【技术实现步骤摘要】
一种基于信用度-区块链的双层物联网架构
本专利技术涉无线通信网络
,特别涉及一种基于信用度-区块链的双层物联网架构。
技术介绍
当前,全球新一轮科技革命和产业变革持续深入,国际产业格局加速重塑,创新成为引领发展的第一动力。在这一轮变革中,区块链技术作为分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等技术的集成应用,在全球范围内受到了极大的关注。目前,区块链的应用已延伸到物联网,这将为新一代物联网技术的发展带来新的机遇,甚至有能力引发新一轮的技术创新和产业变革。区块链技术支持设备扩展,可用于构建高效、安全的分布式物联网网络,以及部署海量设备网络中运行的数据密集型应用;可为物联网提供信任机制,保证所有权、交易等记录的可信性、可靠性及透明性,同时,还可为用户隐私提供保障机制,从而有效解决物联网发展面临的大数据管理、信任、安全和隐私等问题,推进物联网向更加灵活化、智能化的高级形态演进。然而,将区块链技术直接运用于物联网会存在一些缺点和不足。即使除去供应商风险、无法律法规可循等非技术障碍,区块链框架在实施过程也会遇到一些技术问题:(1)处理能力:区块链系统中需要运行一些加密算法甚至挖矿机制,物联网系统中智能设备的计算能力有限。(2)传输带宽:当前大部分的物联网智能设备传输带宽有限,难以满足传统区块链架构中频繁全网广播的传输流量。(3)存储能力:区块链消除了中央服务器存储事务的需要,但是分布式账本必须存储在各个节点中,随着时间推移,分布式账本大小会不断增加,超出了大量智能设备(如传感器)的储存容量。 ...
【技术保护点】
1.一种基于信用度-区块链的双层物联网架构设计,其特征在于,包括管理层和感应层,分别包括以下内容;/n1)管理层由一定数量的服务器组成,它们之间运行基于信用度的区块链机制,即服务器之间企图对某一时间段内数据处理、管理及储存等操作达成共识的过程中,通过引入信用度这一概念来完成共识,每次共识完成后,各服务器的信用度会根据共识期间行为正确与否进行更新;/n2)感应层由包括智能设备,传感器负责收集物理世界中的实际数据,感应层中,系统根据地理位置远近将智能设备划分不同区域,同一区域的同类智能设备会结合在一起,称之为“块”,这样感应层中的智能设备会划分成不同的“块”,“块”中智能设备通过信用度按权重投票,得到当前“块”该时间段最终数据,以减小某个故障节点引起的数据误差,同时,各智能设备的信用度会根据产生数据正确与否进行更新;/n3)管理层和感应层中设备信用度具有不同定义和更新机制;/n4)管理层中一个服务器对感应层中一个“块”进行日常性管理,但是,每一个服务器对所有的“块”都管理权限,以便在共识过程中对数据进行验证,数据验证即系统中其他服务器将直接访问“块”中数据,并与负责当前“块”服务器所提交的 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于信用度-区块链的双层物联网架构设计,其特征在于,包括管理层和感应层,分别包括以下内容;
1)管理层由一定数量的服务器组成,它们之间运行基于信用度的区块链机制,即服务器之间企图对某一时间段内数据处理、管理及储存等操作达成共识的过程中,通过引入信用度这一概念来完成共识,每次共识完成后,各服务器的信用度会根据共识期间行为正确与否进行更新;
2)感应层由包括智能设备,传感器负责收集物理世界中的实际数据,感应层中,系统根据地理位置远近将智能设备划分不同区域,同一区域的同类智能设备会结合在一起,称之为“块”,这样感应层中的智能设备会划分成不同的“块”,“块”中智能设备通过信用度按权重投票,得到当前“块”该时间段最终数据,以减小某个故障节点引起的数据误差,同时,各智能设备的信用度会根据产生数据正确与否进行更新;
3)管理层和感应层中设备信用度具有不同定义和更新机制;
4)管理层中一个服务器对感应层中一个“块”进行日常性管理,但是,每一个服务器对所有的“块”都管理权限,以便在共识过程中对数据进行验证,数据验证即系统中其他服务器将直接访问“块”中数据,并与负责当前“块”服务器所提交的数据进行对比,验证正确与否。
2.根据权利要求1所述的一种基于信用度-区块链的双层物联网架构设计,其特征在于,所述的管理层中服务器信用度如下定义与更新:
信用度是一个抽象的社会概念,利用等比减小数列e-n的级数和等于常数的性质,对信用度缓慢增加的过程量化至0-100区间,得到如下表达式:
其中,C为信用评分,n是共识次数。a(a>0)为信用评分增量递减因子,即信用评分增量每次按照递减,本次方案设计中,选取增量递减因子a=2,于是信用评分增量每次按照递减,r为信用等级上调参数,即当设备连续做出正确行为r次时,信用等级将上调一级。
3.根据权利要求1所述的一种基于信用度-区块链的双层物联网架构设计,其特征在于,所述的管理层服务器的信用度进行动态管理为:
首先将服务器的信用度0-100划成不同等级如下表1所示,来区分信用好坏;
表1信用等级划分
信用度被划分成6个等级,其他使用该模型者可根据自身需求,细化信用度等级,如表所示,不同的信用度区间对应不同的信用等级,当某个服务器的信用等级越高时,作为信任激励机制,其所提交的数据需要被其他服务器验证的百分比就...
【专利技术属性】
技术研发人员:胡炳洋,杜清河,孙黎,
申请(专利权)人:西安交通大学,
类型:发明
国别省市:陕西;61
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