区块链共识机制广播到全网各个区块链共识节点，各个区块链共识节点将按照自身对于该异常信息与预警级别共识启动预警响应。本发明还公开了一种基于区块链的预警决策系统、设备及存储介质。

Description

一种基于区块链的预警决策方法、系统、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及区块链预警技术领域，更具体地说，它涉及一种基于区块链的预警决策方法、系统、设备及存储介质。

背景技术

区块链技术作为一种新的分布式存储服务，具有“不可伪造”“全程留痕”“可以追溯”“公开透明”“集体维护”等特征。区块链技术具有去中心化特性，在需要群体决策的场景下，应用区块链技术可以提升群体决策的公信力。

对于联盟链场景下，多个组织组成一个联盟，在其中某个组织的系统出现异常的情况下，可能对整体联盟产生影响，在这种情况下，如果由各个组织按照自身的规则进行预警响应，各自为政，而不进行统一协调，一方面可能处理过程比较凌乱，甚至可能导致新的问题产生；另一方面联盟整体对外缺乏统一的界面，各自按各自的预警级别响应与资源调度，可能导致资源竞争，难以达到整体的最优效果；再一方面整体异常处理响应的成本可能较高。因此，需要组织间相互协商统一的措施和方案对异常进行相应，各节点之间按照相互协调的措施与统筹资源来应对系统异常，并从联盟整体的角度来投入最低成本获得最优解决方案。比如在政法领域，政法委作为指导与监管单位，公检法司作为执行单位，相互协作办案，几个单位共同组成一个联盟，当其中某个单位的业务系统出现问题时，轻则只影响其内部业务，重则造成某些案件的执行受到影响，如不经统一协商应对，可能问题解决效率较低，这种情况下需要各个单位共同协商一个统一的预警级别，达到一定预警级别之后由监管单位出面统一协调，监督解决处理，然后各单位在监督下进行一致性的响应处理，并可提升问题解决效率，达到最优效果。

区块链技术适用于多系统协同，在这样的场景中，将区块链技术引入基于日志的预警系统，将原始日志与预警信息上链，并基于多系统共识进行预警投票，可保证原始数据的可靠性，并可保证预警级别获得群体中大多数的支持，从而保证了预警级别的有效性，最大程度受到相关业务方的认可，可提升整体执行效率，降低应对成本。

专利申请CN110932892B设计了一种基于区块链的信息预警方法、装置、相关节点及存储介质，其中提出了将区块链异常信息在区块链网络内进行广播，并将多个节点内的异常信息进行一致性比对，全部一致才触发告警的方法。在该方法中，虽然应用了区块链技术，但是没有明确定义异常到告警的转换规则，所有的异常都可能触发告警，不够精细化，另外，没有充分利用区块链的投票机制，只是进行了简单的一致性比对，也没有对告警进行升级管理，对复杂应用场景适用性不足。

专利申请CN1130551718设计了一种基于的区块链的日志安全解析及存储方法，其中将日志审查信息上链，原始日志存储在云中，对全网广播，日志存储上链前需要发回原系统确认，增加网络负载，且原始日志未上链，可靠性不足。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，本发明的目的一是提供一种基于区块链的预警决策方法。

本发明的目的二是提供一种基于区块链的预警决策系统。

本发明的目的三是提供一种计算机设备。

本发明的目的四是提供一种计算机存储介质。

为了实现上述目的一，本发明提供一种基于区块链的预警决策方法，包括：

在联盟中的各个组织均部署一个区块链共识节点；

当联盟中某个组织的业务系统发生异常时，获取该组织的异常日志，并分析得到预警级别；

将该异常日志和预警级别上链，并进行广播；

联盟中的各个区块链共识节点接收异常日志和预警级别，并自动执行智能合约，完成投票，通过投票达成预警级别共识；智能合约将预警级别共识写入区块链，基于区块链共识机制广播到全网各个区块链共识节点，各个区块链共识节点将按照自身对于该异常信息与预警级别共识启动预警响应。

作为进一步地改进，第i个区块链共识节点的智能合约Si包括三类数据：

(1)当前输入的异常日志L；

(2)当前输入的预警级别W；

(3)当前业务系统的预警规则集合Ri，Ri＝{(Ej,W)＝>Wj}，Ej为当前业务系统定义的异常类型，Wj为当前规则输出的预警级别，i∈{1,2,3,…,N}，j∈{1,2,3,…,M}；

Si启动后，先将L转变为对应的Ej，并将Ej与Ri进行匹配；若匹配到具体规则，则将该规则的Wj作为预警级别Wi输出；若匹配不到，则表明未定义关于此异常的规则，此异常对当前业务系统无影响，则将输入的W作为预警级别Wi输出。

进一步地，智能合约Si将预警级别Wi写入区块链，完成共识后，各个区块链共识节点都获得各个区块链共识节点的投票列表V＝{W1,W2,…,Wn}；

各个区块链共识节点的智能合约执行统一的分布式计算，得到最终的投票结果。

进一步地，若V中存在预警级别一致的数量大于或等于N/2，即投票的一致结果大于节点数的一半，则认为该预警级别获得了绝大多数节点的认可，将该预警级别作为投票共识，再次上链；

否则共识未获得一半的节点认可，找出占比最大的投票Wmax，用Wmax高一级别的预警作为预警级别输出。

进一步地，区块链共识节点内部存储区块链账本，各区块链共识节点之间的区块链账本通过共识机制保持一致性；区块链共识节点安装智能合约。

进一步地，业务系统定义的异常类型包括用户行为异常、违反政策、内部威胁、外部攻击、数据盗窃。

进一步地，实时采集业务系统的日志及业务系统所依赖的基础设施日志，进行汇总和分析，发现异常时，将该日志归为异常日志，并发出异常报警。

为了实现上述目的二，本发明提供一种基于区块链的预警决策系统，包括设置于联盟中各个组织的业务系统的日志采集模块、异常分析模块、预警模块、区块链共识节点；

日志采集模块用于实时采集业务系统的日志及业务系统所依赖的基础设施日志，进行汇总，统一输出到异常分析模块；

异常分析模块用于对采集到的日志进行实时分析，检测各类系统异常行为，一旦检测到异常，异常检测模块将异常相关的原始日志发送给预警模块进行预警级别判定，得到预警级别后，异常检测系统将原始异常日志与预警级别写入区块链账本，这两类信息通过区块链共识机制在联盟网络内部进行广播；

预警模块用于按照联盟统一约定定义了预警级别，以及异常模型，包括用户行为异常、违反政策、内部威胁、外部攻击、数据盗窃，可以由组织按自身场景进行定义与模型构建；预警模块根据异常模型对输入的异常信息进行分析，得到预警级别，将预警级别输出到异常分析模块；

区块链共识节点用于存储区块链账本，各区块链共识节点之间的区块链账本通过共识机制保持一致性；区块链共识节点安装预警决策智能合约，区块链共识节点接收到预警广播时对启动智能合约进行投票，并最后将投票结果进行上链。

为了实现上述目的三，本发明提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的一种基于区块链的预警决策方法。

为了实现上述目的四，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的一种基于区块链的预警决策方法。

有益效果

本发明与现有技术相比，具有的优点为：

本发明将区块链技术引入基于日志的预警系统，将异常信息上链，并定义了一种基于智能合约的多系统共识预警级别决策机制，在保证原始异常日志可靠性的同时，可保证预警特定的预警级别获得群体中大多数系统的支持，从而保证了预警级别的有效性，并可最大程度受到相关业务方的认可，并可提升执行效率，降低执行成本。

附图说明

图1为本发明的预警流程图；

图2为本发明的预警系统整体网络架构图。

具体实施方式

下面结合附图中的具体实施例对本发明做进一步的说明。

参阅图1～图2，一种基于区块链的预警决策方法，包括：

在联盟中的各个组织均部署一个区块链共识节点；

当联盟中某个组织的业务系统发生异常时，获取该组织的异常日志，并分析得到预警级别；

将该异常日志和预警级别上链，并进行广播；

联盟中的各个区块链共识节点接收异常日志和预警级别，并自动执行智能合约，完成投票，通过投票达成预警级别共识；智能合约将预警级别共识写入区块链，基于区块链共识机制广播到全网各个区块链共识节点，各个区块链共识节点将按照自身对于该异常信息与预警级别共识启动预警响应。

整个投票过程通过安装在各组织的区块链节点上的智能合约完成。

第i个区块链共识节点的智能合约Si包括三类数据：

(1)当前输入的异常日志L；

(2)当前输入的预警级别W；

(3)当前业务系统的预警规则集合Ri，Ri＝{(Ej,W)＝>Wj}，Ej为当前业务系统定义的异常类型，Wj为当前规则输出的预警级别，i∈{1,2,3,…,N}，j∈{1,2,3,…,M}；

Si启动后，先将L转变为对应的Ej，并将Ej与Ri进行匹配；若匹配到具体规则，则将该规则的Wj作为预警级别Wi输出；若匹配不到，则表明未定义关于此异常的规则，此异常对当前业务系统无影响，则将输入的W作为预警级别Wi输出。

智能合约Si将预警级别Wi写入区块链，完成共识后，各个区块链共识节点都获得各个区块链共识节点的投票列表V＝{W1,W2,…,Wn}；

各个区块链共识节点的智能合约执行统一的分布式计算，得到最终的投票结果。

若V中存在预警级别一致的数量大于或等于N/2，即投票的一致结果大于节点数的一半，则认为该预警级别获得了绝大多数节点的认可，将该预警级别作为投票共识，再次上链；

否则共识未获得一半的节点认可，找出占比最大的投票Wmax(即预警级别Wmax)，用Wmax高一级别的预警作为预警级别输出，既保证了大多数投票，同时提升一个预警级别，以使整个联盟进行更高一个级别的响应。

在本实施例中，区块链共识节点内部存储区块链账本，各区块链共识节点之间的区块链账本通过共识机制保持一致性；区块链共识节点安装智能合约。业务系统定义的异常类型包括用户行为异常、违反政策、内部威胁、外部攻击、数据盗窃。实时采集业务系统的日志及业务系统所依赖的基础设施日志，进行汇总和分析，发现异常时，将该日志归为异常日志，并发出异常报警。

一种基于区块链的预警决策系统，包括设置于联盟中各个组织的业务系统的日志采集模块、异常分析模块、预警模块、区块链共识节点；

联盟中的每个组织部署独立的业务系统，用于组织业务相关，处理组织内部的业务逻辑，并有可能发生各类系统异常，这些异常首先通过日志体现出来；

日志采集模块用于实时采集业务系统的日志及业务系统所依赖的基础设施日志，进行汇总，统一输出到异常分析模块；

异常分析模块用于对采集到的日志进行实时分析，检测各类系统异常行为，一旦检测到异常，异常检测模块将异常相关的原始日志发送给预警模块进行预警级别判定，得到预警级别后，异常检测系统将原始异常日志与预警级别写入区块链账本，这两类信息通过区块链共识机制在联盟网络内部进行广播；

预警模块用于按照联盟统一约定定义了预警级别，如：P1，P2，P3，P4，以及异常模型，包括用户行为异常、违反政策、内部威胁、外部攻击、数据盗窃，可以由组织按自身场景进行定义与模型构建；预警模块根据异常模型对输入的异常信息进行分析，得到预警级别，将预警级别输出到异常分析模块；

区块链共识节点用于存储区块链账本，各区块链共识节点之间的区块链账本通过共识机制保持一致性；区块链共识节点安装预警决策智能合约，区块链共识节点接收到预警广播时对启动智能合约进行投票，并最后将投票结果进行上链。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的一种基于区块链的预警决策方法。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的一种基于区块链的预警决策方法。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (10)

1.一种基于区块链的预警决策方法，其特征在于，包括：

在联盟中的各个组织均部署一个区块链共识节点；

当联盟中某个组织的业务系统发生异常时，获取该组织的异常日志，并分析得到预警级别；

将该异常日志和预警级别上链，并进行广播；

联盟中的各个区块链共识节点接收异常日志和预警级别，并自动执行智能合约，完成投票，通过投票达成预警级别共识；智能合约将预警级别共识写入区块链，基于区块链共识机制广播到全网各个区块链共识节点，各个区块链共识节点将按照自身对于该异常信息与预警级别共识启动预警响应。

2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的预警决策方法，其特征在于，第i个区块链共识节点的智能合约Si包括三类数据：

(1)当前输入的异常日志L；

(2)当前输入的预警级别W；

(3)当前业务系统的预警规则集合Ri，Ri＝{(Ej,W)＝>Wj}，Ej为当前业务系统定义的异常类型，Wj为当前规则输出的预警级别，i∈{1,2,3,…,N}，j∈{1,2,3,…,M}；

Si启动后，先将L转变为对应的Ej，并将Ej与Ri进行匹配；若匹配到具体规则，则将该规则的Wj作为预警级别Wi输出；若匹配不到，则表明未定义关于此异常的规则，此异常对当前业务系统无影响，则将输入的W作为预警级别Wi输出。

3.根据权利要求2所述的一种基于区块链的预警决策方法，其特征在于，智能合约Si将预警级别Wi写入区块链，完成共识后，各个区块链共识节点都获得各个区块链共识节点的投票列表V＝{W1,W2,…,Wn}；

各个区块链共识节点的智能合约执行统一的分布式计算，得到最终的投票结果。

4.根据权利要求3所述的一种基于区块链的预警决策方法，其特征在于，若V中存在预警级别一致的数量大于或等于N/2，即投票的一致结果大于节点数的一半，则认为该预警级别获得了绝大多数节点的认可，将该预警级别作为投票共识，再次上链；

否则共识未获得一半的节点认可，找出占比最大的投票Wmax，用Wmax高一级别的预警作为预警级别输出。

5.根据权利要求1所述的一种基于区块链的预警决策方法，其特征在于，区块链共识节点内部存储区块链账本，各区块链共识节点之间的区块链账本通过共识机制保持一致性；区块链共识节点安装智能合约。

6.根据权利要求2所述的一种基于区块链的预警决策方法，其特征在于，业务系统定义的异常类型包括用户行为异常、违反政策、内部威胁、外部攻击、数据盗窃。

7.根据权利要求1所述的一种基于区块链的预警决策方法，其特征在于，实时采集业务系统的日志及业务系统所依赖的基础设施日志，进行汇总和分析，发现异常时，将该日志归为异常日志，并发出异常报警。

8.一种基于区块链的预警决策系统，其特征在于，包括设置于联盟中各个组织的业务系统的日志采集模块、异常分析模块、预警模块、区块链共识节点；

日志采集模块用于实时采集业务系统的日志及业务系统所依赖的基础设施日志，进行汇总，统一输出到异常分析模块；

异常分析模块用于对采集到的日志进行实时分析，检测各类系统异常行为，一旦检测到异常，异常检测模块将异常相关的原始日志发送给预警模块进行预警级别判定，得到预警级别后，异常检测系统将原始异常日志与预警级别写入区块链账本，这两类信息通过区块链共识机制在联盟网络内部进行广播；

预警模块用于按照联盟统一约定定义了预警级别，以及异常模型，包括用户行为异常、违反政策、内部威胁、外部攻击、数据盗窃，可以由组织按自身场景进行定义与模型构建；预警模块根据异常模型对输入的异常信息进行分析，得到预警级别，将预警级别输出到异常分析模块；

区块链共识节点用于存储区块链账本，各区块链共识节点之间的区块链账本通过共识机制保持一致性；区块链共识节点安装预警决策智能合约，区块链共识节点接收到预警广播时对启动智能合约进行投票，并最后将投票结果进行上链。

9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-7任意一项所述的一种基于区块链的预警决策方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7任意一项所述的一种基于区块链的预警决策方法。