CN220554023U - 嵌入式区块链网关一体机及系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种嵌入式区块链网关一体机及系统。该嵌入式区块链网关一体机包括：嵌入式处理器、存储器、人机交互模块和网关扩展模块；人机交互模块用于获取用户输入的原始数据；嵌入式处理器分别与存储器、人机交互模块和网关扩展模块连接，用于对原始数据加密，生成链上数据并存储至存储器；网关扩展模块与嵌入式处理器和外部网络连接，用于将链上数据发送至外部网络。本实用新型能够在不访问互联网的情况下对数据加密，在本地对用户数据加密生成区块链数据，加密过程不会受到互联网上的攻击；生成的区块链数据存储在本地，可以保证数据的安全性、可靠性和正确性；通过网关扩展模块能够与外部网络通信，在需要时能够实现数据传输。
Description
技术领域
本实用新型涉及区块链技术领域，尤其涉及一种嵌入式区块链网关一体机及系统。
背景技术
区块链是一种去中心化的分布式账本技术，可以用于记录各种交易和信息，也可以用于存证。常用的存证方式联盟链存证，是一些组织或机构之间的合作，共同使用区块链技术来记录和存储证据。这种技术方案基于联盟链协议，由多个节点组成，每个节点都是一个独立的存储和验证机构。每个节点都可以访问整个区块链网络，并与其他节点进行交互，以确保证据的真实性、完整性和可靠性。
然而，联盟链存证方案需要每个节点都公开存储和验证证据的信息，并且依赖于多个节点之间的信任和合作，如果节点之间存在信任问题或合作关系破裂，可能会导致证据丢失或被篡改，难以保证用户隐私。
实用新型内容
本实用新型实施例提供了一种嵌入式区块链网关一体机及系统，以解决进行区块链存证安全性和隐私性低的问题。
第一方面，本实用新型实施例提供了一种嵌入式区块链网关一体机，包括：嵌入式处理器、存储器、人机交互模块和网关扩展模块；
人机交互模块用于获取用户输入的原始数据；
嵌入式处理器分别与存储器、人机交互模块和网关扩展模块连接，用于对原始数据加密，生成链上数据并存储至存储器；
网关扩展模块与嵌入式处理器和外部网络连接，用于将链上数据发送至外部网络。
在一种可能的实现方式中，网关扩展模块包括至少一个网络端口，网络端口与外部网络一一对应连接；
嵌入式处理器用于通过网关扩展模块将链上数据分别发送至各个外部网络。
在一种可能的实现方式中，网关扩展模块包括至少一个设备联动接口，设备联动接口与嵌入式区块链网关一体机一一对应连接；
嵌入式处理器用于将链上数据分别发送至各个嵌入式区块链网关一体机，以及将任一嵌入式区块链网关一体机的链上数据转发至另一嵌入式区块链网关一体机。
在一种可能的实现方式中，网关扩展模块包括至少一个网络端口和至少一个设备联动接口；网络端口与外部网络连接，设备联动接口与嵌入式区块链网关一体机连接；
嵌入式处理器用于将链上数据分别发送至外部网络和嵌入式区块链网关一体机，以及将嵌入式区块链网关一体机的链上数据转发至外部网络。
在一种可能的实现方式中，还包括加密模块，加密模块包括加密芯片，加密芯片与嵌入式处理器连接；
嵌入式处理器用于通过加密芯片对原始数据加密。
在一种可能的实现方式中，加密模块还包括密钥检测单元，用于检测硬件密钥；其中，密钥检测单元包括电子标签读取器，硬件密钥包括电子标签；
密钥检测单元与嵌入式处理器连接，用于在检测到硬件密钥后，控制嵌入式处理器上电。
在一种可能的实现方式中，还包括：定位模块，用于监测嵌入式区块链网关一体机的位置；
嵌入式处理器与定位模块连接，用于在位置偏移时进行数据保护。
第二方面，本实用新型实施例提供了一种嵌入式区块链网关系统，包括至少两个如上第一方面及第一方面的任一实现方式的嵌入式区块链网关一体机，至少一个嵌入式区块链网关一体机与外部网络连接，该嵌入式区块链网关一体机与各嵌入式区块链网关一体机连接；
各个嵌入式区块链网关一体机用于对用户输入的原始数据加密，生成链上数据，并将各个链上数据发送至外部网络。
在一种可能的实现方式中，第一嵌入式区块链网关一体机的网关扩展模块的网络端口与外部网络连接，第二嵌入式区块链网关一体机的网关扩展模块的设备联动接口与第一嵌入式区块链网关一体机的网关扩展模块的设备联动接口连接；
第二嵌入式区块链网关一体机用于对用户输入的原始数据加密，生成链上数据，并通过网关扩展模块的设备联动接口发送至第一嵌入式区块链网关一体机；
第一嵌入式区块链网关一体机用于通过网关扩展模块的网络端口将链上数据发送至外部网络。
在一种可能的实现方式中，网关扩展模块包括至少两个网络端口，第一嵌入式区块链网关一体机通过各网络端口与至少两个外部网络连接；
第一嵌入式区块链网关一体机用于将链上数据分别发送至各个外部网络。
本实用新型实施例提供一种嵌入式区块链网关一体机及系统，能够在不访问互联网的情况下对数据加密，在本地对用户数据加密生成区块链数据，加密过程不会受到互联网上的攻击；生成的区块链数据存储在本地，可以保证数据的安全性、可靠性和正确性；通过网关扩展模块能够与外部网络通信，在需要时能够实现数据传输。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型一实施例提供的嵌入式区块链网关一体机的结构示意图；
图2是本实用新型一实施例提供的嵌入式区块链网关系统的结构示意图；
图3是本实用新型另一实施例提供的嵌入式区块链网关系统的结构示意图；
图4是本实用新型又一实施例提供的嵌入式区块链网关系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本方案，下面将结合本方案实施例中的附图，对本方案实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本方案一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本方案中的实施例，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，都应当属于本方案保护的范围。
本方案的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及其他任何变形，是指“包括但不限于”，意图在于覆盖不排他的包含，并不仅限于文中列举的示例。此外，术语“第一”和“第二”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。
以下结合具体附图对本实用新型的实现进行详细的描述：
图1为本实用新型实施例提供的一种嵌入式区块链网关一体机的结构示意图。参照图1，该嵌入式区块链网关一体机1包括：嵌入式处理器11、存储器12、人机交互模块13和网关扩展模块14；
人机交互模块13用于获取用户输入的原始数据；
嵌入式处理器11分别与存储器12、人机交互模块13和网关扩展模块14连接，用于对原始数据加密，生成链上数据并存储至存储器12；
网关扩展模块14与嵌入式处理器11和外部网络连接，用于将链上数据发送至外部网络。
在本实施例中，嵌入式区块链网关一体机1作为区块链节点存在，在使用时，用户通过人机交互模块将需要上链存储的原始数据输入到嵌入式区块链网关一体机1中，嵌入式处理器11通过内置的加密算法对原始数据进行加密，生成链上数据并存储在存储器12中，实现本地存储，避免公开存储导致的数据隐私泄露风险。
同时，网关扩展模块14能够将嵌入式区块链网关一体机1接入网络，使嵌入式区块链网关一体机1能够通过网络与其他节点进行通信，对必要数据进行传输，使嵌入式区块链网关一体机1具备网关特性，便于节点间进行跨网交互，实现节点的分布式部署。
在一种可能的实现方式中，网关扩展模块14包括至少一个网络端口，网络端口与外部网络一一对应连接；
嵌入式处理器11用于通过网关扩展模块14将链上数据分别发送至各个外部网络。
在本实施例中，网关扩展模块14可以包括多个网络端口，每个网络端口与不同的外部网络连接，嵌入式处理器11将不同的链上数据发送至对应的外部网络，实现将不同的链上数据发送至对应的节点。
当网关扩展模块14上的各网络端口与不同的外部网络连接时，嵌入式区块链网关一体机1可以接管两个外部网络之间的通信数据，并进行转发，例如将节点串接至主干网络中，接管流经节点的所有流量。
在一种可能的实现方式中，网关扩展模块14包括至少一个设备联动接口，设备联动接口与嵌入式区块链网关一体机一一对应连接；
嵌入式处理器11用于将链上数据分别发送至各个嵌入式区块链网关一体机，以及将任一嵌入式区块链网关一体机的链上数据转发至另一嵌入式区块链网关一体机。
在本实施例中，嵌入式区块链网关一体机1可以通过设备联动接口直接与其他节点连接并通信，同时帮助间接连接的节点进行通信，节点间通过共识算法进行协调和达成一致，实现基于区块链的数据存储，增强数据存储的安全性和可信度，保证链上数据的不可篡改性。
在一种可能的实现方式中，网关扩展模块14包括至少一个网络端口和至少一个设备联动接口；网络端口与外部网络连接，设备联动接口与嵌入式区块链网关一体机连接；
嵌入式处理器11用于将链上数据分别发送至外部网络和嵌入式区块链网关一体机，以及将嵌入式区块链网关一体机的链上数据转发至外部网络。
在本实施例中，嵌入式区块链网关一体机1还可以既与外部网络连接，又与其他节点连接。网络端口和设备联动接口可以通过相同的硬件实现，从而在实际使用中实现网络端口和设备联动接口的互换，便于用户对外部网络和其他节点的随意连接。
当嵌入式区块链网关一体机1同时连接外部网络和其他节点时，嵌入式区块链网关一体机1可以完成其他节点与外部网络的通信，只需占用外部网络的一个网口就可实现区块链业务搭建，对外部网络的入侵较小。
在一种可能的实现方式中，还包括加密模块，加密模块包括加密芯片，加密芯片与嵌入式处理器11连接；
嵌入式处理器11用于通过加密芯片对原始数据加密。
在本实施例中，加密芯片内置加密算法，作为嵌入式处理器11加密的补充，在软件加密的基础上进行二次加密，双重保障数据安全。加密芯片可以在不访问互联网的情况下对数据进行加密。由于加密算法与互联网不连接，因此不会受到互联网上的攻击，保证加密过程的安全性。
加密芯片还可以具有数据过滤功能，可以过滤数据包，确保只有符合特定协议的数据包被传输到目的地，同时还可以通过协议转换将不同协议的数据包相互转换，同时可以确保数据的安全性、可靠性和正确性，同时在不同的网络之间实现数据传输。
在一种可能的实现方式中，加密模块还包括密钥检测单元，用于检测硬件密钥；其中，密钥检测单元包括电子标签读取器，硬件密钥包括电子标签；
密钥检测单元与嵌入式处理器11连接，用于在检测到硬件密钥后，控制嵌入式处理器11上电。
在本实施例中，用户必须提供正确的硬件密钥，才可以通过嵌入式区块链网关一体机1访问链上数据。为进一步提高安全性，还可增加生物特征识别、数字密钥功能进行身份验证。
在一种可能的实现方式中，还包括：定位模块，用于监测嵌入式区块链网关一体机的位置；
嵌入式处理器11与定位模块连接，用于在位置偏移时进行数据保护。
在本实施例中，定位模块可以是基于北斗卫星定位的模块，主要防止设备遭遇人为破坏，一旦定位模块检测到位置偏移，即可触发数据保护功能，停止任何读写操作，确保嵌入式区块链网关一体机1中的数据在设定的地理范围内，不出安全范围。
第二方面，本实用新型实施例提供了一种嵌入式区块链网关系统，包括至少两个如上第一方面及第一方面的任一实现方式的嵌入式区块链网关一体机，至少一个嵌入式区块链网关一体机与外部网络连接，该嵌入式区块链网关一体机与各嵌入式区块链网关一体机连接；
各个嵌入式区块链网关一体机用于对用户输入的原始数据加密，生成链上数据，并将各个链上数据发送至外部网络。
在本实施例中，可以采用链式部署的方式将多台嵌入式区块链网关一体机接入网络，如图2所示，具体只需将第一台节点接入网络，其余节点依次接入上一台节点，各台节点通过上一台节点进行数据传输，就可实现全部节点与网络的通信，完成网络部署，并且节省外部网络的接口。
如图3所示，当外部网络的接口足够时，可以将单个节点与一个接口连接，实现多地点分布式接入，使多个节点通过网络进行通信。
在一种可能的实现方式中，第一嵌入式区块链网关一体机的网关扩展模块的网络端口与外部网络连接，第二嵌入式区块链网关一体机的网关扩展模块的设备联动接口与第一嵌入式区块链网关一体机的网关扩展模块的设备联动接口连接；
第二嵌入式区块链网关一体机用于对用户输入的原始数据加密，生成链上数据，并通过网关扩展模块的设备联动接口发送至第一嵌入式区块链网关一体机；
第一嵌入式区块链网关一体机用于通过网关扩展模块的网络端口将链上数据发送至外部网络。
在本实施例中，可在上一实施例的基础上，通过网络端口实现第一台节点与外部网络的连接，通过设备联动接口实现各台节点与上一台节点的连接。同时，如果网口充足，每台节点还可既与上一台节点连接，又与外部网络连接，形成具有冗余连接的通信网络，并选取合适的路径进行数据传输。
在一种可能的实现方式中，网关扩展模块包括至少两个网络端口，第一嵌入式区块链网关一体机通过各网络端口与至少两个外部网络连接；
第一嵌入式区块链网关一体机用于将链上数据分别发送至各个外部网络。
在本实施例中，可以如图4所示，第一嵌入式区块链网关一体机的两个网络端口分别与不同的外部网络连接，实现串联接入两个外部网络，可以同时与两个外部网络进行通信，并实现两个外部网络之间的通信。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种嵌入式区块链网关一体机，其特征在于，包括：嵌入式处理器、存储器、人机交互模块和网关扩展模块；
所述人机交互模块用于获取用户输入的原始数据；
所述嵌入式处理器分别与所述存储器、所述人机交互模块和所述网关扩展模块连接，用于对所述原始数据加密，生成链上数据并存储至所述存储器；
所述网关扩展模块与所述嵌入式处理器和外部网络连接，用于将所述链上数据发送至外部网络。
2.如权利要求1所述的嵌入式区块链网关一体机，其特征在于，所述网关扩展模块包括至少一个网络端口，网络端口与外部网络一一对应连接；
所述嵌入式处理器用于通过所述网关扩展模块将所述链上数据分别发送至各个外部网络。
3.如权利要求1所述的嵌入式区块链网关一体机，其特征在于，所述网关扩展模块包括至少一个设备联动接口，设备联动接口与嵌入式区块链网关一体机一一对应连接；
所述嵌入式处理器用于将所述链上数据分别发送至各个嵌入式区块链网关一体机，以及将任一嵌入式区块链网关一体机的链上数据转发至另一嵌入式区块链网关一体机。
4.如权利要求1所述的嵌入式区块链网关一体机，其特征在于，所述网关扩展模块包括至少一个网络端口和至少一个设备联动接口；所述网络端口与外部网络连接，所述设备联动接口与嵌入式区块链网关一体机连接；
所述嵌入式处理器用于将所述链上数据分别发送至所述外部网络和所述嵌入式区块链网关一体机，以及将所述嵌入式区块链网关一体机的链上数据转发至所述外部网络。
5.如权利要求1所述的嵌入式区块链网关一体机，其特征在于，还包括加密模块，所述加密模块包括加密芯片，所述加密芯片与所述嵌入式处理器连接；
所述嵌入式处理器用于通过所述加密芯片对所述原始数据加密。
6.如权利要求5所述的嵌入式区块链网关一体机，其特征在于，所述加密模块还包括密钥检测单元，用于检测硬件密钥；其中，所述密钥检测单元包括电子标签读取器，所述硬件密钥包括电子标签；
所述密钥检测单元与所述嵌入式处理器连接，用于在检测到硬件密钥后，控制所述嵌入式处理器上电。
7.如权利要求1所述的嵌入式区块链网关一体机，其特征在于，还包括：定位模块，用于监测所述嵌入式区块链网关一体机的位置；
所述嵌入式处理器与所述定位模块连接，用于在位置偏移时进行数据保护。
8.一种嵌入式区块链网关系统，其特征在于，包括至少两个如权利要求1至7任一项所述的嵌入式区块链网关一体机，至少一个嵌入式区块链网关一体机与外部网络连接，该嵌入式区块链网关一体机与各嵌入式区块链网关一体机连接；
各个嵌入式区块链网关一体机用于对用户输入的原始数据加密，生成链上数据，并将各个链上数据发送至所述外部网络。
9.如权利要求8所述的嵌入式区块链网关系统，其特征在于，第一嵌入式区块链网关一体机的网关扩展模块的网络端口与外部网络连接，第二嵌入式区块链网关一体机的网关扩展模块的设备联动接口与所述第一嵌入式区块链网关一体机的网关扩展模块的设备联动接口连接；
所述第二嵌入式区块链网关一体机用于对用户输入的原始数据加密，生成链上数据，并通过网关扩展模块的设备联动接口发送至所述第一嵌入式区块链网关一体机；
所述第一嵌入式区块链网关一体机用于通过网关扩展模块的网络端口将所述链上数据发送至所述外部网络。
10.如权利要求8所述的嵌入式区块链网关系统，其特征在于，网关扩展模块包括至少两个网络端口，第一嵌入式区块链网关一体机通过各网络端口与至少两个外部网络连接；
所述第一嵌入式区块链网关一体机用于将链上数据分别发送至各个外部网络。
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2023
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