一种基于联盟链的跨链数据协同方法技术

本申请公开了一种基于联盟链的跨链数据协同方法，包括：将生产组织内的设备、生产单元作为节点加入到联盟链的一条链中，组成单个的生产组织网络；建立二层跨链体系结构，二层跨链体系包括第一层的主链和第二层的业务链，其中主链作为跨链之间数据传递的路由，而业务链则为不同的生产组织网络对应的链；在每条业务链中构建对私有数据的访问文件，进一步设置业务链内智能合约的资产隐私属性；当不同生产组织之间需要进行数据交互时，通过对应生产组织对应的业务链中的锚节点及主链实现跨链的数据访问；该方法解决生产制造过程中跨生产组织间数据协同性差、可追溯性差、查询成本高和可扩展性差的问题。

A cross chain data collaboration method based on alliance chain

【技术实现步骤摘要】
一种基于联盟链的跨链数据协同方法
本申请涉及区块链、数据协同领域，具体涉及一种基于联盟链的跨链数据协同方法。
技术介绍
随着柔性生产、精益制造等先进的生产模式在工业制造中的成功应用，传统的大批量、专业化的生产线逐渐向多品种、小批量的柔性生产线转变。由于产品制造分工的明显细化，产品的整个生产制造过程，可能会被分割成为多个不同的条状业务区块。例如从公司的粒度来看，一个制造产品的生产可能会被分割成多个部分，分别由公司内部的不同的车间经过一定的工艺流程方能完成。存在A车间的产品是B车间所需的物料的情况，所以两个车间需要共享相关的信息，通过某种方式进行数据的协同。那么往更大的粒度来看，有供应关系的公司也同样存在着这样数据协同的问题。根据现有的制造逻辑和生产数据的隐私性，每间企业、每个部门的数据都存在一定程度的孤岛效应，导致每个生产组织间的生产数据难以协同。同时由于网络传输问题和人为的恶意篡改，传统制造企业在生产过程中一旦出现了问题，难以实现对问题进行追溯，在目前制造分工明显细化的情况下，这种问题更加凸显。现有的生产制造过程被分割为多个不同的生产组织，同时每个生产组织的管理都是依赖中心化系统管控模型，每个系统之间存在数据隔离的情况，随着制造分工的细化，这种方式下的跨生产组织数据协同愈发困难，其主要存在如下问题：1.整个产品生产过程中，上下游生产组织的协同能力差，数据的追溯困难，由于生产数据的敏感性，各生产组织间数据孤岛问题严重，一旦产品出现问题，会出现追溯周期长，成本高等问题，增加了数据协同的成本。>2.采用中心化的数据管控方式实现需要中心化的服务器，该服务器承载了中心化系统的运转，一旦该服务器出现故障，容易造成生产组织的系统宕机，造成极大的损失。3.现有的中心化系统使用的都是Mysql和Oracle等数据库，同时由于生产过程中可能会有人为恶意篡改数据，所以数据库内的数据可信程度不高。
技术实现思路
本申请的目的是提供一种基于联盟链的跨链数据协同方法，该方法通过建立多层跨链体系结构，结合联盟链技术重点解决生产制造过程中跨生产组织间数据协同性差、可追溯性差、查询成本高和可扩展性差的问题。为了实现上述任务，本申请采用以下技术方案：一种基于联盟链的跨链数据协同方法，包括：将生产组织内的设备、生产单元作为节点加入到联盟链的一条链中，根据所述设备、生产单元上传的数据集合建立共享账本，共享账本的信息只能在链内扩散；所述设备、生产单元通过链共享信息，将所述设备、生产单元对应的节点组成单个的生产组织网络；建立二层跨链体系结构，二层跨链体系包括第一层的主链和第二层的业务链，其中主链作为跨链之间数据传递的路由，而业务链则为不同的生产组织网络对应的链；所述主链和业务链之间通过锚节点连接，锚节点为业务链中的一个节点；在每条业务链中构建对私有数据的访问文件，进一步设置业务链内智能合约的资产隐私属性，通过对资产隐私属性的设置和访问权限的设置，实现私有数据只有业务链内经过认证的节点可以访问和同步，业务链内未经认证的节点，包括锚节点仅存储隐私数据的Hash值，使隐私数据不会经过锚节点被其他业务链获取；当不同生产组织之间需要进行数据交互时，通过对应生产组织对应的业务链中的锚节点及主链实现跨链的数据访问。进一步地，所述当不同生产组织之间需要进行数据交互时，通过对应生产组织对应的业务链中的锚节点及主链实现跨链的数据访问，包括：当两个不同生产组织A、B之间需要进行数据交互时，步骤如下：生产组织B中的某节点通过生产组织B对应的业务链B提交访问生产组织A对应的业务链A的数据访问申请；将所述数据访问申请广播到业务链B中的所有节点；业务链B中的锚节点收到数据访问申请后，将其广播到主链中，主链中对应于业务链A的锚节点收到数据访问申请后，进行跨链访问，从业务链A中获取所述数据访问申请所请求的数据并上传至主链，再经由业务链B中的锚节点同步到业务链B中，实现快速的跨链间数据访问。进一步地，所述私有数据的访问文件定义了业务链内的节点对隐私数据的访问权限及保存时间。进一步地，所述隐私数据在智能合约中进行设定。进一步地，所述生产单元是多台相同设备或者是不同设备的集合；当为多台相同设备时，所述多台相同设备连接至某一主机进行数据交互，该主机可以获取这几台设备的生产数据，则所述多台设备构成一个生产单元；当为多台不同设备时，这些不同的设备连接至同一台主机，则所述多台不同设备构成一个生产单元。本申请具有以下技术特点：1.本申请基于区块链为底层技术，通过多层的跨链体系结构构建各个生产组织之间数据的交互逻辑，同时利用联盟链的隐私数据技术使得各个生产组织进行数据交互的过程中能够确保隐私数据的安全性，最终实现生产组织间数据的跨链协同，同时解决现有跨生产组织间可追溯性差、查询成本高、可扩展性差等问题。2.本申请中建立了双层跨链体系结构，这种实现结构清晰，易于扩展新的共享节点，并且节点间也能进行快速的互操作，改善区块链的性能和安全。一方面，链对信息的扩散起到了隔离作用，节点将具备更好的隐私性；另一方面，各节点无需再保留与本节点无关的信息，提高了存储和网络通讯的效率，从而改善区块链的性能。附图说明图1为本申请的流程示意图；图2为二层跨链体系结构示意图；图3为设备的智能合约的一个示例；图4为跨链间数据协同的实现流程示意图。具体实施方式本申请提出一种基于联盟链的跨链数据协同方法，基于区块链，通过双层跨链体系结构构建各个生产组织之间数据的交互逻辑，同时利用联盟链的隐私数据技术使得各个生产组织进行数据交互的过程中能够确保隐私数据的安全性，以实现生产组织间数据的跨链协同，如图1所示，具体步骤如下：步骤1，建立单个生产组织网络将生产组织内的设备、生产单元作为节点加入到联盟链的一条链中，根据所述设备、生产单元上传的数据集合建立共享账本，共享账本的信息只能在链内扩散；所述设备、生产单元通过链共享信息，将所述设备、生产单元对应的节点组成单个的生产组织网络。智能制造的整个过程，可能被业务分割为多个不同的条状区块。从车间的粒度来观察，生产A产品的相关生产设备、生产单元之间可能需要共享A产品的相关信息，这些设备和生产单元就组成了一个生产组织。本方案中，将一个生产组织中，生产A产品的设备、生产单元都作为节点加入到同一个链(channel)中。其中，所述生产单元是多台相同设备或者是不同设备的集合；当为多台相同设备时，所述多台相同设备连接至某一主机进行数据交互，该主机可以获取这几台设备的生产数据，则所述多台设备构成一个生产单元；当为多台不同设备时，例如一条流水线中的设备均连接至一台主机，则所述多台不同设备构成一个生产单元。所述节点可以为一台设备，对应的节点为设备节点；而节点也可以是生产单元中的主机，即，生产单元中的主机也可以作为节点加入链中，对应的节点为生产单元节点。根据联盟链的特性，每一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于联盟链的跨链数据协同方法，其特征在于，包括：/n将生产组织内的设备、生产单元作为节点加入到联盟链的一条链中，根据所述设备、生产单元上传的数据集合建立共享账本，共享账本的信息只能在链内扩散；所述设备、生产单元通过链共享信息，将所述设备、生产单元对应的节点组成单个的生产组织网络；/n建立二层跨链体系结构，二层跨链体系包括第一层的主链和第二层的业务链，其中主链作为跨链之间数据传递的路由，而业务链则为不同的生产组织网络对应的链；所述主链和业务链之间通过锚节点连接，锚节点为业务链中的一个节点；/n在每条业务链中构建对私有数据的访问文件，设置业务链内智能合约的资产隐私属性，通过对资产隐私属性的设置和访问权限的设置，实现私有数据只有业务链内经过认证的节点可以访问和同步，业务链内未经认证的节点，包括锚节点仅存储隐私数据的Hash值，使隐私数据不会经过锚节点被其他业务链获取；/n当不同生产组织之间需要进行数据交互时，通过生产组织对应的业务链中的锚节点及主链实现跨链的数据访问。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于联盟链的跨链数据协同方法，其特征在于，包括：
将生产组织内的设备、生产单元作为节点加入到联盟链的一条链中，根据所述设备、生产单元上传的数据集合建立共享账本，共享账本的信息只能在链内扩散；所述设备、生产单元通过链共享信息，将所述设备、生产单元对应的节点组成单个的生产组织网络；
建立二层跨链体系结构，二层跨链体系包括第一层的主链和第二层的业务链，其中主链作为跨链之间数据传递的路由，而业务链则为不同的生产组织网络对应的链；所述主链和业务链之间通过锚节点连接，锚节点为业务链中的一个节点；
在每条业务链中构建对私有数据的访问文件，设置业务链内智能合约的资产隐私属性，通过对资产隐私属性的设置和访问权限的设置，实现私有数据只有业务链内经过认证的节点可以访问和同步，业务链内未经认证的节点，包括锚节点仅存储隐私数据的Hash值，使隐私数据不会经过锚节点被其他业务链获取；
当不同生产组织之间需要进行数据交互时，通过生产组织对应的业务链中的锚节点及主链实现跨链的数据访问。


2.根据权利要求1所述的基于联盟链的跨链数据协同方法，其特征在于，所述当不同生产组织之间需要进行数据交互时，通过对应生产组织对应的业务链中的锚节点及主链实现跨链的数据访问，包括：<...

【专利技术属性】
技术研发人员：冷杰武，叶仕德，刘强，景建波，张虎，阮国磊，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44