CN118300798A - 一种基于区块链的监控视频安全传输方法及系统 - Google Patents
一种基于区块链的监控视频安全传输方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种基于区块链的监控视频安全传输方法及系统,对监控设备采集的监控视频数据进行摘要提取,得到监控视频摘要;将所述监控视频摘要放置在区块链的区块头中,制作监控视频数据摘要目录;所述监控视频数据摘要目录包括:监控设备编号、监控视频时间和监控视频摘要;查询所述监控视频数据摘要目录,找到所述监控视频数据的节点,向所述节点发出数据传输申请,校验后,利用哈希锁合约对监控视频数据进行传输。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于区块链的监控视频安全传输方法及系统,属于监测预警安保领域。
背景技术
在维护公众安全以及社会稳定的过程中,视频监控系统的作用十分重要,并且随着人们日益增长的生活安全需求,监控摄像头已经广泛应用于日常生活中,随之而来的是大量监控视频数据。然而,监控视频数据中包含众多隐私数据,当他人利用不正当途径获取监控视频数据时,恶意窃取数据中所包含的隐私信息或者对监控视频进行篡改,都会影响社会的安定,甚至导致严重的社会恐慌。因此,保障监控视频数据安全性已经成为社会的普遍共识。
从信息安全角度审视网络视频信息主要面临着数据传输安全的风险,数据传输安全主要包括网络安全、传输安全、数据加密安全等。针对视频数据传输安全,目前常用的方法分为对视频传输线路和对视频数据加密,如防盗链技术和HLS加密技术,前者容易被伪信息欺骗获得视频数据,后者密钥容易泄露对视频数据进行解密。
目前区块链加密监控数据传输的技术主要以设置多对公私密钥对在数据传输过程中对数据进行非对称加密、使用公私密钥对数据传输双方进行身份验证实现,然而,对于非对称加密来说,计算成本较高,特别是在处理大量数据时,频繁加密和解密的过程可能会消耗较多的计算资源。此外,密钥保管也是一个重要问题,一旦私钥丢失或被盗用,数据的安全性将受到严重威胁。
发明内容
本发明技术解决问题:克服监控视频数据在传输、存储和预览过程中的安全性问题,提供一种基于区块链的监控视频安全传输方法及系统,通过加密算法、共识机制和智能合约确保数据不可篡改、可追溯,并提高监控视频安全传输的稳定性和可靠性,完成监控视频的保密及安全传输。
本发明技术解决方案:
第一方面,本发明提供一种基于区块链的监控视频安全传输方法,其特点包括:
通过监控设备采集监控视频数据、监控设备编号、监控视频时间;
对所述监控视频数据进行摘要提取,得到监控视频摘要;
将所述监控视频摘要写入区块链的区块头中,制作监控视频数据摘要目录;所述监控视频数据摘要目录包括:监控设备编号、监控视频时间和监控视频摘要;
区块链中的传输申请发起节点调用区块链查询API查询所述监控视频数据摘要目录,找到所述监控视频数据的持有节点,向所述监控视频数据的持有节点发出数据传输申请,校验后,利用哈希锁合约对监控视频数据进行传输。
特别地,所述制作监控视频数据摘要目录的过程如下:将所述监控视频数据、监控视频摘要、监控设备编号和监控视频时间的集合为区块,将所述区块放入数据池中,所述区块经共识机制模块验证并达成共识后加入区块链,再通过预设的智能合约将所述监控视频摘要写入区块链的区块头中,从而制作成监控视频数据摘要目录。
特别地,所述共识机制模块的实现为:
(1)对构成区块链中的每个节点进行注册并权威证明(PoA)验证,未通过验证的节点为普通节点,仅进行监控视频数据传输、监控视频预览,不参与共识机制;通过验证的节点为候选节点,所述候选节点具有初始信誉值,且参与共识节点选举;
(2)根据各候选节点的信誉值w进行排序,选举出信誉值高于设定值的候选节点作为共识节点,所述共识节点负责参与共识机制、产生新区块、维护区块链中区块链网络和分布式的监控视频数据摘要目录;根据授权拜占庭容错(dPBF)共识机制选举议长,共识机制中的每一轮共识均需要一个共识节点充当议长,充当议长的共识节点为议长节点,其它共识节点则为议员;
(3)所述议长节点对数据池中的区块进行提取和预处理,向所有共识节点发起共识请求信息,各共识节点对所述共识请求信息和所述数据池中的区块进行验证并返回验证信息,如果共识达成,将所述区块加入区块链中;否则,丢弃所述区块并返回共识失败信息;
(4)在共识机制过程中,如果某个共识节点存在故障,则降低该共识节点的信誉值w;如果共识节点的信誉值w低于设定值,撤销该共识节点的共识节点资格,并返回故障信息,重新执行(2),选举出的新共识节点需要接管原共识节点的管辖范围和未处理的共识机制的进程。
特别地,所述利用哈希锁合约对监控视频数据进行传输的过程为:
区块链中的传输申请发起节点调用区块链查询API查询所述监控视频数据摘要目录,找到所述监控视频数据的持有节点,向所述监控视频数据的持有节点发出监控视频数据传输申请,对所述监控视频数据传输申请进行接收节点和发送节点身份验证,确保只有经过授权才能获取监控视频数据;
身份验证后,智能合约自动使用区块链技术加密算法对所述监控视频数据进行加密传输,将所述监控视频数据哈希值添加到区块链上;所述发送节点根据所述接收节点提供的哈希锁值生成具有时间限制的哈希锁合约,哈希锁合约规定在限制时间内解开哈希锁获取监控视频数据;所述接收节点完成哈希锁合约要求后,智能合约自动执行监控视频数据传输,将监控视频数据传输至所述接收节点;若哈希锁合约未完成,等待超时后,哈希锁合约自动作废;监控视频数据传输完成后,通过验证监控视频数据哈希值的一致性验证数据完整性;整个过程中智能合约自动将操作时间、操作者、操作内容记录在区块链中。
第二方面,本发明还提供一种基于区块链的监控视频安全传输系统,包括:采集模块、摘要目录制作模块和数据传输模块;其中:
所述数据采集模块,通过监控设备采集监控视频数据、监控设备编号、监控视频时间;
所述摘要目录制作模块,对所述监控视频数据进行摘要提取,得到监控视频摘要;将所述监控视频摘要放置在区块链的区块头中,制作监控视频数据摘要目录;
所述数据传输模块,区块链中的传输申请发起节点调用区块链查询API查询所述监控视频数据摘要目录,找到所述监控视频数据的持有节点,向所述监控视频数据的持有节点发出数据传输申请,校验后,利用哈希锁合约对监控视频数据进行传输。
特别地,所述监控视频数据摘要目录制作过程为:将所述监控视频数据、所述监控视频摘要、所述监控设备编号和所述监控视频时间的集合为区块,将所述区块放入数据池中,所述区块经共识机制模块验证并达成共识后加入区块链,再通过预设的智能合约将所述监控视频摘要写入区块头中,从而制作成监控视频数据摘要目录。
特别地,所述共识机制模块的实现为:
(1)对构成区块链中的每个节点进行注册并权威证明(PoA)验证,未通过验证的节点为普通节点,仅进行监控视频数据传输、监控视频预览,不参与共识机制;通过验证的节点为候选节点,所述候选节点具有初始信誉值,且参与共识节点选举;
(2)根据各候选节点的信誉值w进行排序,选举出信誉值高于设定值的候选节点作为共识节点,所述共识节点负责参与共识机制、产生新区块、维护区块链中区块链网络和分布式的监控视频数据摘要目录;根据授权拜占庭容错(dPBF)共识机制选举议长,共识机制中的每一轮共识均需要一个共识节点充当议长,充当议长的共识节点为议长节点,其它共识节点则为议员;
(3)所述议长节点对数据池中的区块进行提取和预处理,向所有共识节点发起共识请求信息,各共识节点对所述共识请求信息和所述数据池中的区块进行验证并返回验证信息,如果共识达成,将所述区块加入区块链中;否则,丢弃所述区块并返回共识失败信息;
(4)在共识机制过程中,如果某个共识节点存在故障,则降低该共识节点的信誉值w;如果共识节点的信誉值w低于设定值,撤销该共识节点的共识节点资格,并返回故障信息,重新执行(2),选举出的新共识节点需要接管原共识节点的管辖范围和未处理的共识机制的进程。
特别地,所述数据传输模块中,利用哈希锁合约对监控视频数据进行传输的实现为:
区块链中的传输申请发起节点调用区块链查询API查询所述监控视频数据摘要目录,找到所述监控视频数据的持有节点,向所述监控视频数据的持有节点发出监控视频数据传输申请,对所述监控视频数据传输申请进行接收节点和发送节点身份验证,确保只有经过授权才能获取监控视频数据;
身份验证后,智能合约自动使用区块链技术加密算法对所述监控视频数据进行加密传输,将所述监控视频数据哈希值添加到区块链上;所述发送节点根据所述接收节点提供的哈希锁值生成具有时间限制的哈希锁合约,哈希锁合约规定在限制时间内解开哈希锁获取监控视频数据;所述接收节点完成哈希锁合约要求后,智能合约自动执行监控视频数据传输,将监控视频数据传输至所述接收节点;若哈希锁合约未完成,等待超时后,哈希锁合约自动作废;监控视频数据传输完成后,通过验证监控视频数据哈希值的一致性验证数据完整性;整个过程中智能合约自动将操作时间、操作者、操作内容记录在区块链中。
第三方面,本发明还提供一种电子设备,包括处理器和存储器,其中;
存储器,用于存放计算机程序;
处理器,用于执行存储器上所存放的计算机程序,执行时实现前述的方法,或前述的系统。
第四方面,本发明还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其所述计算机程序被处理器执行时,实现前述的方法,或前述的系统。
本发明与现有技术相比的优点在于:
(1)本发明的基于区块链的监控视频安全传输方法,显著提高了监控视频数据的安全性,完成监控视频数据的安全传输、存储、预览。
与现有技术相比,传统的监控视频传输方式往往存在数据易被篡改、传输过程中存在安全隐患等问题。本发明实施例通过使用区块链技术的加密算法、共识机制和智能合约等技术手段,确保了监控视频数据在传输过程中的机密性、真实性和完整性,实现了对监控视频数据的安全传输、存储和预览,有效防止了数据泄露和非法访问。这些创新特征使得本发明在监控视频安全传输方面具有更高的可靠性和安全性。
(2)本发明通过制作监控视频数据摘要目录,进一步提升了监控视频数据的安全性。
相较于现有技术中可能存在的数据目录制作不规范、易被篡改等问题,本发明利用区块链技术的区块头和智能合约,将监控视频数据的摘要、设备编号、时间等信息写入区块链中,形成了分布式、去中心化的监控视频数据摘要目录。这种创新特征使得监控视频数据目录具有更高的可信度和不可篡改性,从而有效地保护了数据的机密性和完整性。同时,通过共识机制的验证和达成共识,确保了数据目录的准确性和一致性,进一步增强了系统的安全性。
(3)本发明实施例通过实现一种基于权威证明(PoA)和授权拜占庭容错(dPBF)的共识机制,显著提高了监控视频安全传输系统的稳定性和可靠性。
与现有技术中的共识机制相比,本发明实施例采用的共识机制不仅考虑了节点的权威性和信誉值,还通过议长节点和议员节点的选举和轮换,实现了更加高效和安全的共识过程。这种创新特征有效地防止了恶意节点的攻击和篡改行为,确保了监控视频数据在传输过程中的真实性和完整性。同时,通过降低故障节点的信誉值和撤销其共识节点资格,进一步提高了系统的容错性和稳定性,使得整个监控视频安全传输系统更加可靠和高效。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
图1为本发明实施例提供的一种基于区块链的监控视频安全传输方法实现流程图;
图2为本发明实施例中制作监控视频数据摘要目录的流程图;
图3为本发明实施例中共识机制模块的实现流程图;
图4为本发明实施例中利用哈希锁合约对监控视频数据进行传输的流程图;
图5为本发明实施例提供的一种基于区块链的监控视频安全传输系统组成框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作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。
本发明实施例利用区块链技术实现了监控视频数据的安全传输和存储,保证了数据的完整性和安全性;用户可以通过查询系统提供的监控视频摘要表,快速定位所需数据,提高查询效率;采用了哈希锁合约作为视频数据传输加密机制,相较于传统视频数据传输加密方式,哈希锁合约只需一个哈希值作为密钥,简化了加密过程,此外,该密钥在合约规定时间内才有效,进一步降低了密钥管理成本,避免了长时间保存和管理密钥存在的安全问题。
下面结合附图对本发明实施例的具体实施方式作进一步说明。
如图1所示,第一方面,本发明实施例提供的一种基于区块链的监控视频安全传输方法,实现如下:
(1)通过监控设备采集监控视频数据;
所述监控设备可以为摄像机,通过监控设备采集监控覆盖范围内的图像,从监控设备提供的导出接口获取24小时内监控视频数据、监控设备编号和监控视频时间;
(2)对所述监控视频数据进行摘要提取,得到监控视频摘要;
对于获取到的监控视频数据,进行摘要提取,具体过程为:
设定间隔时间△t为5分钟。首先对监控视频数据进行解码,以获取原始的视频帧图片。其次,按照设定的间隔时间△t,从视频数据中抽取视频帧图片。例如,从00:00至00:05之间的视频帧中选取一帧,从00:05至00:10之间的视频帧中再选取一帧,以此类推,直至抽取完整个24小时的视频数据。最后,将这些抽取出来的视频帧图片按照提取顺序进行排列,制成监控视频摘要。这个摘要将作为监控视频数据的代表性样本,用于后续的区块链写入和摘要目录制作。
(3)将所述监控视频摘要写入区块链的区块头中,制作监控视频数据摘要目录;
如图2所示,特别地,所述制作监控视频数据摘要目录的过程如下:
(31)将监控视频数据、监控视频摘要、监控设备编号和监控视频时间的集合作为一个区块。该区块首先被放入数据池中,等待共识机制模块的验证。
(32)共识机制模块将对数据池中的区块进行验证,包括验证监控视频数据的完整性、监控视频摘要的准确性以及监控设备编号和时间的真实性。一旦验证通过并达成共识,该区块将被加入到区块链中。
(33)预设的智能合约自动执行,将监控视频摘要写入区块链的区块头中。由此,每一个加入区块链的区块都包含了对应的监控视频摘要信息。同时,通过智能合约生成一个监控视频数据摘要目录,该目录包含了所有已加入区块链的监控视频数据的摘要、设备编号和时间信息。
通过所述监控视频数据摘要目录,可以快速定位到任何特定时间段和特定设备的监控视频数据,实现监控视频数据的安全、可靠和高效管理。
如图3所示,特别地,所述共识机制模块的实现为:
(34)首先对构成区块链的每个节点进行注册。这些节点可能是具有监控设备的机构内的服务器、工作站或其他计算设备。注册后,每个节点需要进行权威证明(PoA)验证。验证过程包括检查上述机构的营业执照、资产情况、法人身份权益等,以判断其设备是否具备作为共识节点的资格。
未通过PoA验证的节点将被标记为普通节点,它们可以参与监控视频数据的传输和预览,但不参与共识机制。通过验证的节点则成为候选节点,它们拥有初始的信誉值,例如可以设定为60,并具备参与共识节点选举的资格。
(35)在候选节点中,根据每个节点的信誉值w进行排序。信誉值是基于节点的历史表现、数据处理能力、网络稳定性等因素综合评估得出的。选举出信誉值高于设定值(例如60)的候选节点作为共识节点。这些共识节点将负责参与共识机制、产生新区块、维护区块链网络以及分布式的监控视频数据摘要目录。
接着采用授权拜占庭容错(dPBF)共识机制选举议长。在每一轮共识中,都需要一个共识节点充当议长。议长节点负责协调整个共识过程,确保数据的正确性和一致性。其他共识节点则作为议员参与共识。
(36)所述议长节点被选举出来,将从数据池中提取待验证的区块,并进行预处理。此后,议长节点向所有共识节点发起共识请求信息。各共识节点在接收到请求后,会对共识请求信息和数据池中的区块进行验证,包括检查区块的完整性、数据的真实性以及是否符合区块链的规范等。如果大部分共识节点(根据dPBF的容错要求)对区块的验证结果一致,即达成共识,则该区块将被加入区块链中。否则,如果验证结果不一致或存在错误,该区块将被丢弃,并返回共识失败信息。
(37)在共识机制的运行过程中,如果某个共识节点出现故障(如网络中断、硬件故障等),议长节点会根据节点在共识机制中返回的信息(如无返回信息、返回信息错误等)检测到这一情况,并降低该节点的信誉值w。如果节点的信誉值w降低到设定值(例如60)以下,该节点的共识节点资格将被撤销,并返回故障信息。
此时,将重新执行(35),进行新一轮的共识节点选举。新选举出的共识节点需要接管原故障节点的管辖范围和未处理的共识机制的进程,以确保区块链网络的连续性和稳定性。
(4)区块链中的传输申请发起节点调用区块链查询API查询所述监控视频数据摘要目录,找到所述监控视频数据的持有节点,向所述监控视频数据的持有节点发出数据传输申请,校验后,利用哈希锁合约对监控视频数据进行传输。
如图4所示,特别地,所述利用哈希锁合约对监控视频数据进行传输的过程为:
(41)首先,区块链中的某个节点,后续称为传输申请发起节点,需要获取某段监控视频数据,通过调用区块链查询API查询区块头中预先建立的监控视频数据摘要目录快速定位到所需监控视频数据的持有节点,后续称为数据持有节点。
(42)找到数据持有节点后,传输申请发起节点会向该数据持有节点发出数据传输申请。在发送申请之前,双方会进行身份验证,以确保只有经过授权的节点才能获取监控视频数据。这是通过区块链技术的身份验证机制实现的,保证了数据传输的安全性。
(43)一旦身份验证通过,智能合约会自动介入,使用区块链技术中的加密算法对监控视频数据进行加密处理,保证即使数据在传输过程中被截获,攻击者也无法轻易解密和获取其中的内容。
(44)同时,为进一步增强数据传输的安全性,数据持有节点会根据传输申请发起节点提供的哈希锁值H生成一个具有时间限制的哈希锁合约。该哈希锁合约类似一个带锁的箱子,规定只有在限定时间内,使用正确的钥匙(即解开哈希锁)才能打开箱子获取数据。
哈希锁合约验证公式如下:
其中,为哈希公式,R为传输申请发起节点用于解开哈希锁的随机数,R为传输申请发起节点为创建哈希锁合约提供的哈希值,为哈希锁合约使用传输申请发起节点提供随机数R通过哈希公式计算得出的哈希值;当,哈希锁合约验证通过,意味着传输申请发起节点提供的随机数R(即钥匙)可以解开哈希锁合约的哈希锁(即钥匙和锁匹配)。
(45)如果传输申请发起节点完成哈希锁合约的要求,智能合约会自动执行监控视频数据的传输。加密的监控视频数据被安全地传输到传输申请发起节点,完成整个传输过程;否则,哈希锁合约在规定的时间内未完成,哈希锁合约自动作废,取消数据传输。
(46)最后,为确保数据的完整性,传输申请发起节点在接收到数据后,通过验证监控视频数据的哈希值一致性来确认数据是否完整。如果哈希值一致,证明数据在传输过程中未被篡改或损坏。
在整个过程中,智能合约会自动将操作时间、操作者、操作内容等关键信息记录在区块链上。这样,无论是数据的传输方还是接收方,都可以随时查询和追溯数据的传输情况,确保了数据的可追溯性。
如图5所示,本发明实施例还提供一种基于区块链的监控视频安全传输系统,包括:采集模块、摘要目录制作模块和数据传输模块;其中:
所述采集模块,通过监控设备采集监控视频数据、监控设备编号、监控视频时间;
所述摘要目录制作模块,对所述监控视频数据进行摘要提取,得到监控视频摘要;将所述监控视频摘要放置在区块链的区块头中,制作监控视频数据摘要目录;
所述数据传输模块,区块链中的传输申请发起节点调用区块链查询API查询所述监控视频数据摘要目录,找到所述监控视频数据的持有节点,向所述监控视频数据的持有节点发出数据传输申请,校验后,利用哈希锁合约对监控视频数据进行传输。
上述系统中各种模块的执行过程与本发明实施例提供的方法过程相似。
基于同一发明构思,本发明的另一实施例还提供一种电子设备(包括计算机、服务器、智能手机等),其包括存储器和处理器,所述存储器存储计算机程序,所述计算机程序被配置为由所述处理器执行,所述计算机程序包括用于执行本发明实施例上述提供方法中各步骤及系统。
基于同一发明构思,本发明的另一实施例还提供一种计算机可读存储介质(如ROM/RAM、磁盘、光盘),所述计算机可读存储介质存储计算机程序,所述计算机程序被计算机执行时,实现上述本发明实施例上述提供方法的各个步骤及系统。
提供以上实施例仅仅是为了描述本发明的目的,而并非要限制本发明的范围。本发明的范围由所附权利要求限定。不脱离本发明的精神和原理而做出的各种等同替换和修改,均应涵盖在本发明的范围之内。
Claims (10)
1.一种基于区块链的监控视频安全传输方法,其特征在于,包括:
通过监控设备采集监控视频数据、监控设备编号、监控视频时间;
对所述监控视频数据进行摘要提取,得到监控视频摘要;
将所述监控视频摘要写入区块链的区块头中,制作监控视频数据摘要目录;所述监控视频数据摘要目录包括:监控设备编号、监控视频时间和监控视频摘要;
区块链中的传输申请发起节点查询所述监控视频数据摘要目录,找到所述监控视频数据的持有节点,向所述监控视频数据的持有节点发出数据传输申请,校验后,利用哈希锁合约对监控视频数据进行传输。
2.根据权利要求1所述的基于区块链的监控视频安全传输方法,其特征在于:所述制作监控视频数据摘要目录的过程如下:将所述监控视频数据、监控视频摘要、监控设备编号和监控视频时间的集合为区块,将所述区块放入数据池中,所述区块经共识机制模块验证并达成共识后加入区块链,再通过预设的智能合约将所述监控视频摘要写入区块链的区块头中,从而制作成监控视频数据摘要目录。
3.根据权利要求2所述的基于区块链的监控视频安全传输方法,其特征在于:所述共识机制模块的实现为:
(1)对构成区块链中的每个节点进行注册并权威证明(PoA)验证,未通过验证的节点为普通节点,仅进行监控视频数据传输、监控视频预览,不参与共识机制;通过验证的节点为候选节点,所述候选节点具有初始信誉值,且参与共识节点选举;
(2)根据各候选节点的信誉值w进行排序,选举出信誉值高于设定值的候选节点作为共识节点,所述共识节点负责参与共识机制、产生新区块、维护区块链中区块链网络和分布式的监控视频数据摘要目录;根据授权拜占庭容错(dPBF)共识机制选举议长,共识机制中的每一轮共识均需要一个共识节点充当议长,充当议长的共识节点为议长节点,其它共识节点则为议员;
(3)所述议长节点对数据池中的区块进行提取和预处理,向所有共识节点发起共识请求信息,各共识节点对所述共识请求信息和所述数据池中的区块进行验证并返回验证信息,如果共识达成,将所述区块加入区块链中;否则,丢弃所述区块并返回共识失败信息;
(4)在共识机制过程中,如果某个共识节点存在故障,则降低该共识节点的信誉值w;如果共识节点的信誉值w低于设定值,撤销该共识节点的共识节点资格,并返回故障信息,重新执行(2),选举出的新共识节点需要接管原共识节点的管辖范围和未处理的共识机制的进程。
4.根据权利要求1所述的一种基于区块链的监控视频安全传输方法,其特征在于:所述利用哈希锁合约对监控视频数据进行传输的过程为:
区块链中的传输申请发起节点查询所述监控视频数据摘要目录,找到所述监控视频数据的持有节点,向所述监控视频数据的持有节点发出监控视频数据传输申请,对所述监控视频数据传输申请进行接收节点和发送节点身份验证,确保只有经过授权才能获取监控视频数据;
身份验证后,智能合约自动使用区块链技术加密算法对所述监控视频数据进行加密传输,将所述监控视频数据哈希值添加到区块链上;所述发送节点根据所述接收节点提供的哈希锁值生成具有时间限制的哈希锁合约,哈希锁合约规定在限制时间内解开哈希锁获取监控视频数据;所述接收节点完成哈希锁合约要求后,智能合约自动执行监控视频数据传输,将监控视频数据传输至所述接收节点;若哈希锁合约未完成,等待超时后,哈希锁合约自动作废;监控视频数据传输完成后,通过验证监控视频数据哈希值的一致性验证数据完整性;整个过程中智能合约自动将操作时间、操作者、操作内容记录在区块链中。
5.一种基于区块链的监控视频安全传输系统,其特征在于,包括:采集模块、摘要目录制作模块和数据传输模块;其中:
所述数据采集模块,通过监控设备采集监控视频数据、监控设备编号、监控视频时间;
所述摘要目录制作模块,对所述监控视频数据进行摘要提取,得到监控视频摘要;将所述监控视频摘要放置在区块链的区块头中,制作监控视频数据摘要目录;
所述数据传输模块,区块链中的传输申请发起节点查询所述监控视频数据摘要目录,找到所述监控视频数据的持有节点,向所述监控视频数据的持有节点发出数据传输申请,校验后,利用哈希锁合约对监控视频数据进行传输。
6.根据权利要求5所述的一种基于区块链的监控视频安全传输系统,其特征在于:所述监控视频数据摘要目录制作过程为:将所述监控视频数据、所述监控视频摘要、所述监控设备编号和所述监控视频时间的集合为区块,将所述区块放入数据池中,所述区块经共识机制模块验证并达成共识后加入区块链,再通过预设的智能合约将所述监控视频摘要写入区块头中,从而制作成监控视频数据摘要目录。
7.根据权利要求6所述的一种基于区块链的监控视频安全传输系统,其特征在于:所述共识机制模块的实现为:
(1)对构成区块链中的每个节点进行注册并权威证明(PoA)验证,未通过验证的节点为普通节点,仅进行监控视频数据传输、监控视频预览,不参与共识机制;通过验证的节点为候选节点,所述候选节点具有初始信誉值,且参与共识节点选举;
(2)根据各候选节点的信誉值w进行排序,选举出信誉值高于设定值的候选节点作为共识节点,所述共识节点负责参与共识机制、产生新区块、维护区块链中区块链网络和分布式的监控视频数据摘要目录;根据授权拜占庭容错(dPBF)共识机制选举议长,共识机制中的每一轮共识均需要一个共识节点充当议长,充当议长的共识节点为议长节点,其它共识节点则为议员;
(3)所述议长节点对数据池中的区块进行提取和预处理,向所有共识节点发起共识请求信息,各共识节点对所述共识请求信息和所述数据池中的区块进行验证并返回验证信息,如果共识达成,将所述区块加入区块链中;否则,丢弃所述区块并返回共识失败信息;
(4)在共识机制过程中,如果某个共识节点存在故障,则降低该共识节点的信誉值w;如果共识节点的信誉值w低于设定值,撤销该共识节点的共识节点资格,并返回故障信息,重新执行(2),选举出的新共识节点需要接管原共识节点的管辖范围和未处理的共识机制的进程。
8.根据权利要求4所述的一种基于区块链的监控视频安全传输系统,其特征在于:所述数据传输模块中,利用哈希锁合约对监控视频数据进行传输的实现为:
区块链中的传输申请发起节点查询所述监控视频数据摘要目录,找到所述监控视频数据的持有节点,向所述监控视频数据的持有节点发出监控视频数据传输申请,对所述监控视频数据传输申请进行接收节点和发送节点身份验证,确保只有经过授权才能获取监控视频数据;
身份验证后,智能合约自动使用区块链技术加密算法对所述监控视频数据进行加密传输,将所述监控视频数据哈希值添加到区块链上;所述发送节点根据所述接收节点提供的哈希锁值生成具有时间限制的哈希锁合约,哈希锁合约规定在限制时间内解开哈希锁获取监控视频数据;所述接收节点完成哈希锁合约要求后,智能合约自动执行监控视频数据传输,将监控视频数据传输至所述接收节点;若哈希锁合约未完成,等待超时后,哈希锁合约自动作废;监控视频数据传输完成后,通过验证监控视频数据哈希值的一致性验证数据完整性;整个过程中智能合约自动将操作时间、操作者、操作内容记录在区块链中。
9.一种电子设备,其特征在于,包括处理器和存储器,其中:
存储器,用于存放计算机程序;
处理器,用于执行存储器上所存放的计算机程序,执行时实现权利要求1-4中任意之一所述的方法,或权利要求5-8所述的系统。
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1-4中任意之一所述的方法,或权利要求5-8所述的系统。
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CN202410453875.0A CN118300798A (zh) | 2024-04-16 | 2024-04-16 | 一种基于区块链的监控视频安全传输方法及系统 |
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