基于区块链的潜航器数据共享作业方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种基于区块链的潜航器数据共享作业方法、装置及计算机可读存储介质，该方法包括构建具有多个潜航器节点的P2P网络；潜航器节点对所采集的数据信息加密并广播至其他节点；潜航器节点对接收并通过验证的数据信息缓存；根据预设验证机制，将预定时间内所有缓存的数据信息的Merkle根加入区块链。所述装置包括处理器以及存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的基于区块链的潜航器数据共享作业方法的各个步骤。本发明专利技术既可以提高潜航器集群数据的共享效率，又可以保证数据的安全性，对实现陌生不可信海上环境中可信信息交互的问题具有重大意义。

Data Sharing Method, Device and Storage Medium of Submarine Vehicle Based on Block Chain

The invention provides a block chain-based data sharing operation method, device and computer readable storage medium for submarines, which includes constructing a P2P network with multiple submarine nodes; encrypting and broadcasting data information collected by submarine nodes to other nodes; caching data information received and verified by submarine nodes; and pre-setting according to the pre-set verification mechanism. Merkle root of all cached data information in a fixed time is added to the block chain. The device comprises a processor and a memory, which stores a computer program that, when executed by the processor, realizes the steps of the block chain-based data sharing operation method for submarines as described above. The invention can not only improve the sharing efficiency of cluster data of submarines, but also ensure the security of data, which is of great significance to the realization of trusted information exchange in strange and untrustworthy marine environment.

【技术实现步骤摘要】
基于区块链的潜航器数据共享作业方法、装置及存储介质
本专利技术属于潜航器通信
，尤其涉及一种基于区块链的潜航器数据共享作业方法、装置及计算机可读存储介质。
技术介绍
无人潜航器是无人驾驶、通过遥控或自动控制在水下航行的探测装备，能够替代载人小型潜艇进行深海探测、救生、排除水雷等高危险性水下作业的智能化装备。无人潜航器主要用于搜救、情报、监视和侦察任务，与载人平台相比，水下无人潜航器执行任务有很多优点：无人潜航器无需配备满足载人需要的各类设备，可持久地执行任务，工作效率高、成本低；无人潜航器可以到达大型舰船无法到达的浅水区或者海域争议区，或者在海底地貌较为复杂的水域执行任务；无人潜航器可让海军水兵远离直接战斗与可能的伤亡。单个无人潜航器由于数据安全、智能化低的原因已经不能满足更加复杂的任务，进而发展有通过多个无人潜航器群体协同作业来来实现探测数据的共享，以及通过共识机制提高目标探测的准确度。无人潜航器群体网络的数据容易被篡改，并且如果一旦有单个潜航器因故障无法回收会造成部分数据的丢失。区块链是最近比较时兴的一项技术，区块链技术是利用块链式数据结构来实现数据的验证与存储，并且利用分布式节点共识算法来生成和更新数据，还利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全，是一种全新的分布式基础架构的技术。由于区块链技术具有极高的安全性能，一旦写入区块链网络的数据不容易被篡改，并且区块链网络的数据存储具有极高的安全性，不容易被窃取。因此，本申请基于区块链技术提出一种潜航器数据共享方案，既可以保证无人潜航器群体网络数据的安全共享，又可以实现集群的群体决策。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题。本专利技术提出一种基于区块链的潜航器数据共享作业方法、装置及计算机可读存储介质。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：第一方面，提供一种基于区块链的潜航器数据共享作业方法，包括以下步骤：构建具有多个潜航器节点的P2P网络；潜航器节点对所采集的数据信息加密并广播至其他节点；潜航器节点对接收并通过验证的数据信息缓存；根据预设验证机制，将预定时间内所有缓存的数据信息加入区块链。作为优选，潜航器节点对所采集的数据信息加密并广播至其他节点的步骤，具体为：根据哈希算法计算所采集的数据信息的哈希值，使用私钥将得到的哈希值和数据信息进行加密并广播至其他节点。作为优选，潜航器节点对接收到并通过验证的数据信息缓存的步骤，具体为：潜航器节点使用公钥对接收的数据信息解密并计算数据信息的哈希值，若计算出的哈希值与接收到的相同则验证通过，将数据信息缓存并继续广播；若哈希值不相同则验证不通过，丢弃该数据信息。作为优选，根据预设验证机制，将预定时间内所有缓存的数据信息的Merkle根加入区块链的步骤，具体包括以下步骤：各个潜航器节点分别计算预定时间周期内所缓存的数据信息的Merkle根，并对Merkle根加密后广播至其他节点；接收到加密Merkle根的节点将解密得到的Merkle根与本节点计算得到的Merkle根验证，两者相同则验证通过；若不相同则丢弃该Merkle根；将最先通过超半数验证的Merkle根作为新的数据区块加入区块链，并同步到所有节点完成数据共享。作为优选，在构建具有多个潜航器节点的P2P网络的步骤中，包括在P2P网络中加入客户端节点。作为优选，还包括以下步骤：接收查询数据的指令，并从区块链中获取数据并在客户端节点显示。第二方面，提供一种基于区块链的潜航器数据共享作业装置，包括处理器以及存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的基于区块链的潜航器数据共享作业方法的各个步骤。第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的基于区块链的潜航器数据共享作业方法的各个步骤。本专利技术提供技术方案的优点和积极效果在于：1、通过构建多个潜航器节点的P2P网络，结合区块链以及加密技术，将潜航器采集的数据信息加密，并通过达成共识的预设验证机制将数据信息加入区块链，并同步至所有潜航器节点实现数据共享。利用区块链的去中心化、网络健壮、灵活性、安全可靠以及共识机制等特点保证潜航器所采集数据在网络中安全共享，可以避免网络中的数据被篡改；每个潜航器节点具有同样的区块，可以有效避免一旦单个潜航器因故障无法回收后所采集数据的丢失。本专利技术基于区块链的潜航器数据共享实现了陌生不可信海上环境中可信信息交互的问题，具有重大意义。2、通过哈希算法和非对称加密技术对潜航器所采集的数据进行加密及解密验证，可以实现对潜航器身份的验证，避免不明节点的假冒；同时，可以验证数据传输中是否被篡改，保证传输数据的完整性。3、通过对预定时间周期内所缓存的数据信息的加密验证，以及通过超半数投票的共识机制，将数据信息加入区块链实现数据共享，可以保证每个潜航器节点中数据信息的完整和相同，避免个别节点缓存数据的不同所造成的数据不完善问题。4、通过在P2P网络中加入客户端节点，区块链中的数据可以同步共享至客户端节点，用户可以通过客户端接收查询数据。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术所提供基于区块链的潜航器数据共享作业方法的流程图；图2为本专利技术实施例中生成区块的示意图；图3为本专利技术所提供基于区块链的潜航器数据共享作业方法及装置的应用实例示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。除非另外具体说明，否则实施例中阐述的步骤的相对布置不限制本专利技术的范围。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。作为本专利技术的第一方面，图1所示为本专利技术所提供基于区块链的潜航器数据共享作业方法的流程图，包括以下步骤：S1、构建具有多个潜航器节点的P2P网络(201)。多个潜航器节点形成用于协同工作的分布式网络，多个潜航器节点中的每个潜航器节点直接与其他每个潜航器节点通信，各个潜航器节点所采集的数据可以直接在节点之间传输而无需中间环节和服务器的介入，避免了可能的瓶颈。示例说明参见图3所示，潜航器节点A、潜航器节点B、潜航器节点C、潜航器节点D各自负责采集指定海域内的海底地形、水文特征数据，通过P2P网络，各个潜航器节点可将所采集的数据广播至其他节点，同时也可接收其他节点所广播的数据。示例性地，可以利用Kademlia协议或者以太坊技术来构建区块链网络。S2、潜航器节点对所采集的数据信息加密并广播至其他节点。此步骤具体为：202、根据哈希算法计算所采集的数据信息的哈希值，使用私本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于区块链的潜航器数据共享作业方法，其特征在于，包括以下步骤：构建具有多个潜航器节点的P2P网络；潜航器节点对所采集的数据信息加密并广播至其他潜航器节点；潜航器节点对所接收并通过验证的数据信息缓存；根据预设验证机制，将预定时间内所有缓存的数据信息加入区块链。

【技术特征摘要】
1.一种基于区块链的潜航器数据共享作业方法，其特征在于，包括以下步骤：构建具有多个潜航器节点的P2P网络；潜航器节点对所采集的数据信息加密并广播至其他潜航器节点；潜航器节点对所接收并通过验证的数据信息缓存；根据预设验证机制，将预定时间内所有缓存的数据信息加入区块链。2.根据权利要求1所述的基于区块链的潜航器数据共享作业方法，其特征在于，潜航器节点对所采集的数据信息加密并广播至其他潜航器节点的步骤，具体为：根据哈希算法计算所采集的数据信息的哈希值，使用私钥将得到的哈希值和数据信息进行加密并广播至其他节点。3.根据权利要求2所述的基于区块链的潜航器数据共享作业方法，其特征在于，潜航器节点对接收到并通过验证的数据信息缓存的步骤，具体为：潜航器节点使用公钥对接收的数据信息解密并计算数据信息的哈希值，若计算出的哈希值与接收到的相同则验证通过，将数据信息缓存并继续广播；若哈希值不相同则验证不通过，丢弃该数据信息。4.根据权利要求1所述的基于区块链的潜航器数据共享作业方法，其特征在于，根据预设验证机制，将预定时间内所有缓存的数据信息加入区块链的步骤，具体包括以下步骤：各个潜航器节点分别计算预定时间周...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋宪明，赵心，韩恒敏，马超群，王隶加，
申请(专利权)人：青岛海洋科学与技术国家实验室发展中心，
类型：发明
国别省市：山东,37