CN116628757A - 基于区块链的航天器供应链管理方法、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于区块链的航天器供应链管理方法、设备及存储介质，属于区块链技术领域，基于区块链的航天器供应链管理方法包括在航天器研制周期中的全流程中，对航天器供应链中的每个零部件和相关数据进行标识；使用加密技术，对每个标识符和相关数据进行数字签名和验证；设置用于管理合同的智能合约，将智能合约存储于区块链上；使用区块链技术来记录和存储航天器供应链中的交易和数据，并广播至区块链网络中，供授权的参与方查看和更新其权限范围内的数据。本发明能够提高航天器供应链的透明度、可追溯性和安全性，确保航天器的质量和可靠性，降低供应链风险和成本。

Description

基于区块链的航天器供应链管理方法、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，特别涉及基于区块链的航天器供应链管理方法、设备及存储介质。

背景技术

航天器制造是一个复杂而严格的过程，涉及到多个环节和参与方，包括原材料供应商、零部件制造商、单机设计厂商、单机测试实验室和系统综合实验室等。为确保航天器的质量和可靠性，供应链管理至关重要。然而，传统的航天器供应链管理存在一些问题。首先，信息不透明，各个环节之间缺乏有效的数据共享和验证机制，导致供应链的可追溯性和可信度不高。其次，数据安全性和防篡改性也是一个挑战，供应链中的数据如性能测试记录表内容容易被篡改或伪造，导致信息不可靠。此外，传统的供应链管理系统通常存在中心化的架构，单一的数据中心容易成为攻击的目标，存在安全风险。

有鉴于此，实有必要提供一种新的技术方案以解决上述问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提供一种基于区块链的航天器供应链管理方法、设备及存储介质，能够提高航天器供应链的透明度、可追溯性和安全性，确保航天器的质量和可靠性，降低供应链风险和成本。

基于区块链的航天器供应链管理方法，包括：

在航天器研制周期中的全流程中，对航天器供应链中的每个零部件和相关数据进行标识；

使用加密技术，对每个标识符和相关数据进行数字签名和验证；

设置用于管理合同的智能合约，将智能合约存储于区块链上；

使用区块链技术来记录和存储航天器供应链中的交易和数据，并将交易广播至区块链网络中，供授权的参与方查看和更新其权限范围内的数据。

优选的，所述使用区块链技术来记录和存储航天器供应链中的交易和数据包括：

将每个交易记录为一个区块，通过哈希函数与前一个区块链接在一起，形成一个不可篡改的链；

授权的参与方的节点通过共识算法达成一致，验证和记录交易，并将其添加到区块链的分布式账本中；

根据共识结果更新区块链的状态和交易记录。

优选的，所述授权的参与方的节点通过共识算法达成一致，验证和记录交易，并将其添加到区块链的分布式账本中，进行共识算法验证包括：

计算节点对区块的验证状态；

更新节点对其他节点的信任评级；

判断区块的共识结果。

优选的，所述智能合约用于自动化处理和验证航天器供应链中的交付、认证、支付数据和合规性情况，来确保各方按照约定执行任务，并自动触发相应的操作和通知。

优选的，所述智能合约包括：

判断执行条件；

计算交易金额；

扣除交易费用；

执行交易；

更新合约状态；

火箭供应链管理成功度量。

优选的，所述火箭供应链管理成功度量是基于预期输出数量和实际交付数量的差异；如果实际交付数量与预期输出数量相等，表示火箭供应链管理达到了预期目标；如果实际交付数量低于预期输出数量，表示存在交付延误或不足的情况。

优选的，所述火箭供应链管理成功度量以百分比的形式表示。

根据本申请的另一方面，还提供一种计算设备，包括：处理器、存储有计算机程序的存储器，所述计算机程序被处理器运行时，执行所述的航天器供应链管理方法。

根据本申请的另一方面，还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行所述的航天器供应链管理方法。

与现有技术相比，本申请至少具有以下有益效果：

1、本发明能够实现火箭供应链的全流程管理，每个环节的信息都被记录在区块链上，实现了供应链的透明度和全流程可追溯性。

2、本发明通过数据标识和数字验证、区块链记录和共识、智能合约的应用以及去中心化的数据存储和访问权限，确保了供应链数据的可信度、完整性和安全性。

3、本发明具备实时监控和异常处理能力，可以快速检测和解决供应链中的问题，提高了供应链的响应速度和效率。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1为本发明基于区块链的航天器供应链管理方法的整体流程示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

如图1所示，基于区块链的航天器供应链管理方法，包括以下步骤：

步骤S1、在航天器研制周期中的全流程中，对航天器供应链中的每个零部件和相关数据进行标识。

在航天器研制周期中的全流程中，航天器供应链中的每个零部件和相关数据都会被标识，并与唯一的数字标识符相关联，这些标识符基于二维码识别技术来实现。

步骤S2、使用加密技术，对每个标识符和相关数据进行数字签名和验证。

使用加密技术，对每个标识符和相关数据进行数字签名和验证，这确保了数据的完整性和真实性，并防止数据被篡改。

步骤S3、设置用于管理合同的智能合约，将智能合约存储于区块链上。

在航天器研制周期中，涉及到许多合同、规则和条件。通过在区块链上应用智能合约，可以自动执行和管理这些合同和条件。智能合约是预先定义的程序代码，根据预设的规则和条件自动执行交易和合同。在航天器供应链中，智能合约可以用于自动化处理和验证交付、认证、支付、合规性等环节，来确保各方按照约定执行任务，并自动触发相应的操作和通知。这样可以提高供应链的效率、减少人为错误，并确保各方的合规性和责任落实。

步骤S4、使用区块链技术来记录和存储航天器供应链中的交易和数据，并将交易广播至区块链网络中，供授权的参与方查看和更新其权限范围内的数据。

其中，所述使用区块链技术来记录和存储航天器供应链中的交易和数据包括以下步骤：

步骤S41、将每个交易记录为一个区块，通过哈希函数与前一个区块链接在一起，形成一个不可篡改的链。

步骤S42、授权的参与方的节点通过共识算法达成一致，验证和记录交易，并将其添加到区块链的分布式账本中。

步骤S43、根据共识结果更新区块链的状态和交易记录。

在航天器研制周期中，数据的存储和访问权限是至关重要的。本发明的技术方案采用去中心化的数据存储结构，将数据存储在区块链网络的多个节点上，能够提高数据的安全性和可靠性，防止数据的单点故障。同时，通过访问权限的管理，只有授权的参与方可以查看和更新特定的数据，保护了数据的隐私和机密性。

通过以上步骤，航天器供应链的管理通过数据标识和数字验证、区块链记录和共识、智能合约的应用以及去中心化的数据存储和访问权限，确保了供应链数据的可信度、完整性和安全性。同时，它提高了供应链的透明度、追溯性和效率，为航天器供应链管理带来了创新的解决方案。

作为本发明的一个实施例，使用区块链技术来记录和存储航天器供应链中的交易和数据，并将交易广播至区块链网络中，供授权的参与方查看和更新其权限范围内的数据，采用以下过程实现：

首先，设置以下输入参数：

$N$: 区块链中的总区块数量；

$B_i$: 第$i$个区块，$i \in [1, N]$；

$H_i$: 第$i$个区块的哈希值；

$D_i$: 第$i$个区块的数据；

$T_i$: 第$i$个区块的时间戳；

$P_i$: 第$i$个区块的前一个区块哈希值；

$G$: 区块链网络中的节点数量；

$V_j$: 第$j$个节点，$j \in [1, G]$；

$V_j^*$: 第$j$个节点的验证状态；

$V_j^*_i$: 第$j$个节点对第$i$个区块的验证状态；

$T$: 共识算法的阈值；

$C$: 共识算法的相关参数；

$R_{ij}$: 节点$j$对节点$i$的信任评级；

$R_{ij}^*$: 节点$j$对节点$i$的更新信任评级；

$E_{ij}$: 节点$j$对节点$i$的交易记录；

$M_i$: 区块$i$的交易数量；

$M_{ij}$: 节点$j$对区块$i$的交易验证结果；

$F_i$: 区块$i$的验证通过的交易数量；

$L_i$: 区块$i$的验证失败的交易数量；

$R$: 区块链的共识结果。

其次，执行过程具体如下：

1、计算区块的哈希值：

$H_i = Hash(D_i)$

其中，输入参数：$D_i$为第$i$个区块的数据。

输出参数：$H_i$为第$i$个区块的哈希值。

2、进行共识算法验证：

对于每个节点 $V_j$，执行以下步骤：

a. 计算节点对区块的验证状态：

$V_j^*i = Verify(H_i, T_i, P_i, D_i, C, R{ij}, E_{ij})$

输入参数：$H_i$为第$i$个区块的哈希值，$T_i$为第$i$个区块的时间戳，$P_i$为第$i$个区块的前一个区块哈希值，$D_i$为第$i$个区块的数据，$C$为共识算法的相关参数，$R_{ij}$为节点$j$对节点$i$的信任评级，$E_{ij}$为节点$j$对节点$i$的交易记录。

输出参数：$V_j^*_i$为节点$V_j$对第$i$个区块的验证状态。

b. 更新节点对其他节点的信任评级：

对于每个节点 $V_i$，$V_i \neq V_j$，执行以下步骤：

$R_{ij}^* = UpdateTrustRating(R_{ij}, V_j^*i, E{ij})$

输入参数：$R_{ij}$为节点$j$对节点$i$的信任评级，$V_j^*i$为节点$V_j$对第$i$个区块的验证状态，$E{ij}$为节点$j$对节点$i$的交易记录。

输出参数：$R_{ij}^*$为更新后的节点$j$对节点$i$的信任评级。

c. 判断区块的共识结果：

$M_i = \sum_{j=1}^{G} M_{ij}$

$F_i = \sum_{j=1}^{G} M_{ij} \cdot V_j^i$

$L_i = \sum{j=1}^{G} M_{ij} \cdot (1 - V_j^_i)$

输入参数：$M_{ij}$为节点$j$对第$i$个区块的交易验证结果，$V_j^*_i$为节点$V_j$对第$i$个区块的验证状态，$G$为区块链网络中的节点数量。

输出参数：$F_i$为第$i$个区块验证通过的交易数量，$L_i$为第$i$个区块验证失败的交易数量。

如果 $F_i \geq T$，则区块 $B_i$ 的共识结果为通过，否则为失败。

3、更新区块链的状态：

根据共识结果更新区块链的状态和交易记录：

$R = UpdateBlockchainStatus(R, B_i, F_i, L_i)$

输入参数：$R$为当前的区块链状态，$B_i$为第$i$个区块的信息，包括区块哈希值、时间戳、前一个区块哈希值和数据，$F_i$为第$i$个区块验证通过的交易数量，$L_i$为第$i$个区块验证失败的交易数量。

输出参数：更新后的区块链状态。在更新区块链状态时，将第$i$个区块的信息和共识结果添加到区块链中。如果区块验证通过，则更新区块链状态中的相关信息，如当前区块链高度、最新区块哈希值等。同时，还要更新相关交易记录，标记哪些交易是验证通过的，哪些是验证失败的。

作为本发明的另一个实施例，设置用于管理合同的智能合约，将智能合约存储于区块链上，采用以下过程实现：

输入参数：

火箭供应链合约地址：$A_c$；

火箭制造公司地址：$A_m$；

零部件供应商地址：$A_s$；

零部件名称：$N$；

零部件数量：$Q$；

零部件单价：$P$；

交易时间戳：$T_s$；

执行条件：$C$；

执行结果：$R$；

交易费用：$F$；

合约状态：$S$；

交易哈希值：$H$。

执行过程具体如下：

1、判断执行条件：

$E = EvaluateCondition(C)$；

其中，输入参数：$C$ 为执行条件。

输出参数：$E$ 为执行条件的评估结果。

2、计算交易金额：

$A = Q \times P$；

其中，输入参数：$Q$ 为零部件数量，$P$ 为零部件单价。

输出参数：$A$ 为交易金额。

3、扣除交易费用：

$A' = A - F$；

其中，输入参数：$F$ 为交易费用。

输出参数：$A'$ 为扣除交易费用后的交易金额。

4、执行交易：

$ExecuteTransaction(A', A_s)$；

其中，输入参数：$A'$ 为交易金额，$A_s$ 为零部件供应商地址。

5、更新合约状态：

$S' = UpdateContract(S, T_s, R, H, A')$；

其中，输入参数：$S$ 为当前合约状态，$T_s$ 为交易时间戳，$R$ 为执行结果，$H$ 为交易哈希值，$A'$ 为交易金额。

输出参数：$S'$ 为更新后的合约状态。

在更新合约状态时，将合约状态 $S$ 更新为 $S'$，记录交易时间戳 $T_s$、执行结果 $R$、交易哈希值 $H$，并将交易金额 $A'$ 存入合约状态中。这样可以确保合约状态的准确性和完整性。

6、火箭供应链管理成功度量：

$S = \frac{O - D}{O} \times 100%$；

其中，输入参数：$O$ 为预期输出数量，$D$ 为实际交付数量。

输出参数：$S$ 为火箭供应链管理的成功度量，以百分比表示。

本发明中火箭供应链的成功度量是基于预期输出数量 $O$ 和实际交付数量 $D$的差异。该公式计算了实际交付数量与预期输出数量之间的差异，并以百分比的形式表示。如果实际交付数量与预期输出数量相等，成功度量为100%，表示火箭供应链管理达到了预期目标。如果实际交付数量低于预期输出数量，成功度量将低于100%，表示存在交付延误或不足的情况。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请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，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (9)

1.基于区块链的航天器供应链管理方法，其特征在于，包括：

在航天器研制周期中的全流程中，对航天器供应链中的每个零部件和相关数据进行标识；

使用加密技术，对每个标识符和相关数据进行数字签名和验证；

设置用于管理合同的智能合约，将智能合约存储于区块链上；

使用区块链技术来记录和存储航天器供应链中的交易和数据，并将交易广播至区块链网络中，供授权的参与方查看和更新其权限范围内的数据。

2.如权利要求1所述的航天器供应链管理方法，其特征在于，所述使用区块链技术来记录和存储航天器供应链中的交易和数据包括：

将每个交易记录为一个区块，通过哈希函数与前一个区块链接在一起，形成一个不可篡改的链；

授权的参与方的节点通过共识算法达成一致，验证和记录交易，并将其添加到区块链的分布式账本中；

根据共识结果更新区块链的状态和交易记录。

3.如权利要求2所述的航天器供应链管理方法，其特征在于，所述授权的参与方的节点通过共识算法达成一致，验证和记录交易，并将其添加到区块链的分布式账本中，进行共识算法验证包括：

计算节点对区块的验证状态；

更新节点对其他节点的信任评级；

判断区块的共识结果。

4.如权利要求1所述的航天器供应链管理方法，其特征在于，所述智能合约用于自动化处理和验证航天器供应链中的交付、认证、支付数据和合规性情况，来确保各方按照约定执行任务，并自动触发相应的操作和通知。

5.如权利要求4所述的航天器供应链管理方法，其特征在于，所述智能合约包括：

判断执行条件；

计算交易金额；

扣除交易费用；

执行交易；

更新合约状态；

火箭供应链管理成功度量。

6.如权利要求5所述的航天器供应链管理方法，其特征在于，所述火箭供应链管理成功度量是基于预期输出数量和实际交付数量的差异；如果实际交付数量与预期输出数量相等，表示火箭供应链管理达到了预期目标；如果实际交付数量低于预期输出数量，表示存在交付延误或不足的情况。

7.如权利要求6所述的航天器供应链管理方法，其特征在于，所述火箭供应链管理成功度量以百分比的形式表示。

8.一种计算设备，其特征在于，包括：处理器、存储有计算机程序的存储器，所述计算机程序被处理器运行时，执行如权利要求1至7任一项所述的航天器供应链管理方法。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1至7任一项所述的航天器供应链管理方法。