CN116883027B - 一种物料进出口通关联网监管系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种物料进出口通关联网监管系统，属于物料进出口通关领域，涉及区块链技术，解决了如何对物料进出口的通关数据进行处理，避免在存储通关数据时存在篡改或其他数据安全问题，以及能够方便后续追溯相应物料完整的通关数据的问题；本发明针对物料进出口各个通关流程均设置有至少一个区块链节点，各个区块链节点对相应通关数据进行采集、预处理以及哈希值计算后生成新的区块，并广播至所有区块链节点，各个区块链节点对新的区块进行验证，若验证失败，则生成区块异常信号发送至异常处理模块；异常处理模块对获取的区块异常信号进行处理，阻止区块数据被可能的人为篡改，使得物料进出口的通关数据保持准确、完整、公正。
Description
技术领域
本发明属于物料进出口通关领域，涉及区块链技术，具体是一种物料进出口通关联网监管系统。
背景技术
物料进出口通关是指物料从一个国家或地区进入另一个国家或地区时，需要进行各种行政手续和法律程序，以确保货物合法进出，并遵守贸易法规和政策。
目前在物料进出口通关过程中，通过采集通关电子数据，以及使用互联网传输等技术，使得涉及的各个通关流程所产生的通关数据能够实现共享，从而实现对物料进出口的通关数据进行联网监管。
但在数据采集传输过程中，获取的通关数据可能存在篡改或其他数据安全问题。另外每个通关流程可能只存储了对应通关流程产生的通关数据，不能对相应物料所有通关流程进行记录，导致需要调取或追溯需要的通关数据时只能向对应通关流程发送请求调取指令，耽误工作进度。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种物料进出口通关联网监管系统，解决了如何对物料进出口的通关数据进行处理，避免在存储通关数据时存在篡改或其他数据安全问题，以及能够方便后续追溯相应物料完整的通关数据的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种物料进出口通关联网监管系统，包括：若干个通关流程节点和异常处理模块；各个通关流程节点按照流程顺序连接，并且各个通关流程节点至少设置有一个区块链节点，所有通关流程节点所包含的区块链节点之间相互连接构成区块链网络，各个区块链节点至少生成一个区块；
所述区块链节点用于对相应通关数据进行采集、预处理以及哈希值计算后生成新的区块，并广播至所有区块链节点，各个区块链节点对新的区块进行验证，若验证失败，则生成区块异常信号打上时间戳和区块链节点编号发送至异常处理模块；所述区块链节点设置有通关数据采集单元、区块生成单元、区块验证单元以及分布式储存单元；
所述异常处理模块用于对获取的区块异常信号进行处理，根据发送区块异常信号的区块链节点数量，判断是否需要对新的区块进行清除和重新生成，以及在发送区块异常信号的区块链节点数量大于0且小于总区块链节点数量时，对所有区块链节点是否异常进行分析，最后将正常区块链节点所存储的区块链拼接至异常区块链节点中，使得各个区块链节点存储准确完整的区块数据。
进一步地，通关流程节点包括：出口物料申报节点、出口海关审批检验节点、货物运输节点、进口物料申报节点、进口海关审批检验节点以及物料交付节点。
进一步地，所述通关数据采集单元用于对相应通关流程节点中对应通关数据进行采集，并将采集获取的对应通关数据发送至区块生成单元；所述区块生成单元用于对获取的通关数据进行预处理，并根据预处理后的通关数据和上一区块的哈希值计算当前区块的哈希值，进而生成新的区块，并广播至所有区块链节点；区块验证单元用于对获取的区块进行验证，将获取的区块的头部数据所包含的上一区块的哈希值与区块链节点的分布式储存单元所存储的上一区块的哈希值进行比对，若一致，则将获取的区块存入当前区块链节点的分布式储存单元中，若不一致，则当前区块链节点拒绝接收该区块，并生成区块异常信号打上时间戳和区块链节点编号发送至异常处理模块；分布式储存单元用于存储区块链网络中所有区块链节点的区块数据。
进一步地，出口物料申报节点的通关数据采集后，区块生成单元对获取的出口物料申报节点采集获取的第一数据信号进行预处理，并根据数据信号的具体通关数据内容计算对应的哈希值，并将获取的通关数据标记为第一区块数据存入当前哈希值的区块中，从而构建目标物料的第一区块；以及在当前区块链节点获取第二数据信号时，则提取第一区块的哈希值，将预处理后的第二数据信号所包含的具体通关数据内容和第一区块的哈希值结合计算第二区块的哈希值，并将获取的通关数据标记为第二区块数据存入当前哈希值的区块中，进而获取第二区块。
进一步地，区块链节点编号是代表区块链节点的唯一标识号。
进一步地，所述异常处理模块的处理过程如下：
步骤S1：获取区块异常信号，统计属于同一单位验证时间内发送区块异常信号的区块链节点的数量i；i=0,1,2……n，n表示系统内所有区块链节点的总数量；
若i=0，则当前不存在区块异常，并进入下一单位验证时间的待分析状态；
若i=n，则将新的区块清除，发送重新计算生成信号至生成该区块的区块链节点；
若0＜i＜n，获取所有区块链节点所存储的最后区块的哈希值，并将获取的哈希值进行相互比对，判断是否都相同；包括：
若都相同，则将新的区块清除，发送重新计算生成信号至生成该区块的区块链节点；若存在不相同，则转至步骤S2；
步骤S2：获取各个区块链节点的上一区块的哈希值，并进行进一步相互比对，直到对比结果为所有区块链节点所存储的同一区块的哈希值都相同，将比对哈希值相同的后续区块均标记为待处理状态，并生成区块链节点是否安全的询问信号至各个比对的区块链节点所属通关流程节点的管理员后台；转至步骤S3；
步骤S3：获取区块链节点是否安全的反馈信号；
将反馈为安全的区块链节点标记为正常待确认区块链节点，将反馈为不安全的区块链节点标记为异常区块链节点，并发送清除待处理状态区块的指令信号至异常区块链节点；
对正常待确认区块链节点的同一区块的哈希值进行比对；若都相同，则将正常待确认区块链节点标记为正常区块链节点；转至步骤S4；若存在不相同，则转至步骤S2；
骤S4：获取异常区块链节点的IP地址和正常区块链节点的IP地址；
根据距离最短原则，将距离异常区块链节点的IP地址最近的正常区块链节点作为区块链传输对象；并分别发送区块链拼接的指令信号至对应的异常区块链节点和对应的正常区块链节点；在所有异常区块链节点恢复为正常时，则转至步骤S1。
进一步地，管理员后台是由专业技术人员授权管理，当管理员后台接收到询问信号后，其通过网络安全分析技术对相应区块链节点是否发生信息安全问题进行分析判断，将判断结果的反馈信号发送至异常处理模块。
进一步地，异常区块链节点和正常区块链节点接收到区块链拼接的指令信号后，根据异常区块链节点最后一个区块的哈希值，将正常区块链节点中与该区块哈希值相同的后续区块链拼接至异常区块链节点的最后一个区块的后端，从而使得异常区块链节点所存储的完整区块链数据为正常。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、在本发明中，针对物料进出口各个通关流程均设置有至少一个区块链节点，各个区块链节点对相应通关数据进行采集、预处理以及哈希值计算后生成新的区块，并广播至所有区块链节点，各个区块链节点对新的区块进行验证，若验证失败，则生成区块异常信号打上时间戳和区块链节点编号发送至异常处理模块；能够保证物料进出口各个通关流程的通关数据被分布式记录，不易丢失，不易篡改，使得授权用户端能够实时共享物料进出口的通关数据，以及后续需要调取相应通关数据时可以方便授权追溯。
2、在本发明中，通过异常处理模块对获取的区块异常信号进行处理，根据发送区块异常信号的区块链节点数量，判断是否需要对新的区块进行清除和重新生成，以及在发送区块异常信号的区块链节点数量大于0且小于总区块链节点数量时，对所有区块链节点是否异常进行分析，最后将正常区块链节点所存储的区块链拼接至异常区块链节点中，使得各个区块链节点存储准确完整的区块数据，使得当存在人为入侵系统试图篡改区块数据时，能够及时发现处理，从而及时阻止，使得物料进出口的通关数据保持准确、完整、公正。
附图说明
图1为本发明的一种物料进出口通关联网监管系统框图；
图2为本发明的区块链节点的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-2所示，一种物料进出口通关联网监管系统，包括：若干个通关流程节点和异常处理模块；
各个通关流程节点按照流程顺序连接，并且各个通关流程节点至少设置有一个区块链节点，所有通关流程节点所包含的区块链节点之间相互连接构成区块链网络，各个区块链节点至少生成一个区块；
在区块链网络中，每个区块链节点都是独立的计算机或设备，通过点对点的通信来交换数据和信息；
其中，通关流程节点包括：出口物料申报节点、出口海关审批检验节点、货物运输节点、进口物料申报节点、进口海关审批检验节点、物料交付节点等；
每个通关流程节点均产生通关数据，其中，出口物料申报节点的通关数据包括目标物料的出口申报单，包含物料的详细信息以及起始地国家和目的地国家等；出口海关审批检验节点的通关数据包括目标物料出口申报信息是否准确和合规，以及目标物料的检验信息；货物运输节点的通关数据包括目标物料的运输方式、运输单号和运输路线等；进口物料申报节点的通关数据包括目标物料的进口申报单，包含物料的详细信息以及起始地国家和目的地国家等；进口海关审批检验节点的通关数据包括目标物料进口申报信息是否准确和合规，以及目标物料的检验信息；物料交付节点的通关数据包括目标物料是否到达相应地点和交付；
在本申请中，所述区块链节点设置有通关数据采集单元、区块生成单元、区块验证单元以及分布式储存单元；
所述通关数据采集单元用于对相应通关流程节点中对应通关数据进行采集，并将采集获取的对应通关数据发送至区块生成单元；
可以理解的是，同一个通关流程节点中设置有一个或多个区块链节点，不同的区块链节点与相应的通关数据一一对应；
所述区块生成单元用于对获取的通关数据进行预处理，并根据预处理后的通关数据和上一区块的哈希值计算当前区块的哈希值，进而生成新的区块；
其中预处理包括对获取的通关数据进行数据清洗，对重复、缺失以及异常的通关数据进行处理；
例如，出口物料申报节点的通关数据采集后，区块生成单元对获取的出口物料申报节点采集获取的第一数据信号进行预处理，并根据数据信号的具体通关数据内容计算对应的哈希值，并将获取的通关数据标记为第一区块数据存入当前哈希值的区块中，从而构建目标物料的第一区块；以及在当前区块链节点获取第二数据信号时，则提取第一区块的哈希值，将预处理后的第二数据信号所包含的具体通关数据内容和第一区块的哈希值结合计算第二区块的哈希值，并将获取的通关数据标记为第二区块数据存入当前哈希值的区块中，进而获取第二区块；其中，具体哈希值计算为现有技术，在此不过多赘述；
所述区块生成单元在获取新的区块后，将新的区块广播至所有区块链节点；
区块验证单元用于对获取的区块进行验证，即将获取的区块的头部数据所包含的上一区块的哈希值与区块链节点的分布式储存单元所存储的上一区块的哈希值进行比对，若一致，则将获取的区块存入当前区块链节点的分布式储存单元中，若不一致，则当前区块链节点拒绝接收该区块，并生成区块异常信号打上时间戳和区块链节点编号发送至异常处理模块；其中区块链节点编号是代表区块链节点的唯一标识号；
在本实施例中，针对物料进出口各个通关流程均设置有至少一个区块链节点，各个区块链节点对相应通关数据进行采集、预处理以及哈希值计算后生成新的区块，并广播至所有区块链节点，各个区块链节点对新的区块进行验证，若验证失败，则生成区块异常信号打上时间戳和区块链节点编号发送至异常处理模块；能够保证物料进出口各个通关流程的通关数据被分布式记录，不易丢失，不易篡改，使得授权用户端能够实时共享物料进出口的通关数据，以及后续需要调取相应通关数据时可以方便授权追溯；
所述分布式储存单元用于存储区块链网络中所有区块链节点的区块数据；
在本申请中，所述异常处理模块用于对获取的区块异常信号进行处理，处理过程如下：
步骤S1：获取区块异常信号，统计属于同一单位验证时间内发送区块异常信号的区块链节点的数量i；i=0,1,2……n，n表示系统内所有区块链节点的总数量；
若i=0，则当前不存在区块异常，并进入下一单位验证时间的待分析状态；
若i=n，则将新的区块清除，发送重新计算生成信号至生成该区块的区块链节点；
若0＜i＜n，获取所有区块链节点所存储的最后区块的哈希值，并将获取的哈希值进行相互比对，判断是否都相同；包括：
若都相同，则将新的区块清除，发送重新计算生成信号至生成该区块的区块链节点；
若存在不相同，则转至步骤S2；
步骤S2：获取各个区块链节点的上一区块的哈希值，并进行进一步相互比对，直到对比结果为所有区块链节点所存储的同一区块的哈希值都相同，将比对哈希值相同的后续区块均标记为待处理状态，并生成区块链节点是否安全的询问信号至各个比对的区块链节点所属通关流程节点的管理员后台；转至步骤S3；
其中，管理员后台是由专业技术人员授权管理，当管理员后台接收到询问信号后，其通过网络安全分析技术对相应区块链节点是否发生信息安全问题进行分析判断，将判断结果的反馈信号发送至异常处理模块；
步骤S3：获取区块链节点是否安全的反馈信号；
将反馈为安全的区块链节点标记为正常待确认区块链节点，将反馈为不安全的区块链节点标记为异常区块链节点，并发送清除待处理状态区块的指令信号至异常区块链节点；
对正常待确认区块链节点的同一区块的哈希值进行比对；
若都相同，则将正常待确认区块链节点标记为正常区块链节点；转至步骤S4；
若存在不相同，则转至步骤S2；
骤S4：获取异常区块链节点的IP地址和正常区块链节点的IP地址；
根据距离最短原则，将距离异常区块链节点的IP地址最近的正常区块链节点作为区块链传输对象；并分别发送区块链拼接的指令信号至对应的异常区块链节点和对应的正常区块链节点；
对应的异常区块链节点和正常区块链节点接收到区块链拼接的指令信号后，根据异常区块链节点最后一个区块的哈希值，将正常区块链节点中与该区块哈希值相同的后续区块链拼接至异常区块链节点的最后一个区块的后端，从而使得异常区块链节点所存储的完整区块链数据为正常；
在所有异常区块链节点恢复为正常时，则转至步骤S1；
在本实施例中，通过异常处理模块对获取的区块异常信号进行处理，根据发送区块异常信号的区块链节点数量，判断是否需要对新的区块进行清除和重新生成，以及在发送区块异常信号的区块链节点数量大于0且小于总区块链节点数量时，对所有区块链节点是否异常进行分析，最后将正常区块链节点所存储的区块链拼接至异常区块链节点中，使得各个区块链节点存储准确完整的区块数据，使得当存在人为入侵系统试图篡改区块数据时，能够及时发现处理，从而及时阻止，使得物料进出口的通关数据保持准确、完整、公正。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的设备，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式；所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方法的目的。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。
Claims (6)
1.一种物料进出口通关联网监管系统，其特征在于：包括：若干个通关流程节点和异常处理模块；各个通关流程节点按照流程顺序连接，并且各个通关流程节点至少设置有一个区块链节点，所有通关流程节点所包含的区块链节点之间相互连接构成区块链网络，各个区块链节点至少生成一个区块；
所述区块链节点用于对相应通关数据进行采集、预处理以及哈希值计算后生成新的区块，并广播至所有区块链节点，各个区块链节点对新的区块进行验证，若验证失败，则生成区块异常信号打上时间戳和区块链节点编号发送至异常处理模块；所述区块链节点设置有通关数据采集单元、区块生成单元、区块验证单元以及分布式储存单元；所述通关数据采集单元用于对相应通关流程节点中对应通关数据进行采集，并将采集获取的对应通关数据发送至区块生成单元；所述区块生成单元用于对获取的通关数据进行预处理，并根据预处理后的通关数据和上一区块的哈希值计算当前区块的哈希值，进而生成新的区块，并广播至所有区块链节点；区块验证单元用于对获取的区块进行验证，将获取的区块的头部数据所包含的上一区块的哈希值与区块链节点的分布式储存单元所存储的上一区块的哈希值进行比对，若一致，则将获取的区块存入当前区块链节点的分布式储存单元中，若不一致，则当前区块链节点拒绝接收该区块，并生成区块异常信号打上时间戳和区块链节点编号发送至异常处理模块；分布式储存单元用于存储区块链网络中所有区块链节点的区块数据；
所述异常处理模块用于对获取的区块异常信号进行处理，根据发送区块异常信号的区块链节点数量，判断是否需要对新的区块进行清除和重新生成，以及在发送区块异常信号的区块链节点数量大于0且小于总区块链节点数量时，对所有区块链节点是否异常进行分析，最后将正常区块链节点所存储的区块链拼接至异常区块链节点中，使得各个区块链节点存储准确完整的区块数据；所述异常处理模块的处理过程如下：
步骤S1：获取区块异常信号，统计属于同一单位验证时间内发送区块异常信号的区块链节点的数量i；i=0,1,2……n，n表示系统内所有区块链节点的总数量；
若i=0，则当前不存在区块异常，并进入下一单位验证时间的待分析状态；
若i=n，则将新的区块清除，发送重新计算生成信号至生成该区块的区块链节点；
若0＜i＜n，获取所有区块链节点所存储的最后区块的哈希值，并将获取的哈希值进行相互比对，判断是否都相同；包括：
若都相同，则将新的区块清除，发送重新计算生成信号至生成该区块的区块链节点；若存在不相同，则转至步骤S2；
步骤S2：获取各个区块链节点的上一区块的哈希值，并进行进一步相互比对，直到对比结果为所有区块链节点所存储的同一区块的哈希值都相同，将比对哈希值相同的后续区块均标记为待处理状态，并生成区块链节点是否安全的询问信号至各个比对的区块链节点所属通关流程节点的管理员后台；转至步骤S3；
步骤S3：获取区块链节点是否安全的反馈信号；
将反馈为安全的区块链节点标记为正常待确认区块链节点，将反馈为不安全的区块链节点标记为异常区块链节点，并发送清除待处理状态区块的指令信号至异常区块链节点；
对正常待确认区块链节点的同一区块的哈希值进行比对；若都相同，则将正常待确认区块链节点标记为正常区块链节点；转至步骤S4；若存在不相同，则转至步骤S2；
骤S4：获取异常区块链节点的IP地址和正常区块链节点的IP地址；
根据距离最短原则，将距离异常区块链节点的IP地址最近的正常区块链节点作为区块链传输对象；并分别发送区块链拼接的指令信号至对应的异常区块链节点和对应的正常区块链节点；在所有异常区块链节点恢复为正常时，则转至步骤S1。
2.根据权利要求1所述的一种物料进出口通关联网监管系统，其特征在于：通关流程节点包括：出口物料申报节点、出口海关审批检验节点、货物运输节点、进口物料申报节点、进口海关审批检验节点以及物料交付节点。
3.根据权利要求2所述的一种物料进出口通关联网监管系统，其特征在于：出口物料申报节点的通关数据采集后，区块生成单元对获取的出口物料申报节点采集获取的第一数据信号进行预处理，并根据数据信号的具体通关数据内容计算对应的哈希值，并将获取的通关数据标记为第一区块数据存入当前哈希值的区块中，从而构建目标物料的第一区块；以及在当前区块链节点获取第二数据信号时，则提取第一区块的哈希值，将预处理后的第二数据信号所包含的具体通关数据内容和第一区块的哈希值结合计算第二区块的哈希值，并将获取的通关数据标记为第二区块数据存入当前哈希值的区块中，进而获取第二区块。
4.根据权利要求1所述的一种物料进出口通关联网监管系统，其特征在于：区块链节点编号是代表区块链节点的唯一标识号。
5.根据权利要求1所述的一种物料进出口通关联网监管系统，其特征在于：管理员后台是由专业技术人员授权管理，当管理员后台接收到询问信号后，其通过网络安全分析技术对相应区块链节点是否发生信息安全问题进行分析判断，将判断结果的反馈信号发送至异常处理模块。
6.根据权利要求1所述的一种物料进出口通关联网监管系统，其特征在于：异常区块链节点和正常区块链节点接收到区块链拼接的指令信号后，根据异常区块链节点最后一个区块的哈希值，将正常区块链节点中与该区块哈希值相同的后续区块链拼接至异常区块链节点的最后一个区块的后端，从而使得异常区块链节点所存储的完整区块链数据为正常。
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