基于区块链的海上装备数据共享系统、方法和介质技术方案

本发明专利技术提供一种基于区块链的海上装备数据共享系统、方法和介质。所述系统包括：分布式存储系统，其为异构的数据分布式存储系统，用于实现所述海上装备数据的直接存取；许可链，其引入通证体系，使得所述海上装备数据与通证相关联；数据标识系统，其对所述海上装备数据进行标识，以应对不同场景下的数据检索；安全仓，其以双向加密和虚拟缓存的方式保护所述海上装备数据；管理系统，其对用户、用户角色、用户权限和所述通证体系；以及监管链，其监管所述用户的行为以及所述海上装备数据，修改被监管的数据时，所述监管链与所述通证体系进行验证。

【技术实现步骤摘要】
基于区块链的海上装备数据共享系统、方法和介质
本专利技术涉及数据共享领域，尤其是涉及一种基于区块链的海上装备数据共享系统、方法和介质。
技术介绍
随着自动化水平不断提升，海上装备类型、数量也与日俱增，不同的装备类型满足海上不同作业需求，例如海洋防务装备、水下攻防装备用于海洋御敌，动力装备、机电装备则用于海上重工作业等，装备数量的剧增导致数据量爆炸式增长，给传统数据管理平台带来巨大压力。一方面由于这些装备数据量大而杂，未能进行合理存储，从而造成数据丢失、泄漏、篡改；另一方面，装备数据分散式、孤岛式存储，未能进行有效汇总，使得相关部门不能及时共享。当前亟需一种存储技术，可以将装备数据永久保存且不可篡改，对于装备数据做到可追踪；亟需设计出一种共享方案，解决海上装备数据共享难、治理难等问题。区块链作为新一代信息技术，具有不可篡改、可留痕、去信任等特性，天然适合装备数据的安全、可信存储，将装备数据存储到区块上，可以进行追溯、追责。因此区块链技术将有利于解决装备数据共享问题。随着信息时代的不断发展，不同部门、不同地区间的信息交流逐步增加，计算机网络技术的发展为信息传输提供了保障。在网络上出现当大量的空间数据，面对多种多样的数据格式，我们怎样才能有效地利用它们呢？这其实就是数据共享与数据转换的问题。简单地说，数据共享就是让在不同地方使用不同计算机、不同软件的用户能够读取他人数据并进行各种操作运算和分析。实现数据共享，可以使更多的人更充分地使用已有数据资源，减少资料收集、数据采集等重复劳动和相应费用，而把精力重点放在开发新的应用程序及系统集成上。由于不同用户提供的数据可能来自不同的途径，其数据内容、数据格式和数据质量千差万别，因而给数据共享带来了很大困难，有时甚至会遇到数据格式不能转换或数据转换格式后丢失信息的棘手问题，严重地阻碍了数据在各部门和各软件系统中的流动与共享。数据共享需要通过网关实现。在传统TCP/IP网络中，网络设备只分成两种，一种为网关(gateway)，另一种为主机(host)。网关能在网络间转递数据包，但主机不能转送数据包。在主机(又称终端系统，endsystem)中，数据包需经过TCP/IP四层协议处理，但是在网关(又称中介系统，intermediatesystem)只需要到达网际层(Internetlayer)，决定路径之后就可以转送。在现代网络中，网关(gateway)能在不同协议间移动资料，而路由器(router)是在不同网络间移动资料，相当于传统所说的IP网关(IPgateway)。网关是连接两个网络的设备，对于语音网关来说，他可以连接PSTN和以太网，这就相当于VOIP，把不同电话中的模拟信号通过网关而转换成数字信号，而且加入协议再去传输。在到了接收端的时候再通过网关还原成模拟的电话信号，最后才能在电话机上听到。对于以太网中的网关只能转发三层以上数据包，这一点和路由是一样的。而不同的是网关中并没有路由表，他只能按照预先设定的不同网段来进行转发。网关最重要的一点就是端口映射，子网内用户在外网看来只是外网的IP地址对应着不同的端口，这样看来就会保护子网内的用户。如图1所示，在云端部署一个VPN网关，用户侧部署两个用户网关。两个用户网关同时连接一个云端VPN网关，每个用户网关与VPN网关建立一条IPsec隧道，并为IPsec连接配置健康检查，两条IPsec隧道均为协商成功状态。当健康检查检测用户网关不可用时，路由自动切换到另外一个用户网关。当前装备数据存证格式不一、权属难以界定、跨域授权复杂、流通过程易失控、共享缺乏可信激励、监管难以落实、行为追溯困难等问题，导致装备数据不能有效共享，不能被合理、有效应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于区块链的海上装备数据共享方案，以解决现有技术中存在的上述技术问题。该方案利用区块链数据不可篡改、可溯源和基于密码学的加密手段等天然优势研发一套数据高安全、高可信的数据共享和交换平台。该平台经过适当拓展，可通过统计数据交换次数等方面信息，分析研究各类信息的价值和贡献度，进而为建立完善的信息价值评估体系提供实现手段。本专利技术第一方面提供了一种基于区块链的海上装备数据共享系统，所述系统包括：分布式存储系统，所述分布式存储系统为异构的数据分布式存储系统，用于实现所述海上装备数据的直接存取；许可链，在所述许可链上引入通证体系，使得所述海上装备数据与通证相关联；数据标识系统，所述数据标识系统对所述海上装备数据进行标识，以应对不同场景下的数据检索；安全仓，所述安全仓以双向加密和虚拟缓存的方式保护所述海上装备数据；管理系统，所述管理系统对用户、用户角色、用户权限和所述通证体系；以及监管链，所述监管链监管所述用户的行为以及所述海上装备数据，修改被监管的数据时，所述监管链与所述通证体系进行验证。根据本专利技术第一方面提供的方法，所述分布式存储系统包括：散列索引模块，被配置为，将搜索码值作为散列函数的参数以查询地址空间；以及数据分片与加密模块，被配置为，对所述海上装备数据进行片段化存储。根据本专利技术第一方面提供的方法，所述许可链包括：通证管理模块，被配置为，当新增数据上链后，为上传所述新增数据的用户分配相关联的通证；智能合约模块，被配置为，当所述用户交易所述海上装备数据时，执行所述通证的自动划转；以及共识模块，被配置为，为不同场景自动匹配共识算法，所述共识算法为PoW、PoS、DPoS和PBFT中的一种或多种。根据本专利技术第一方面提供的方法，所述数据标识系统包括：数据标识检索模块，被配置为，利用分布式标识对所述海上装备数据以标识符进行全局标识，通过所述标识符检索所述海上装备数据；以及数据描述生成模块，被配置为，通过为所述海上装备数据添加标签来生成数据描述。根据本专利技术第一方面提供的方法，，所述安全仓包括：安全计算模块，被配置为，通过双向加密对所述海上装备数据进行保护；以及数据缓存模块，被配置为，辅助所述安全计算模块将本地的海上装备数据虚拟缓存至所述安全仓。根据本专利技术第一方面提供的方法，所述管理系统包括：用户管理模块、角色管理模块、权限管理模块和权益通证管理模块，其中：所述用户管理模块和角色管理模块被配置为，基于投票共识来执行管理；所述权限管理模块被配置为，基于监管链的决策来执行管理，以及所述权益通证管理模块被配置为，对所述用户的通证进行管理。根据本专利技术第一方面提供的方法，所述监管链中存储所述海上装备数据的标识符、用户分布式身份标识、共享数据摘要哈希、交易哈希值。本专利技术第二方面提供了一种基于区块链的海上装备数据共享方法，在执行所述方法中的步骤时，由处理器调用权利要求1-7所述的基于区块链的海上装备数据共享系统中的所述分布式存储系统、所述许可链、所述数据标识系统、所述安全仓、所述管理系统以及所述监管链，以实现各个模块中对应的功能。本专利技术第三方面提供了一种存储有指令的非暂时性计算机可读介质，当所述指令由处理器执行时，执行根据本专利技术第二方面的基于区块链的海上装备数据共享方法。附图说明<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于区块链的海上装备数据共享系统，其特征在于，所述系统包括：/n分布式存储系统，所述分布式存储系统为异构的数据分布式存储系统，用于实现所述海上装备数据的直接存取；/n许可链，在所述许可链上引入通证体系，使得所述海上装备数据与通证相关联；/n数据标识系统，所述数据标识系统对所述海上装备数据进行标识，以应对不同场景下的数据检索；/n安全仓，所述安全仓以双向加密和虚拟缓存的方式保护所述海上装备数据；/n管理系统，所述管理系统对用户、用户角色、用户权限和所述通证体系；以及/n监管链，所述监管链监管所述用户的行为以及所述海上装备数据，修改被监管的数据时，所述监管链与所述通证体系进行验证。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于区块链的海上装备数据共享系统，其特征在于，所述系统包括：
分布式存储系统，所述分布式存储系统为异构的数据分布式存储系统，用于实现所述海上装备数据的直接存取；
许可链，在所述许可链上引入通证体系，使得所述海上装备数据与通证相关联；
数据标识系统，所述数据标识系统对所述海上装备数据进行标识，以应对不同场景下的数据检索；
安全仓，所述安全仓以双向加密和虚拟缓存的方式保护所述海上装备数据；
管理系统，所述管理系统对用户、用户角色、用户权限和所述通证体系；以及
监管链，所述监管链监管所述用户的行为以及所述海上装备数据，修改被监管的数据时，所述监管链与所述通证体系进行验证。


2.根据权利要求1所述的基于区块链的海上装备数据共享系统，其特征在于，所述分布式存储系统包括：
散列索引模块，被配置为，将搜索码值作为散列函数的参数以查询地址空间；以及
数据分片与加密模块，被配置为，对所述海上装备数据进行片段化存储。


3.根据权利要求1所述的基于区块链的海上装备数据共享系统，其特征在于，所述许可链包括：
通证管理模块，被配置为，当新增数据上链后，为上传所述新增数据的用户分配相关联的通证；
智能合约模块，被配置为，当所述用户交易所述海上装备数据时，执行所述通证的自动划转；以及
共识模块，被配置为，为不同场景自动匹配共识算法，所述共识算法为PoW、PoS、DPoS和PBFT中的一种或多种。


4.根据权利要求1所述的基于区块链的海上装备数据共享系统，其特征在于，所述数据标识系统包括：
数据标识检索模块，被配置为，利用分布式标识...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵亮，张驰，杨文韬，余海瑞，顾启佳，雷富强，郭明瑞，程骏超，王强，杨珍，
申请(专利权)人：中国船舶工业系统工程研究院，西安纸贵互联网科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11