一种基于区块链的智能供应链数据管理系统和方法

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，尤其涉及一种基于区块链的智能供应链数据管理系统和方法。

背景技术

目前，传统的智能制造工厂采用中心化存储，修改数据的性能较低，数据的安全性和可追溯性低。中心化的智能制造工厂供应链数据管理技术，每个节点的供应链数据都发往同一个中心服务器，数据管理性能较低。

因此，亟需一种可以保证智能工厂供应链数据的高安全性和可追溯性的层次化的区块链技术。

发明内容

针对上述所显示出来的问题，本技术方案提供了一种基于区块链的智能供应链数据管理系统，包括：

需求采集模块，用于从供应链上的参与终端采集提供的需求目标；

层次设计模块，用于通过所述需求目标，筛选整条供应链上的共识算法，并基于所述共识算法，建立区块链网络层存储整条供应链上的供应链数据；其中，

所述区块链网络层包括根区块链层、侧链和子链；

所述供应链数据包括供应链上的核心数据和特定数据；

跨链通信模块，用于通过所述需求目标，建立跨链智能合约，并通过所述跨链智能合约，在源链和目标链之间进行通信；其中，

所述源链为根区块链层、侧链或子链中的任意一条，所述源链为发起数据传输或交易的区块链；

所述目标链为根区块链层、侧链或子链中的任意一条，所述目标链指数据或交易资产的最终接收区块链；

监控模块，用于对源链和目标链之间的跨链通信过程进行监控，并实时更新源链和目标链的传输状态。

作为本技术方案的一种实施例，所述层次化模块，包括：

算法选取单元，用于基于需求目标，筛选整条供应链上的共识算法；其中，

所述共识算法至少包括PoW算法和PoS算法；所述PoW算法为比特币的工作量证明算法；所述PoS算法为以太坊的权益证明算法；

根区块链层单元，用于利用所述PoW算法和PoS算法，建立供应链网络中的根区块链层，并在所述根区块链层存储供应链网络中的根区块链层的核心数据；其中，

所述核心数据至少包括供应商信息、产品信息、物流数据、库存管理的一种或多种；

侧链单元，用于在供应链网络中建立侧链，在侧链与所述根区块链层之间进行通信；其中，

所述侧区块链层和根区块链层连接，所述侧链用于处理特定数据；

子链单元，用于在供应链网络中的侧链上创建子链，对所述核心数据和特定数据进行细粒度化管理；其中，

所述细粒度化管理用于对所述核心数据和特定数据进行细粒度化处理后按照预设的功能需求进行管理；

所述细粒度化处理至少包括数据的分割处理、分区处理、分级处理或标记处理的一种或多种；

所述功能需求至少包括数据的隐私保护、数据的安全追踪或数据的性能优化的一种或多种。

作为本技术方案的一种实施例，所述跨链通信模块，包括：

协议选择单元，用于基于参与终端采集提供的需求目标，选择跨链协议；其中，

所述跨链协议至少包括ILP跨链协议、Cosmos跨链协议和11Polkadot跨链协议的一种或多种；

合约部署单元，用于通过所述跨链协议，在根区块链上、侧链和子链部署所述跨链智能合约；其中，

所述跨链智能合约用于在根区块链层、侧链和子链之间进行接收、验证和处理跨链交易产生的数据；

跨链交易验证单元，用于通过所述跨链智能合约，在源链和目标链之间验证跨链交易产生的数据；

数据通信单元，用于当所述跨链交易产生的数据在目标链上被验证成功，将所述跨链交易产生的数据从源链上传输到目标链，同时，

对所述跨链交易产生的数据进行编码、解码和存储。

作为本技术方案的一种实施例，所述监控审计信模块，包括：

跟踪单元，用于跟踪源链和目标链之间的跨链通信过程中传输的供应链数据，确定供应链数据的来源和供应链数据的变化状态；

更新单元，用于基于所述供应链数据的变化状态实时更新源链和目标链的传输状态；

审计单元，用于基于所述供应链数据的来源，对源链和目标链之间的跨链通信过程中传输的供应链数据进行审计。

作为本技术方案的一种实施例，所述审计包括数据准备审计、跨链交易审计、目标链验证审计和合约审计；其中，

所述数据准备审计至少包括检查数据来源审计、数字签名审计或哈希值审计的一种或多种；

所述跨链交易审计至少包括发送者交易审计、接收者交易审计、交易金额交易审计或时间戳交易审计的一种或多种；

所述目标链验证审计至少包括跨链数据来源审计和跨链数据完整性审计的一种或多种；

所述合约审计至少包括智能合约的规则审计、逻辑审计和执行记录审计。

本技术方案提供了一种基于区块链的智能供应链数据管理方法，包括：

从供应链上的参与终端采集提供的需求目标；

通过所述需求目标，筛选整条供应链上的共识算法，并基于所述共识算法，建立区块链网络层存储整条供应链上的供应链数据；其中，

所述区块链网络层包括根区块链层、侧链和子链；

所述供应链数据包括供应链上的核心数据和特定数据；

通过所述需求目标，建立跨链智能合约，并通过所述跨链智能合约，在源链和目标链之间进行通信；其中，

所述源链为根区块链层、侧链或子链中的任意一条，所述源链为发起数据传输或交易的区块链；

所述目标链为根区块链层、侧链或子链中的任意一条，所述目标链指数据或交易资产的最终接收区块链；

对源链和目标链之间的跨链通信过程进行监控，并实时更新源链和目标链的传输状态。

作为本技术方案的一种实施例，所述通过所述需求目标，筛选整条供应链上的共识算法，并基于所述共识算法，建立区块链网络层存储整条供应链上的供应链数据，包括：

基于需求目标，筛选整条供应链上的共识算法；其中，

所述共识算法至少包括PoW算法和PoS算法；所述PoW算法为比特币的工作量证明算法；所述PoS算法为以太坊的权益证明算法；

利用所述PoW算法和PoS算法，建立供应链网络中的根区块链层，并在所述根区块链层存储供应链网络中的根区块链层的核心数据；其中，

所述核心数据至少包括供应商信息、产品信息、物流数据、库存管理的一种或多种；

在供应链网络中建立侧链，在侧链与所述根区块链层之间进行通信；其中，

所述侧区块链层和根区块链层连接，所述侧链用于处理特定数据；

在供应链网络中的侧链上创建子链，对所述核心数据和特定数据进行细粒度化管理；其中，

所述细粒度化管理用于对所述核心数据和特定数据进行细粒度化处理后按照预设的功能需求进行管理；

所述细粒度化处理至少包括数据的分割处理、分区处理、分级处理或标记处理的一种或多种；

所述功能需求至少包括数据的隐私保护、数据的安全追踪或数据的性能优化的一种或多种。

作为本技术方案的一种实施例，所述通过所述需求目标，建立跨链智能合约，并通过所述跨链智能合约，在源链和目标链之间进行通信，包括：

基于参与终端采集提供的需求目标，选择跨链协议；其中，

所述跨链协议至少包括ILP跨链协议、Cosmos跨链协议和11Polkadot跨链协议的一种或多种；

通过所述跨链协议，在根区块链上、侧链和子链部署所述跨链智能合约；其中，

所述跨链智能合约用于在根区块链层、侧链和子链之间进行接收、验证和处理跨链交易产生的数据；

通过所述跨链智能合约，在源链和目标链之间验证跨链交易产生的数据；

当所述跨链交易产生的数据在目标链上被验证成功，将所述跨链交易产生的数据从源链上传输到目标链，同时，

对所述跨链交易产生的数据进行编码、解码和存储。

作为本技术方案的一种实施例，所述对源链和目标链之间的跨链通信过程进行监控，并实时更新源链和目标链的传输状态，包括：

跟踪源链和目标链之间的跨链通信过程中传输的供应链数据，确定供应链数据的来源和供应链数据的变化状态；

基于所述供应链数据的变化状态实时更新源链和目标链的传输状态；

基于所述供应链数据的来源，对源链和目标链之间的跨链通信过程中传输的供应链数据进行审计。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

图1为本发明所提供的一种基于区块链的智能供应链数据管理系统的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本技术方案提供了一种基于区块链的智能供应链数据管理系统，包括：

需求采集模块，用于从供应链上的参与终端采集提供的需求目标；

层次设计模块，用于通过所述需求目标，筛选整条供应链上的共识算法，并基于所述共识算法，建立区块链网络层存储整条供应链上的供应链数据；其中，

所述区块链网络层包括根区块链层、侧链和子链；

所述供应链数据包括供应链上的核心数据和特定数据；

跨链通信模块，用于通过所述需求目标，建立跨链智能合约，并通过所述跨链智能合约，在源链和目标链之间进行通信；其中，

所述源链为根区块链层、侧链或子链中的任意一条，所述源链为发起数据传输或交易的区块链；

所述目标链为根区块链层、侧链或子链中的任意一条，所述目标链指数据或交易资产的最终接收区块链；

监控模块，用于对源链和目标链之间的跨链通信过程进行监控，并实时更新源链和目标链的传输状态。

本技术方案的工作原理和有益效果在于：

本技术方案提供了一种基于区块链的智能供应链数据管理系统，包括：需求采集模块，用于从供应链上的参与终端采集提供的需求目标；明确收集哪些数据，以及将数据用于什么目的。这可以包括监测设备状态、预测故障、提高生产效率，层次设计模块，用于通过所述需求目标，筛选整条供应链上的共识算法，并基于所述共识算法，建立区块链网络层存储整条供应链上的供应链数据；其中，所述区块链网络层包括根区块链层、侧链和子链；所述供应链数据包括供应链上的核心数据和特定数据；通常需要根据具体的需求和约束来设计和实施。这个任务涉及到设备之间的层次性组织和通信路径的设计，跨链通信模块，用于通过所述需求目标，建立跨链智能合约，并通过所述跨链智能合约，在源链和目标链之间进行通信；其中，所述源链为根区块链层、侧链或子链中的任意一条，所述源链为发起数据传输或交易的区块链；所述目标链为根区块链层、侧链或子链中的任意一条，所述目标链指数据或交易资产的最终接收区块链；监控模块，用于对源链和目标链之间的跨链通信过程进行监控，并实时更新源链和目标链的传输状态。源链和目标链都需要更新其状态以反映跨链数据传输的结果。这包括更新账本、更新合约状态等。

本技术方案提供了一种实施例，所述层次化模块，包括：

算法选取单元，用于基于需求目标，筛选整条供应链上的共识算法；其中，

所述共识算法至少包括PoW算法和PoS算法；所述PoW算法为比特币的工作量证明算法；所述PoS算法为以太坊的权益证明算法；

根区块链层单元，用于利用所述PoW算法和PoS算法，建立供应链网络中的根区块链层，并在所述根区块链层存储供应链网络中的根区块链层的核心数据；其中，

所述核心数据至少包括供应商信息、产品信息、物流数据、库存管理的一种或多种；

侧链单元，用于在供应链网络中建立侧链，在侧链与所述根区块链层之间进行通信；其中，

所述侧区块链层和根区块链层连接，所述侧链用于处理特定数据；

子链单元，用于在供应链网络中的侧链上创建子链，对所述核心数据和特定数据进行细粒度化管理；其中，

所述细粒度化管理用于对所述核心数据和特定数据进行细粒度化处理后按照预设的功能需求进行管理；

所述细粒度化处理至少包括数据的分割处理、分区处理、分级处理或标记处理的一种或多种；

所述功能需求至少包括数据的隐私保护、数据的安全追踪或数据的性能优化的一种或多种。

本技术方案的工作原理和有益效果在于：

本技术方案的层次化模块，包括：算法选取单元，用于基于需求目标，筛选整条供应链上的共识算法；其中，所述共识算法至少包括PoW算法和PoS算法；所述PoW算法为比特币的工作量证明算法；所述PoS算法为以太坊的权益证明算法；根区块链层单元，用于利用所述PoW算法和PoS算法，建立供应链网络中的根区块链层，并在所述根区块链层存储供应链网络中的根区块链层的核心数据；其中，所述核心数据至少包括供应商信息、产品信息、物流数据、库存管理的一种或多种；跨链通信协议用于在根区块链、侧链和子链之间实现数据传输和交互。侧链单元，用于在供应链网络中建立侧链，在侧链与所述根区块链层之间进行通信；其中，所述侧区块链层和根区块链层连接，所述侧链用于处理特定数据；子链单元，用于在供应链网络中的侧链上创建子链，对所述核心数据和特定数据进行细粒度化管理；其中，所述细粒度化管理用于对所述核心数据和特定数据进行细粒度化处理后按照预设的功能需求进行管理；所述细粒度化处理至少包括数据的分割处理、分区处理、分级处理或标记处理的一种或多种；所述功能需求至少包括数据的隐私保护、数据的安全追踪或数据的性能优化的一种或多种。配置侧链和子链，以便它们能够与根区块链通信。这可能需要在侧链和子链上部署特殊的合约或模块，以支持跨链通信。

本技术方案提供了一种实施例，所述跨链通信模块，包括：

协议选择单元，用于基于参与终端采集提供的需求目标，选择跨链协议；其中，

所述跨链协议至少包括ILP跨链协议、Cosmos跨链协议和11Polkadot跨链协议的一种或多种；

合约部署单元，用于通过所述跨链协议，在根区块链上、侧链和子链部署所述跨链智能合约；其中，

所述跨链智能合约用于在根区块链层、侧链和子链之间进行接收、验证和处理跨链交易产生的数据；

跨链交易验证单元，用于通过所述跨链智能合约，在源链和目标链之间验证跨链交易产生的数据；

数据通信单元，用于当所述跨链交易产生的数据在目标链上被验证成功，将所述跨链交易产生的数据从源链上传输到目标链，同时，

对所述跨链交易产生的数据进行编码、解码和存储。

本技术方案的工作原理和有益效果在于：

本技术方案的跨链通信模块，连接和协调来自不同工业互联网设备和网络的数据，以确保数据的一致性、可靠性和安全性。包括：协议选择单元，用于基于参与终端采集提供的需求目标，选择跨链协议；其中，所述跨链协议至少包括ILP跨链协议、Cosmos跨链协议和11Polkadot跨链协议的一种或多种；合约部署单元，用于通过所述跨链协议，在根区块链上、侧链和子链部署所述跨链智能合约；其中，所述跨链智能合约用于在根区块链层、侧链和子链之间进行接收、验证和处理跨链交易产生的数据；跨链交易验证单元，用于通过所述跨链智能合约，在源链和目标链之间验证跨链交易产生的数据；数据通信单元，用于当所述跨链交易产生的数据在目标链上被验证成功，将所述跨链交易产生的数据从源链上传输到目标链，同时，对所述跨链交易产生的数据进行编码、解码和存储。在数据传输之前，数据需要准备好。这包括将要传输的数据编码成适合区块链的格式，涉及数字签名以确保数据的完整性。

本技术方案提供了一种实施例，所述监控审计信模块，包括：

跟踪单元，用于跟踪源链和目标链之间的跨链通信过程中传输的供应链数据，确定供应链数据的来源和供应链数据的变化状态；

更新单元，用于基于所述供应链数据的变化状态实时更新源链和目标链的传输状态；

审计单元，用于基于所述供应链数据的来源，对源链和目标链之间的跨链通信过程中传输的供应链数据进行审计。

本技术方案提供了一种实施例，所述审计包括数据准备审计、跨链交易审计、目标链验证审计和合约审计；其中，

所述数据准备审计至少包括检查数据来源审计、数字签名审计或哈希值审计的一种或多种；

所述跨链交易审计至少包括发送者交易审计、接收者交易审计、交易金额交易审计或时间戳交易审计的一种或多种；

所述目标链验证审计至少包括跨链数据来源审计和跨链数据完整性审计的一种或多种；

所述合约审计至少包括智能合约的规则审计、逻辑审计和执行记录审计。

本技术方案的工作原理和有益效果在于：

本技术方案的审计包括数据准备审计、跨链交易审计、目标链验证审计和合约审计；一旦数据在目标区块链上得到验证和确认，可以记录交易确认，以便在需要时进行审计和溯源，其中，所述数据准备审计至少包括检查数据来源审计、数字签名审计或哈希值审计的一种或多种；所述跨链交易审计至少包括发送者交易审计、接收者交易审计、交易金额交易审计或时间戳交易审计的一种或多种；审计机构可以检查合同的代码，以识别可能的漏洞或风险。所述目标链验证审计至少包括跨链数据来源审计和跨链数据完整性审计的一种或多种；所述合约审计至少包括智能合约的规则审计、逻辑审计和执行记录审计，区块链的不可篡改性和可追溯性有助于审计和合规性监管，这对于满足行业标准和法规非常重要。

本技术方案提供了一种基于区块链的智能供应链数据管理方法，包括：

从供应链上的参与终端采集提供的需求目标；

通过所述需求目标，筛选整条供应链上的共识算法，并基于所述共识算法，建立区块链网络层存储整条供应链上的供应链数据；其中，

所述区块链网络层包括根区块链层、侧链和子链；

所述供应链数据包括供应链上的核心数据和特定数据；

通过所述需求目标，建立跨链智能合约，并通过所述跨链智能合约，在源链和目标链之间进行通信；其中，

所述源链为根区块链层、侧链或子链中的任意一条，所述源链为发起数据传输或交易的区块链；

所述目标链为根区块链层、侧链或子链中的任意一条，所述目标链指数据或交易资产的最终接收区块链；

对源链和目标链之间的跨链通信过程进行监控，并实时更新源链和目标链的传输状态。

本技术方案提供了一种实施例，所述通过所述需求目标，筛选整条供应链上的共识算法，并基于所述共识算法，建立区块链网络层存储整条供应链上的供应链数据，包括：

基于需求目标，筛选整条供应链上的共识算法；其中，

所述共识算法至少包括PoW算法和PoS算法；所述PoW算法为比特币的工作量证明算法；所述PoS算法为以太坊的权益证明算法；

利用所述PoW算法和PoS算法，建立供应链网络中的根区块链层，并在所述根区块链层存储供应链网络中的根区块链层的核心数据；其中，

所述核心数据至少包括供应商信息、产品信息、物流数据、库存管理的一种或多种；

在供应链网络中建立侧链，在侧链与所述根区块链层之间进行通信；其中，

所述侧区块链层和根区块链层连接，所述侧链用于处理特定数据；

在供应链网络中的侧链上创建子链，对所述核心数据和特定数据进行细粒度化管理；其中，

所述细粒度化管理用于对所述核心数据和特定数据进行细粒度化处理后按照预设的功能需求进行管理；

所述细粒度化处理至少包括数据的分割处理、分区处理、分级处理或标记处理的一种或多种；

所述功能需求至少包括数据的隐私保护、数据的安全追踪或数据的性能优化的一种或多种。

本技术方案提供了一种实施例，所述通过所述需求目标，建立跨链智能合约，并通过所述跨链智能合约，在源链和目标链之间进行通信，包括：

基于参与终端采集提供的需求目标，选择跨链协议；其中，

所述跨链协议至少包括ILP跨链协议、Cosmos跨链协议和11Polkadot跨链协议的一种或多种；

通过所述跨链协议，在根区块链上、侧链和子链部署所述跨链智能合约；其中，

所述跨链智能合约用于在根区块链层、侧链和子链之间进行接收、验证和处理跨链交易产生的数据；

通过所述跨链智能合约，在源链和目标链之间验证跨链交易产生的数据；

当所述跨链交易产生的数据在目标链上被验证成功，将所述跨链交易产生的数据从源链上传输到目标链，同时，

对所述跨链交易产生的数据进行编码、解码和存储。

本技术方案提供了一种实施例，所述对源链和目标链之间的跨链通信过程进行监控，并实时更新源链和目标链的传输状态，包括：

跟踪源链和目标链之间的跨链通信过程中传输的供应链数据，确定供应链数据的来源和供应链数据的变化状态；

基于所述供应链数据的变化状态实时更新源链和目标链的传输状态；

基于所述供应链数据的来源，对源链和目标链之间的跨链通信过程中传输的供应链数据进行审计。

本领域技术人员应当理解的是，本发明中的第一、第二指的是不同应用阶段而已。

本领域技术用户员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。