一种基于区块链的物联网设备自治互联方法技术

本发明专利技术公开了一种基于区块链的物联网设备自治互联方法，包括，在一个P2P共识网络建立区块链，物联网设备作为参与节点将身份发布到区块链中，再由各个参与节点共同维护一份账本记录，区块链账本中记录了智能合约；区块链存在记账节点，执行智能合约并达成共识；物联网设备通过信任关系的拓展，实现与其他可信设备的交互，不需要中心控制节点，完成设备间的自治互联。本发明专利技术有效的利用区块链分布式账本技术其去中心信任化的特性，将物联网设备的身份通过智能合约发布到区块链中，并利用已知物联网设备与设备间的互信，提供物联网全网设备间的信任体系，实现物联网设备间的自治互联；降低失信的风险，有效的保护了物联网设备的权益。

An autonomous interconnection method of Internet of things based on block chain

【技术实现步骤摘要】
一种基于区块链的物联网设备自治互联方法
本专利技术涉及区块链技术、智能合约技术和物联网
，具体地说是一种基于区块链的物联网设备自治互联方法。
技术介绍
区块链技术，又称为分布式账本技术，是一种去中心信任化、集体维护分布式账本的技术方案，其本质是由多个节点集体参与通过多方存储、多方计算的方式来实现数据不可篡改、计算结果可信的分布式数据库系统。区块链并不是一种单一的技术，而是多种技术融合的结果，利用区块链技术维护一个可靠的、难以篡改的账本记录，可以降低信任的风险，并能有效的降低众参与方协作的维护成本。区块链技术的发展使得智能合约成为可能，其本质是一段由一台计算机或者计算机网络按照签署合约的权利和义务自动执行的代码，合约的执行无需中心节点来进行控制。由于智能合约使用代码的方式，保证了合同条款的强制执行力；将智能合约与区块链相结合，使得合约的条款一旦设定，就没有第三方可以篡改。智能合约这一颠覆性的技术是区块链的重要特性，将会对人类社会结构产生重大变化。近年来，物联网技术发展迅速，其所引发的不仅是第四次工业革命，包括对农业、工业、服务业等人类社会基本业态，都会产生深远影响，从而对整个人类社会的生产和生活方式带来革命。物联网产业从应用示范期，到标准形成期，再到现在产业全面成熟期，物联网技术已从单纯技术上升到一种经济形态的新经济形态。物联网技术的进步、规模推广的正向循环，还将推动整个产业链和移动物联网应用的不断成熟，加速“万物互联”的全智能时代的到来。如何在万物互联的时代，更好的实现物物交互成为关注的焦点，而区块链分布式账本技术其去中心信任化的特点，可以满足物联网设备之间的互信及交互。在这种情况下，如何有效的利用区块链和智能合约技术来解决物联网设备间的自治互联成为一个亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的技术任务是提供一种基于区块链的物联网设备自治互联方法。本专利技术的技术任务是按以下方式实现的：一种基于区块链的物联网设备自治互联方法，包括，在一个P2P共识网络建立区块链，物联网设备作为参与节点将身份发布到区块链中，再由各个参与节点共同维护一份账本记录，区块链账本中记录了智能合约；区块链存在记账节点，执行智能合约并达成共识；物联网设备通过信任关系的拓展，实现与其他可信设备的交互，不需要中心控制节点，完成设备间的自治互联。所述的区块链账本中记录了智能合约，包括，物联网设备的身份和服务能力智能合约，物联网设备与设备间的身份鉴别智能合约、物联网服务调用智能合约以及设备可信评价智能合约。所述的P2P共识网络是没有中心节点、通过设备群进行消息交换的网络体系。所述的物联网设备产生非对称密钥对，负责向区块链中发布身份和服务能力智能合约，将物联网设备的信息开放出去；并且，发布身份鉴别智能合约、物联网服务调用智能合约以及设备可信评价智能合约完成物联网设备的互信和安全交互。所述的物联网设备的信息包括身份、能力、通信方式以及安全认证方式的信息。所述的物联网设备的交互对象是待交互物联网设备，所述的待交互物联网设备参与身份认证，并提供能力。所述的参与节点负责智能合约的执行以及在P2P共识网络上的达成共识，生成新的区块的生成。该方法用于物联网设备间信任交互的操作步骤如下：步骤1）所述的物联网设备根据区块链的要求产生非对称密钥对，作为区块链的账户标识；步骤2）所述的物联网设备将身份和服务能力智能合约发布到区块链中；步骤3）所述的物联网设备需要请求使用其他所述的物联网设备提供的服务能力，如果已经获取到待交互的所述的物联网设备ID，则跳转到步骤8），否则跳转到步骤4）；步骤4）所述的物联网设备根据本地的信任列表，综合区块链中的评价智能合约内容，最优选择具有该能力的待交互的所述的物联网设备；步骤5）所述的物联网设备向步骤3）查询得到的物联网设备ID产生身份鉴别智能合约；步骤6）所有参与身份鉴别智能合约的所述的物联网设备确认待交互的物联网设备的身份；步骤7）所述的物联网设备获取到待交互的所述的物联网设备ID；步骤8）所述的物联网设备根据待交互的所述的物联网设备ID在区块链中查找，获取其身份和服务能力；步骤9）所述的物联网设备根据其服务的通信协议和安全认证协议，发送查询能力请求，并对请求内容进行加密和签名；步骤10）待交互的所述的物联网设备收到请求，验证其合法性，返回其能力列表及调用方式；步骤11）所述的物联网设备根据能力列表获取需要的能力，产生物联网服务调用智能合约，其中可选的包含代币交易，并发布到区块链中；步骤12）所述的物联网设备间实现设备信任和交互，进行信息交换；步骤13）所述的物联网设备完成信息交换，并将交互对象加入到信任列表中，并产生设备可信评价智能合约，发布到区块链中；步骤14）以上过程中执行智能合约，需要参与记账节点通过P2P网络达成共识，更新各自本地账本记录。所述的步骤2）中，所述的物联网设备将身份和服务能力智能合约发布到区块链中，包括，身份标识、公钥信息、通信协议、安全认证协议、能力列表说明的信息。所述的步骤5）中，所述的物联网设备向步骤3）查询得到的物联网设备ID产生身份鉴别智能合约，包括，信任的设备列表以及可选的包含代币交易，并发布到区块链中。本专利技术的一种基于区块链的物联网设备自治互联方法和现有技术相比，具有以下特点：1）结合物联网技术、区块链技术和智能合约技术，有效的利用区块链分布式账本技术其去中心信任化的特性，将物联网设备的身份通过智能合约发布到区块链中，并利用已知物联网设备与设备间的互信，提供物联网全网设备间的信任体系，实现物联网设备间的自治互联；2）相较于传统的集中式管理方式，提供了统一的、去中心化的共享、授权和认证，物联网设备间实现自治互联，并将各自能力开放出去，物联网设备可以自由选择其他设备的服务，并实现了设备间信任的互相传递；3）通过代币交易等激励措施，结合智能合约以及评价反馈来增强设备间的信任关系，降低失信的风险，有效的保护了物联网设备的权益。附图说明附图1为一种基于区块链的物联网设备自治互联方法的流程示意图。附图2为一种基于区块链的物联网设备自治互联方法的区块链节点组成示意图。附图3为一种基于区块链的物联网设备自治互联方法的区块链结构示意图。具体实施方式实施例1：一种基于区块链的物联网设备自治互联方法，包括，在一个P2P共识网络建立区块链，物联网设备作为参与节点将身份发布到区块链中，再由各个参与节点共同维护一份账本记录，区块链账本中记录了物联网设备的身份和服务能力智能合约，物联网设备与设备间的身份鉴别智能合约、物联网服务调用智能合约以及设备可信评价智能合约；区块链存在记账节点，执行智能合约并达成共识；物联网设备通过信任关系的拓展，实现与其他可信设备的交互，不需要中心控制节点，完成设备间的自治互联。所述的P2P共识网络是没有中心节点、通过设备群进行消息交换的网络体系。所述的物联网设备产生非对称密钥对，负责向区块链中发布身份和服务能力智能合约，将物联网设备的信息开放出去；并且，发布身份鉴别智能合约、物联网服务调用智能合约以及设备可信评价智能合约完成物联网设备的互信和安全交互。所述的物联网设备的信息包括身份、能力、通信方式以及安全认证方式的信息。所述的物联网设备的交互对象是待交互物联网设备，所述的待交互物联网本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于区块链的物联网设备自治互联方法，其特征在于，包括，在一个P2P共识网络建立区块链，物联网设备作为参与节点将身份发布到区块链中，再由各个参与节点共同维护一份账本记录，区块链账本中记录了智能合约；区块链存在记账节点，执行智能合约并达成共识；物联网设备通过信任关系的拓展，实现与其他可信设备的交互，不需要中心控制节点，完成设备间的自治互联。

【技术特征摘要】
1.一种基于区块链的物联网设备自治互联方法，其特征在于，包括，在一个P2P共识网络建立区块链，物联网设备作为参与节点将身份发布到区块链中，再由各个参与节点共同维护一份账本记录，区块链账本中记录了智能合约；区块链存在记账节点，执行智能合约并达成共识；物联网设备通过信任关系的拓展，实现与其他可信设备的交互，不需要中心控制节点，完成设备间的自治互联。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的区块链账本中记录了智能合约，包括，物联网设备的身份和服务能力智能合约，物联网设备与设备间的身份鉴别智能合约、物联网服务调用智能合约以及设备可信评价智能合约。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的P2P共识网络是没有中心节点、通过设备群进行消息交换的网络体系。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的物联网设备产生非对称密钥对，负责向区块链中发布身份和服务能力智能合约，将物联网设备的信息开放出去；并且，发布身份鉴别智能合约、物联网服务调用智能合约以及设备可信评价智能合约完成物联网设备的互信和安全交互。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的物联网设备的信息包括身份、能力、通信方式以及安全认证方式的信息。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的物联网设备的交互对象是待交互物联网设备，所述的待交互物联网设备参与身份认证，并提供能力。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的参与节点负责智能合约的执行以及在P2P共识网络上的达成共识，生成新的区块的生成。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法用于物联网设备间信任交互的操作步骤如下：步骤1）所述的物联网设备根据区块链的要求产生非对称密钥对，作为区块链的账户标识；步骤2）所述的物联网设备将身份和服务能力智能合约发布到区块链中；步骤3）所述的物联...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙善宝，于治楼，马辰，
申请(专利权)人：济南浪潮高新科技投资发展有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37