一种基于区块链的数据校验方法及系统技术方案

本申请公开了一种基于区块链的数据校验方法及系统，包括：通过无线传感器网络的多个无线传感器节点采集环境和/或家居设备状态的感测数据，经处理后上传至数据转发器；数据转发器在接收到处理后的感测数据后，转发至数据校验网络；数据校验网络中的多个数据校验节点负责对感测数据进行校验并保存；各数据校验节点为区块链节点，多个数据校验节点组成一个分布式数据库。本申请利用数据校验节点来完成数据校验任务，将校验工作从数据转发器分发给校验节点，可以克服由于校验任务过于集中而带来的校验效率低、速度慢、传输时延高、易受攻击等问题，而且激励节点主动认证数据，快速完成校验任务，任意节点单点失效都不会影响整个校验系统。

A method and system of data checking based on block chain

The invention discloses a method and system, data check block chain which is based on measured data through the wireless sensor network of the plurality of wireless sensor nodes collect environmental and / or Home Furnishing equipment condition, after processing data uploaded to the transponder; data repeater in received processed sensing data, forwarded to the check data network; multiple data nodes in the network is responsible for checking data check check and save on the sensing data; data for each check node block chain node, a plurality of data check nodes of a distributed database. This application uses data check node to complete the data verification tasks, will check data from the transponder distribution to check nodes can overcome the verification task is too concentrated and the checking efficiency is low, slow speed, high transmission delay, vulnerable and other issues, and encourage active node authentication data, quickly complete the verification tasks, any node is a single point of failure will not affect the entire calibration system.

【技术实现步骤摘要】
一种基于区块链的数据校验方法及系统
本专利技术涉及数据校验
，特别是涉及一种基于区块链的数据校验方法及系统。
技术介绍
物联网通过各种信息传感设备，实时采集需要监控、连接、互动的物体各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。物联网系统中每时每刻都在进行着与数据有关的操作，包括数据采集、数据传输和数据存储等环节。数据在每一个环节都容易受到恶意攻击和非法篡改操作。在数据采集环节，非法节点可以冒充或者攻击合法节点进行非法感测数据的上传；在数据传输环节，一方面由于信道质量不佳可能引起误码，另一方面由于数据在传输过程中容易被恶意修改，最终导致上传的数据不合法等。因此，在数据存储前进行数据校验是必不可少的操作。数据校验的目的是为了防止非法节点的冒充和攻击行为、杜绝数据在传输过程中被恶意篡改、保证数据的真实性、合法性与完整性。目前已有的数据校验方案主要两种：如图1所示，一种是数据转发器直接作为数据校验中心，负责所有无线传感节点上传的感测数据的校验任务；如图2所示，另一种是增加数据校验服务器，当数据转发器收到无线传感节点上传的感测数据时，先将原始感测数据上传至校验服务器，由校验服务器完成数据校验工作，再将校验结果返回。以上两种数据校验方式都是基于集中式校验中心。以上传统的集中式中心化校验方式存在校验计算过于集中，校验导致计算量大，速度慢、时延高、耗能高等问题，部署数据校验服务器硬件成本高；中心化管理容易面临单点失效，受到集中式恶意攻击等风险。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种基于区块链的数据校验方法及系统，可以提升校验效率，快速完成校验任务，且不易受攻击。其具体方案如下：一种基于区块链的数据校验方法，包括：通过无线传感器网络的多个无线传感器节点采集环境和/或家居设备状态的感测数据，经处理后上传至所述数据转发器；所述数据转发器在接收到处理后的所述感测数据后，转发至所述数据校验网络；所述数据校验网络中的多个数据校验节点负责对所述数据转发器转发的所述感测数据进行校验并保存；各所述数据校验节点为区块链节点，多个所述数据校验节点组成一个分布式数据库。优选地，在本专利技术实施例提供的上述基于区块链的数据校验方法中，在通过无线传感器网络的多个无线传感器节点采集环境和/或家居设备状态的感测数据之前，还包括：通过认证中心对所述数据转发器、所述无线传感节点和所述数据校验节点进行授权认证。优选地，在本专利技术实施例提供的上述基于区块链的数据校验方法中，所述无线传感节点在通过认证中心的授权认证后成为合法无线传感节点，并获取唯一的无线传感节点数字证书和对称密钥；所述数据转发器在通过认证中心的授权认证后，获取唯一的数据转发器数字证书和对称密钥；所述数据校验节点在通过认证中心的授权认证后成为合法数据校验节点，并获取唯一的公钥、私钥、数据校验节点数字证书和对称密钥；所述公钥，用于通过所述数据转发器向所述数据校验网络和所述无线传感器网络广播；所述私钥，用于通过人为在所述数据校验节点间共享。优选地，在本专利技术实施例提供的上述基于区块链的数据校验方法中，还包括：所述数据转发器在接收接入互联网的智能终端设备的指令数据后，转发至所述无线传感器网络；所述无线传感器网络根据所述指令数据，执行相应的指令。优选地，在本专利技术实施例提供的上述基于区块链的数据校验方法中，通过无线传感器网络的多个无线传感器节点采集环境和/或家居设备状态的感测数据，经处理后上传至所述数据转发器，具体包括：通过无线传感器网络的多个无线传感器节点采集环境和/或家居设备状态的感测数据后，用所述数据校验节点的公钥进行加密，得到加密数据，并附上所述认证中心颁发的无线传感节点数字证书；对所述加密数据进行哈希运算得到第一消息摘要，并封装成第一封装数据；使用对称加密算法对所述第一封装数据进行加密后，通过所述无线传感器网络的单跳或多跳传输，上传至所述数据转发器。优选地，在本专利技术实施例提供的上述基于区块链的数据校验方法中，所述数据转发器在接收到处理后的所述感测数据后，转发至所述数据校验网络，具体包括：所述数据转发器接收到加密后的所述第一封装数据后，解密数据包，并附上所述认证中心颁发的数据转发器数字证书；将解密后的数据连同所述数据转发器数字证书封装成第二封装数据；使用所述对称加密算法对所述第二封装数据进行加密后，采用广播的形式转发至所述数据校验网络的数据校验节点。优选地，在本专利技术实施例提供的上述基于区块链的数据校验方法中，所述数据校验网络中的多个数据校验节点负责对所述数据转发器转发的所述感测数据进行校验并保存，具体包括：所述数据校验网络的多个数据校验节点在接收到加密后的所述第二封装数据后，解密数据包，验证所述数据转发器数字证书是否有效；若无效，直接舍弃所述第二封装数据；若有效，接着对所述第二封装数据进行哈希运算得到第二消息摘要；将所述第一消息摘要和所述第二消息摘要进行比较；若不相同，直接舍弃所述第二封装数据；若相同，则验证出所述第二封装数据在传输过程中未被篡改；验证所述无线传感节点数字证书是否有效；若无效，则将所述第二封装数据舍弃；若有效，则通过校验，认为所述第二封装数据的来源合法且未被篡改，并将所述加密数据保存在区块主体部分。优选地，在本专利技术实施例提供的上述基于区块链的数据校验方法中，在将所述加密数据保存在区块主体部分之后，还包括：各所述数据校验节点对所述区块主体部分保存的数据分别进行哈希运算，得到各数据的哈希值，将各所述哈希值两两进行哈希运算，直至形成默克尔树和默克尔根；将所述默克尔根存入区块头，并打包成完整区块；最快完成区块打包的所述数据校验节点将区块广播出去，其他所述数据校验节点收到区块后，将自身生成的区块的默克尔根与接收到的区块的默克尔根进行对比；若相同，则认证通过，返回通过消息；若不同，则认证失败，返回失败消息；在所述数据校验节点收到的返回消息中，若所述通过消息所占比例超过设定比例，则直接判定为多节点认证通过，所述数据校验节点获得将区块加入区块链的权利，同时获得奖励；若所述通过消息所占比例未超过设定比例，则判定多节点认证失败。本专利技术实施例还提供了一种基于区块链的数据校验系统，包括：数据转发器，具有多个无线传感节点的无线传感器网络，以及具有多个数据校验节点组成的数据校验网络；所述无线传感器节点，用于采集环境和/或家居设备状态的感测数据，经处理后上传至所述数据转发器；所述数据转发器，用于在接收到处理后的所述感测数据后，转发至所述数据校验网络；数据校验节点负责对所述数据转发器转发的所述感测数据进行校验并保存；各所述数据校验节点为区块链节点，多个所述数据校验节点组成一个分布式数据库。优选地，在本专利技术实施例提供的上述基于区块链的数据校验系统中，还包括：认证中心；所述认证中心，用于对所述数据转发器、所述无线传感节点和所述数据校验节点进行授权认证。本专利技术所提供的一种基于区块链的数据校验方法及系统，包括：通过无线传感器网络的多个无线传感器节点采集环境和/或家居设备状态的感测数据，经处理后上传至数据转发器；数据转发器在接收到处理后的感测数据后，转发至数据校验网络；数据校验网络中的多个数据校验节点负责对数据转发器转发的感测数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于区块链的数据校验方法，其特征在于，包括：通过无线传感器网络的多个无线传感器节点采集环境和/或家居设备状态的感测数据，经处理后上传至所述数据转发器；所述数据转发器在接收到处理后的所述感测数据后，转发至所述数据校验网络；所述数据校验网络中的多个数据校验节点负责对所述数据转发器转发的所述感测数据进行校验并保存；各所述数据校验节点为区块链节点，多个所述数据校验节点组成一个分布式数据库。

【技术特征摘要】
1.一种基于区块链的数据校验方法，其特征在于，包括：通过无线传感器网络的多个无线传感器节点采集环境和/或家居设备状态的感测数据，经处理后上传至所述数据转发器；所述数据转发器在接收到处理后的所述感测数据后，转发至所述数据校验网络；所述数据校验网络中的多个数据校验节点负责对所述数据转发器转发的所述感测数据进行校验并保存；各所述数据校验节点为区块链节点，多个所述数据校验节点组成一个分布式数据库。2.根据权利要求1所述的基于区块链的数据校验方法，其特征在于，在通过无线传感器网络的多个无线传感器节点采集环境和/或家居设备状态的感测数据之前，还包括：通过认证中心对所述数据转发器、所述无线传感节点和所述数据校验节点进行授权认证。3.根据权利要求2所述的基于区块链的数据校验方法，其特征在于，所述无线传感节点在通过认证中心的授权认证后成为合法无线传感节点，并获取唯一的无线传感节点数字证书和对称密钥；所述数据转发器在通过认证中心的授权认证后，获取唯一的数据转发器数字证书和对称密钥；所述数据校验节点在通过认证中心的授权认证后成为合法数据校验节点，并获取唯一的公钥、私钥、数据校验节点数字证书和对称密钥；所述公钥，用于通过所述数据转发器向所述数据校验网络和所述无线传感器网络广播；所述私钥，用于通过人为在所述数据校验节点间共享。4.根据权利要求3所述的基于区块链的数据校验方法，其特征在于，还包括：所述数据转发器在接收接入互联网的智能终端设备的指令数据后，转发至所述无线传感器网络；所述无线传感器网络根据所述指令数据，执行相应的指令。5.根据权利要求4所述的基于区块链的数据校验方法，其特征在于，通过无线传感器网络的多个无线传感器节点采集环境和/或家居设备状态的感测数据，经处理后上传至所述数据转发器，具体包括：通过无线传感器网络的多个无线传感器节点采集环境和/或家居设备状态的感测数据后，用所述数据校验节点的公钥进行加密，得到加密数据，并附上所述认证中心颁发的无线传感节点数字证书；对所述加密数据进行哈希运算得到第一消息摘要，并封装成第一封装数据；使用对称加密算法对所述第一封装数据进行加密后，通过所述无线传感器网络的单跳或多跳传输，上传至所述数据转发器。6.根据权利要求5所述的基于区块链的数据校验方法，其特征在于，所述数据转发器在接收到处理后的所述感测数据后，转发至所述数据校验网络，具体包括：所述数据转发器接收到加密后的所述第一封装数据后，解密数据包，并附上所述认证中心颁发的数据转发器数字证书；将解密后的数据连同所述数据转发器数字证书封装成...

【专利技术属性】
技术研发人员：缪志鹏，余荣，康嘉文，张浩川，黄旭民，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44