CN117195280A - 一种基于区块链的生态流量监测数据共享系统、服务器及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于区块链的生态流量监测数据管理系统、服务器及存储介质，所述系统包括基础系统层、区块链中枢层、区块链服务层和业务应用层；基础系统层获取生态流量监测数据，是联盟链中的节点和数据来源；区块链中枢层将生态流量监测数据同步到所有节点，构建可信的分布式存储网络，实现数据可信存证；区块链服务层连接区块链中枢层和业务应用层，搭建于区块链中枢层上，为数据管理提供应用支撑；业务应用层是根据使用方的功能需求开发的功能管理模块。本发明能够为生态流量泄放数据监管提供一种可靠的技术支撑，亦可为提升水资源管理能力提供新的技术思路与方案。
Description
技术领域
本发明涉及新一代信息技术领域，尤其涉及一种基于区块链的生态流量监测数据共享系统、服务器及存储介质。
背景技术
河湖生态流量是指为了维系河流、湖泊等水生态系统的结构和功能，需要保留在河湖内符合水质要求的流量(水量、水位)及其过程，水利部已将其纳入全面推行河长制湖长制、实行最严格水资源管理制度的重要内容。
生态流量保障工作通常需要多部门、多层级、多机构的协同参与，涉及流域管理机构、地方各级水行政主管部门、水库、水电站、闸坝等水工程管理单位等，通常水工程管理单位需要建设或完善生态流量监测设施，并将生态流量下泄监测数据传入水行政主管部门的监控平台。生态流量监测多主体和数据的多源性要求数据真实、透明可溯源，保证其可信性与公信力。
目前，生态流量监测系统架构通常采用中心化的系统架构，在需监管的数据流转过程中常存在以下几个方面的问题：①各节点间的信任来源于中心机构的诚信，②数据共享过程中缺乏有保证的问责制和可追溯性，③篡改造假难度和成本较低，容易受到人为故意干扰，④缺乏有效的异地容灾能力。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于区块链的生态流量监测数据管理系统、服务器及存储介质，该系统能够为生态流量泄放数据监管提供一种可靠的技术支撑，亦可为提升水资源管理能力提供新的技术思路与方案。
为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种基于区块链的生态流量监测数据管理系统，该系统从底层到上层依次包括基础系统层、区块链中枢层、区块链服务层和业务应用层；基础系统层获取生态流量监测数据，是联盟链中的节点和数据来源；区块链中枢层将生态流量监测数据同步到所有节点，构建可信的分布式存储网络，实现数据可信存证；区块链服务层连接区块链中枢层和业务应用层，搭建于区块链中枢层上，为数据管理提供应用支撑；业务应用层是根据使用方的功能需求开发的功能管理模块。
作为本发明的一种优选技术方案，所述基础系统层包括各个管理单位自行建设的生态流量监测系统，各监测系统通过信息采集层获取各自监测数据并传入各自网关，网关向区块链平台发起数据上链请求，经智能合约通过后将监测数据上链。
作为本发明的一种优选技术方案，组成所述基础系统层的生态流量监测系统构建方法包括两种：(1)基于区块链框架新建的流量监测系统，(2)在已建好的流量监测系统上进行区块链技术改造。
作为本发明的一种优选技术方案，所述区块链中枢层通过p2p网络、密码算法、共识机制来构建可信的分布式存储网络，并通过该网络提供基础服务，基础服务包括区块链内部的节点管理、满足各项功能需求的智能合约、加密过程中的密钥分发以及操作日志的管理；
作为本发明的一种优选技术方案，所述区块链中枢层借助通用性区块链平台-如Hyperledger Fabric-的模块化、可插拔式的组件来实现。
作为本发明的一种优选技术方案，所述区块链服务层根据底层区块链提供的接口和服务，将组织与联盟结构体现在区块链上，并建立已有数据检索功能和多组织协调共享数据机制，为上层服务应用层提供接口和服务支持；区块链服务层提供的应用支撑包括业务数据上链、多部门协同和数据溯源。
作为本发明的一种优选技术方案，区块链服务层依托基础系统层监测数据在区块链中枢层的可信存证，将监测数据的均值和极值统计算法、评级标准、预警阈值写入智能合约中，系统依据智能合约对链上的生态流量监测数据进行可信计算，并将计算结果交予业务应用层展示；
作为本发明的一种优选技术方案，所述业务应用层包括用户管理模块、文件操作模块和区块链浏览模块；所述用户管理模块用于管理员创建、分配用户账户、将账户信息发送给相应组织并能够对用户账户的信息做增、删、改、查；文件操作模块包括数据共享和信息溯源两个部分，用户通过数据共享部分对文件或/和数据进行上传，通过信息溯源部分检索文件/数据的信息；区块链浏览模块是所有区块链信息的查看功能页面，支持对区块链结构及链上数据区块的查看与浏览，在该功能页面中可以查看参与联盟链构建的组织数量、交易总量、区块高度和共识节点等信息。
本发明还公开了一种服务器，用于运行基于区块链的生态流量监测数据管理系统。
本发明还公开了一种存储介质，其上存储计算机指令，所述指令被处理器执行时用于实现基于区块链的生态流量监测数据管理系统。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：(1)本发明的管理系统能够保障生态流量监测数据的真实性、不可篡改性、可追溯性和易扩展性，尤其适合小水电站群生态流量监管和多主体、跨部门的监测数据共享与发布；
(2)本管理系统的各个节点及其计算资源的控制权分散归属不同的参与者，每个节点都能够在公开透明的情况下，独立进行决策，且不限制多样化、个性化操作行为；
(3)基于区块链网络去中心化的系统架构，参与本管理系统的所有节点既是客户端也是服务器，不存在具有特殊功能和不可或缺的节点，链上数据同步备份，因此整个系统节点的任何子集所构成的子系统都能够独立运行，避免因为损失部分节点而出现整体系统的失效。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明管理系统的平台架构图；
图2为本发明管理系统的组织使用框架图；
图3为本发明管理系统中业务应用层的功能管理模块设计图；
图4为本发明管理系统的技术系统框图。
具体实施方式
参看附图1-4，本发明的管理系统从底层到上层依次包括基础系统层、区块链中枢层、区块链服务层和业务应用层。
同时参看图1和2，基础系统层获取生态流量监测数据，是联盟链中的节点和数据来源；所述基础系统层包括各个管理单位自行建设的生态流量监测系统，各监测系统通过信息采集层获取各自监测数据并传入各自网关，网关向区块链平台发起数据上链请求，经智能合约通过后将监测数据上链。
组成所述基础系统层的生态流量监测系统构建方法包括两种：(1)基于区块链框架新建的流量监测系统，(2)在已建好的流量监测系统上进行区块链技术改造。
区块链中枢层将生态流量监测数据同步到所有节点，构建可信的分布式存储网络，实现数据可信存证；所述区块链中枢层通过p2p网络、密码算法、共识机制来构建可信的分布式存储网络，并通过该网络提供基础服务，基础服务包括区块链内部的节点管理、满足各项功能需求的智能合约、加密过程中的密钥分发以及操作日志的管理；
所述区块链中枢层借助通用性区块链平台-如Hyperledger Fabric-的模块化、可插拔式的组件来实现。
区块链中枢层根据数据的重要性和数据特点采取不同的上链方案，如水位、流量、闸门开度等实时监测数据上链，或将监测节点身份和数据相关摘要、修改日志等行为监控信息以数据标签的形式上链。以数据标签的方式上链，通过数据标签中的数据链接，能获取数据区块链中该数据的详细信息的哈希值，并根据哈希值判断数据是否被篡改。
区块链服务层连接区块链中枢层和业务应用层，搭建于区块链中枢层上，为数据管理提供应用支撑；所述区块链服务层根据底层区块链提供的接口和服务，将组织与联盟结构体现在区块链上，并建立已有数据检索功能和多组织协调共享数据机制，为上层服务应用层提供接口和服务支持；区块链服务层提供的应用支撑包括业务数据上链、多部门协同和数据溯源。
区块链服务层依托基础系统层监测数据在区块链中枢层的可信存证，将监测数据的均值和极值统计算法、评级标准、预警阈值写入智能合约中，系统依据智能合约对链上的生态流量监测数据进行可信计算，并将计算结果交予业务应用层展示；
如图1所示，区块链服务层包括认证服务、用户管理服务、数据管理服务、权限管理服务、上链管理服务和合约管理服务；认证服务包括查询、创建、更新、追溯等；用户管理服务包括创建用户、组织管理、删除用户等，数据管理服务包括存储、分片、溯源等，权限管理服务包括数据上链权限、链上访问权限、原始数据访问权限等，上链管理服务包括链上数据查询、链上数据核对、链上数据展示等，合约管理服务包括智能合约的上传校验、搜索查看、删除、更新等。
如图3所示，业务应用层是根据使用方的功能需求开发的功能管理模块。
所述业务应用层包括用户管理模块、文件操作模块和区块链浏览模块；所述用户管理模块用于管理员创建、分配用户账户、将账户信息发送给相应组织并能够对用户账户的信息做增、删、改、查，用户能查看和修改自己的信息，包括用户名、密码、电话、邮箱等信息；文件操作模块包括数据共享和信息溯源两个部分，数据共享部分是本系统的核心功能之一，实现基于区块链的安全可信数据共享，用户通过数据共享部分对文件或/和数据进行上传，通过信息溯源部分检索文件/数据的信息，该部分针对某具体数据展开，其过程包含从上传到链后不同用户各种类型的操作及对应时间；区块链浏览模块是所有区块链信息的查看功能页面，支持对区块链结构及链上数据区块的查看与浏览，在该功能页面中可以查看参与联盟链构建的组织数量、交易总量、区块高度和共识节点等信息。
单独参看图4，本发明的基础系统层通过信息采集层采集监测数据，在信息采集层，区块链通过智能合约可根据数据的重要性采取不同的上链方案，如水位、流量、闸门开度等实时监测数据上链，或将监测节点身份和数据相关摘要、修改日志等行为监控信息以数据标签的形式上链。
在网络通信层，区块链系统将各监测站点上链的数据当做一笔交易，通过区块链网络以及共识和同步协议将交易信息同步到所有节点当中。在联盟链中，各节点均为已知、已认证且经过审查的参与者，可使用崩溃容错(CFT)或拜占庭容错(BFT)等共识协议，用于保护具有共同目标但可能彼此不完全信任的实体间交互。
在数据资源层，当节点(尤其是监管系统节点)需使用链上数据时，节点本地数据库可将链上数据同步至本地服务器，借助区块链的分布式存储、不可篡改等特点，防止因单点故障导致数据丢失或被随意篡改，从而实现数据的可信存证。
在应用支持层，依托数据资源层的可信存证，将均值和极值等统计算法、评级标准、预警阈值等写入智能合约中，系统可依据这些算法对链上的生态流量数据进行可信计算，并将计算结果交予业务应用层展示。
在业务应用层，区块链的去中心化保证系统中不存在超级权限，但可以给各节点分配相应权限。系统可以在区块链平台中确定各参与者的身份，并对各节点进行管理，根据身份给予各节点不同的访问控制权限。
本发明可有效的保障生态流量自动监测系统在数据传输、处理等环节的真实性、完整性及安全性，对防止数据采集后造假提供了重要的支撑，基于数据P2P同步还能提供了异地容灾的解决方案。
此外，本发明提供了一种服务器，用于运行基于区块链的生态流量监测数据管理系统。
此外，本发明提供了一种存储介质，其上存储计算机指令，所述指令被处理器执行时用于实现基于区块链的生态流量监测数据管理系统。
上述描述仅作为本发明可实施的技术方案提出，不作为对其技术方案本身的单一限制条件。
Claims (10)
1.一种基于区块链的生态流量监测数据管理系统，其特征在于：该系统从底层到上层依次包括基础系统层、区块链中枢层、区块链服务层和业务应用层；
基础系统层获取生态流量监测数据，是联盟链中的节点和数据来源；
区块链中枢层将生态流量监测数据同步到所有节点，构建可信的分布式存储网络，实现数据可信存证；
区块链服务层连接区块链中枢层和业务应用层，搭建于区块链中枢层上，为数据管理提供应用支撑；
业务应用层是根据使用方的功能需求开发的功能管理模块。
2.根据权利要求1所述的管理系统，其特征在于：所述基础系统层包括各个管理单位自行建设的生态流量监测系统，各监测系统通过信息采集层获取各自监测数据并传入各自网关，网关向区块链平台发起数据上链请求，经智能合约通过后将监测数据上链。
3.根据权利要求2所述的管理系统，其特征在于：组成所述基础系统层的生态流量监测系统构建方法包括两种：(1)基于区块链框架新建的流量监测系统，(2)在已建好的流量监测系统上进行区块链技术改造。
4.根据权利要求1所述的管理系统，其特征在于：所述区块链中枢层通过p2p网络、密码算法、共识机制来构建可信的分布式存储网络，并通过该网络提供基础服务，基础服务包括区块链内部的节点管理、满足各项功能需求的智能合约、加密过程中的密钥分发以及操作日志的管理。
5.根据权利要求4所述的管理系统，其特征在于：所述区块链中枢层借助通用性区块链平台-如Hyperledger Fabric-的模块化、可插拔式的组件来实现。
6.根据权利要求1所述的管理系统，其特征在于：所述区块链服务层根据底层区块链提供的接口和服务，将组织与联盟结构体现在区块链上，并建立已有数据检索功能和多组织协调共享数据机制，为上层服务应用层提供接口和服务支持；区块链服务层提供的应用支撑包括业务数据上链、多部门协同和数据溯源。
7.根据权利要求6所述的管理系统，其特征在于：区块链服务层依托基础系统层监测数据在区块链中枢层的可信存证，将监测数据的均值和极值统计算法、评级标准、预警阈值写入智能合约中，系统依据智能合约对链上的生态流量监测数据进行可信计算，并将计算结果交予业务应用层展示。
8.根据权利要求1所述的管理系统，其特征在于：所述业务应用层包括用户管理模块、文件操作模块和区块链浏览模块；
所述用户管理模块用于管理员创建、分配用户账户、将账户信息发送给相应组织并能够对用户账户的信息做增、删、改、查；
文件操作模块包括数据共享和信息溯源两个部分，用户通过数据共享部分对文件或/和数据进行上传，通过信息溯源部分检索文件/数据的信息；
区块链浏览模块是所有区块链信息的查看功能页面，支持对区块链结构及链上数据区块的查看与浏览，在该功能页面中可以查看参与联盟链构建的组织数量、交易总量、区块高度和共识节点等信息。
9.一种服务器，用于运行权利要求1-8任意一项所述的基于区块链的生态流量监测数据管理系统。
10.一种存储介质，其上存储计算机指令，所述指令被处理器执行时用于实现权利要求1-8任意一项所述的管理系统。
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|---|---|
| CN (1) | CN117195280A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117579382A (zh) * | 2024-01-15 | 2024-02-20 | 贵州省林业科学研究院 | 生态监测台站数据智能实时共享方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111210331A (zh) * | 2020-01-04 | 2020-05-29 | 链农(深圳)信息科技有限公司 | 一种基于区块链的农业供应链金融服务平台 |
| CN114092239A (zh) * | 2021-10-19 | 2022-02-25 | 福建熵链延华科技有限公司 | 一种基于物联网及区块链的排污监测通证化交易系统 |
| CN114971421A (zh) * | 2022-07-22 | 2022-08-30 | 中国长江三峡集团有限公司 | 一种基于区块链技术的水电站运行风险管控系统 |
| US20220323560A1 (en) * | 2015-08-28 | 2022-10-13 | Immatics Biotechnologies Gmbh | Peptides and t cells for use in immunotherapeutic treatment of various cancers |
-
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- 2023-08-10 CN CN202310999779.1A patent/CN117195280A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20220323560A1 (en) * | 2015-08-28 | 2022-10-13 | Immatics Biotechnologies Gmbh | Peptides and t cells for use in immunotherapeutic treatment of various cancers |
| CN111210331A (zh) * | 2020-01-04 | 2020-05-29 | 链农(深圳)信息科技有限公司 | 一种基于区块链的农业供应链金融服务平台 |
| CN114092239A (zh) * | 2021-10-19 | 2022-02-25 | 福建熵链延华科技有限公司 | 一种基于物联网及区块链的排污监测通证化交易系统 |
| CN114971421A (zh) * | 2022-07-22 | 2022-08-30 | 中国长江三峡集团有限公司 | 一种基于区块链技术的水电站运行风险管控系统 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117579382A (zh) * | 2024-01-15 | 2024-02-20 | 贵州省林业科学研究院 | 生态监测台站数据智能实时共享方法 |
| CN117579382B (zh) * | 2024-01-15 | 2024-03-15 | 贵州省林业科学研究院 | 生态监测台站数据智能实时共享方法 |
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