一种基于联盟链的分布式制造业数据采集存储方法

技术领域

本发明属于区块链技术领域，涉及一种基于联盟链的分布式制造业数据采集存储方法。

背景技术

区块链融合了分布式系统、存储、密码学、心理学、经济学、博弈论、控制论、网络协议等领域的技术；区块链技术具有去中心化、不可篡改、易溯源等特点。对于制造业中面临着生产环境恶劣、制造过程较为分散、数据采集保存难度较大等问题，使得对制造过程数据的监管无法得到保障，从而导致生产的产品质量无法保障，而且一旦出现了问题，需要花很长时间才能找到问题的根源，不但降低了产品的品质，还浪费了大量的人力。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于联盟链的分布式制造业数据采集存储方法，将区块链技术融于制造过程数据的采集与管理，解决其数据分散管理、存储难度大及安全保障等问题。

本发明的技术方案是，一种基于联盟链的分布式制造业数据采集存储方法，包括：

数据采集模块，由多个制造企业的数据采集传感器组成，其分布于不同制造企业的不同制造环节中采集各种制造过程数据，对于每一个采集传感器均有唯一的标识ID区别于其它传感器；

管理客户端，为各制造企业用户提供管理客户端，通过客户端企业用户可以查询、修改等管理制造过程数据；各制造企业的管理用户拥有相应的证书与密钥，用于登录管理客户端；

验证模块，由多个验证节点组成，用于验证采集的数据的签名与所采集的传感器标识是否一致；同时，也承担着检验登录用户身份的责任；

联盟链网络模块，由排序服务、制造联盟中的多个制造企业组织所组成；排序服务主要对验证通过的制造业数据分类、排序、打包，并产生区块；各制造企业组织将接收到的区块存储到组织中节点的账本。

所述传感器的标识能够与其他传感器区别开，并能够通过标识快速查找到所部署的传感器位置。

所述对采集的制造业数据进行的签名，是由通过对采集数据的传感器标识进行哈希加密形成的签名。

所述制造企业组织中节点所共同维护的账本是由一个个打包生产的区块组成的。

所述区块由三部分组成，第一部分由制造企业标识、区块序号、数据哈希根、时间戳、区块哈希组成；第二部分是由采集数据进行的哈希递归加密，形成的树结构组成；第三部分由传感器标识、传感器密钥和用户证书、用户密钥组成。

一种基于联盟链的分布式制造业数据采集存储方法，其特征在于，所述方法步骤如下：

步骤1：分布式数据采集模块中的多个数据采集传感器，对分布于不同制造环节中的制造过程数据进行实时采集；传感器将采集的制造数据与签名一同发送给验证模块，由验证模块中随机分配的验证节点进行数据签名的验证；验证通过后将数据传送给联盟链网络模块中的排序服务，并由排序服务中的排序节点对这种数据进行分类、排序、打包生成区块，并按照类别，分发给对应的制造企业组织；

步骤2：制造企业中的广播节点接收到排序节点发送来的区块，向临近的记账节点进行广播，同时将新区块存储到自己的账本；临近的节点接收到后，继续向相邻的节点广播，并做存储，直到制造企业组织中所有节点更新完毕；

步骤3：制造企业用户通过管理客户端登录，由验证模块对用户的身份进行验证，验证通过后由排序服务连接到相应的制造企业组织；用户通过数据管理的命令，对存储在制造企业组织节点中的账本进行相应的操作。

本发明的有益效果是:本发明通过将区块链技术应用于分布式制造业数据的采集、存储、管理环节，解决分散数据的存储与管理，以及数据的安全性问题；同时基于联盟链设置了验证模块，提升了数据存储的安全性与保真度，严格检验登录客户端的用户证书，防止入侵者篡改数据；针对制造联盟中的每个制造企业都对应设置了制造企业组织，组织内部的每个记账节点都存储了账本信息，防止由于单点故障导致数据的丢失；以此保证数据的原始性、安全性，方便于用户的管理和使用。

附图说明

图1为本发明的基于联盟链的分布式制造业数据采集与存储模型；

图2为本发明的传感器采集数据签名过程；

图3为本发明的账本区块结构。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步说明，但本发明的内容并不限于所述范围。

实施例1：如图1-3所示，一种基于联盟链的分布式制造业数据采集存储方法，包括：

数据采集模块，由多个制造企业的数据采集传感器组成，其分布于不同制造企业的不同制造环节中采集各种制造过程的数据，对于每一个采集传感器均有唯一表征身份标识的ID；

管理客户端，为各制造企业用户提供管理客户端，通过客户端企业用户可以查询、修改等管理制造过程数据的操作；各制造企业的管理用户拥有相应的证书与密钥，用于登录管理客户端；

验证模块，由多个验证节点组成，用于验证采集的数据的签名与所采集的传感器标识是否一致；同时，也承担着检验登录用户身份的责任；

联盟链网络模块，由排序服务、制造联盟中的多个制造企业组织所组成；排序服务主要对验证通过的制造业数据分类、排序、打包，并产生区块；各制造企业组织将接收到的区块存储到组织中的节点账本。

进一步地，所述传感器的标识能够与其他传感器区别开，并能够通过标识快速查找到所部署的传感器位置。

进一步地，所述对采集的制造业数据进行的签名，是由通过对采集数据的传感器标识进行哈希加密形成的签名。

进一步地，所述制造企业组织中节点所共同维护的账本是由一个个打包生产的区块组成的。

进一步地，所述区块由三部分组成，第一部分由制造企业标识、区块序号、数据哈希根、时间戳、区块哈希组成；第二部分是由采集数据进行的哈希递归加密，形成的树结构组成；第三部分由传感器标识、传感器密钥和用户证书、用户密钥组成。

一种基于联盟链的分布式制造业数据采集存储方法，其特征在于，所述方法步骤如下：

步骤1：分布式数据采集模块中的多个数据采集传感器，对分布于不同制造环节中的制造过程数据进行实时采集；传感器将采集的制造数据与签名一同发送给验证模块，由验证模块中随机分配的验证节点进行数据签名的验证；验证通过后将数据传送给联盟链网络模块中的排序服务，并由排序服务中的排序节点对这种数据进行分类、排序、打包成区块，并按照类别，分发给对应的制造企业组织；

步骤2：制造企业中的广播节点接收到排序节点发送来的区块，向临近的记账节点进行广播，同时将新区块存储到自己的账本；临近的节点接收到后，依旧向相邻的节点广播，并做存储，直到制造企业组织中所有节点更新完毕；

步骤3：制造企业用户通过管理客户端登录，由验证模块对用户的身份进行验证，验证通过后由排序服务连接到相应的制造企业组织；用户通过数据管理的命令，对存储在制造企业组织节点中的账本进行相应的操作。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。