一种基于联盟链的工业资源分配、监管和交易系统技术方案

本说明书公开了一种基于联盟链的工业资源分配、监管和交易系统。其主要方案如下：由第三方机构或产业中具有公信力的参与者部署针对工业资源消耗情况进行检测的边缘传感器与5G集成通信模块；利用部署于工厂的传感器模块，局域5G网络，边缘工业云等互联网基础构成工业互联网平台；构建基于联盟链与工业互联网平台的区块链平台；在区块链平台系统之上运行工业资源分配、监管、交易智能合约。本发明专利技术基于区块链技术与工业互联网边缘计算之相关技术，在一定程度上解决了现行的工业资源管理系统中存在的管理效率低下，工业资源利用率低，资源去向不易追溯，易滋生商业腐败等问题。易滋生商业腐败等问题。易滋生商业腐败等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于联盟链的工业资源分配、监管和交易系统


[0001]本专利技术涉及区块链技术与工业互联网
，特别涉及一种基于联盟区块链与工业互联网的工业资源分配、监管和交易系统。

技术介绍

[0002]人类社会正加速进入智能时代，智能化的新形态工业生产离不开工业互联网，工业互联网是一种融合了感知、连接、存储、计算、处理、安全为一体的云与边缘混合的新型架构下的软件结合硬件的多边网络系统，它连接着云、工业现场、客户，是工业4.0智慧制造的新基石。
[0003]区块链是一种自治的分布式数据库技术，存储在区块链上的数据或信息，具有极难伪造、多方共治、全程追溯、公开透明、智能运作等特征。基于区块链的以上特征，对于工业生产环境，区块链技术提供了良好的多方参与协作的互信机制，为基于智能合约的规则化的工业生产协议构建了广阔平台。
[0004]工业资源包括直接或间接进入工业生产领域，为工业生产提供原料或者动力的资源。如矿产、化石燃料、水能等，广义的工业资源也包括服务于工业生产的其他相关要素，如区域性大气污染排放指标，区域性地下水开采指标，企业临时用工指派等。工业资源的管理效率与方式关系到集团企业的工业资源利用效率与收益，同时又关系到监管部门的整体数据监测、宏观调控、经济周转等政策的制定与演化。
[0005]传统的工业资源管理方法主要采取人工统计估算，主动申报，管理部门审批，资源拨付等繁琐步骤，由于企业内部的工业资源管理效率底下，办理周期长。下游的子企业往往会在真实资源预算上上调相当大比例进行资源需求申报，这造成了大量的工业资源被闲置，降低了工业资源的真实利用率，同时闲置的工业资源与传统的人工的申报
‑
审批管理方式又容易滋生商业腐败问题，同时由于资源管理的相关记录不健全和不透明，无法形成资源分配管理的优化闭环，极大的浪费了企事业单位的效益提升空间。

技术实现思路

[0006]为解决
技术介绍
所述的在工业资源管理种存在的问题，本专利技术主要提供了一种基于联盟链的工业资源分配、监管和交易系统。致力于解决现行的工业资源管理系统中存在的管理效率低下，工业资源利用率低，资源去向不易追溯，易滋生商业腐败等问题。
[0007]本专利技术所采用的技术方案如下：
[0008]一种基于联盟链的工业资源分配、监管和交易系统，该系统为基于联盟链和工业互联网平台构建的区块链平台；
[0009]所述工业互联网平台由现场传感器系统通过5G集成通信模块和局域5G网络与边缘云集群相互链接而成；其中现场传感器系统部署于参与工业资源分配和交易的所有工厂生产线上，并满足不可自行更改的条件，用于对工厂生产线中包括工业资源消耗数据与工业品产出数据在内的运转数据进行自动化采集；现场传感器系统获得的数据实时发送给边
缘云集群中的边缘工业云；
[0010]所述区块链平台对工业资源的分配计划进行链上通证化，将工业资源与链上通证进行一一对应；区块链平台上运行有工业资源管理智能合约，智能合约自动检测各工厂生产线的运转数据，并根据联盟设定的工业资源管理协议或规则对工业资源申请节点的账户存量通证以及其工业资源消耗合理性进行交叉验证，实现工业资源的分配、监管和交易。
[0011]作为优选，所述的现场传感器系统是包含多种传感器的现场工业数据实时收集系统，由第三机构或产业中具有公信力的参与者部署，并满足不可私自调试、改装、屏蔽的安装条件。
[0012]作为优选，所述工业互联网平台的架设范围包含所有使用该系统的相关工业生产或管理部门。
[0013]作为优选，所述联盟链框架采用Hyperledger Fabric架构，系统内部的角色分为：联盟链系统主导方、工业资源提供方、工业资源申请方以及专门参与维护联盟链的节点；
[0014]所述联盟链系统主导方承担区块链平台的用户管理需求，负责允许被管理的企业作为授权的节点加入区块链平台；同时联盟链系统主导方还负责维护整个系统CA服务器网络，主导方将成为CA服务器网络的根CA节点；
[0015]所述工业资源提供方和工业资源申请方，资源提供方将可提供的资源信息上链，由申请方根据需求提出申请，在经过联盟链交叉认证后，联盟链至少要为申请方匹配一个对应的资源提供方；资源提供方与申请方通过成为联盟链的维护节点或者成为其他组织的联盟链用户的方式参与联盟链；
[0016]所述专门参与维护联盟链的节点，基于Hyperledger Fabric框架对联盟链内部产生的交易进行验证、排序、区块生成，同时维护系统完整的交易历史。
[0017]作为优选，所述联盟链系统主导方包括工业资源的监管部门主导、集团企业及上下游企业内部主导两种；其中工业资源的监管部门主导的区块链中，监管部门作为联盟链的主节点，主导区块链允许被管理的企业作为授权的节点加入区块链平台；针对集团企业及上下游企业内部主导的联盟链，联盟链作为一个完全的私有链，所有集团内企业节点作为授权节点加入到私有链中。
[0018]作为优选，所述系统按区块链事务功能进行划分，由工业数据验证器，交易处理器，区块构建器，节点维护与管理器四部分构成：
[0019]所述工业数据验证器，其功能包括RSA加密与解密、资源转化率计算、广播接收过滤、Hash一致性校验、Request请求处理和数据广播；
[0020]所述交易处理器，其功能包括交易一致性验证、交易排序、资源提供方申请方议价撮合、热区管理、双花校验和交易合约执行；
[0021]所述区块构建器，其功能包括共识算法执行、区块校验、区块hash计算、区块防分叉、区块view事件记录和区块数据区压缩；
[0022]所述节点维护与管理器，其功能包括主节点选举、共识消息处理、节点超时处理、Checkpoint备份、节点列表维护和事件日志记录。
[0023]作为优选，对所述区块链平台上，联盟用户能够通过在平台上部署智能合约的方式部署自动的工业资源管理协议与规则，在触发智能合约的执行条件时，对应的协议或规则将被强制执行。
[0024]作为优选，所述区块链平台在进行工业资源分配计划调整时，以不同工业资源申请方的链上交易订单为对象进行实施。
[0025]作为优选，所述工业资源管理智能合约中集成有工业资源分配、监管、交易各项功能框架；所述区块链平台在根据工业资源管理智能合约进行工业资源交易验证时，不仅依赖于其账户存量通证是否满足交易条件，也不仅仅进行防双花验证，还需要按照预先设定的合理性验证规则对交易节点提交的实时工业资源消耗数据与工业品产出数据进行交叉验证，以确认工业资源计划变更的合理性与真实性，全部验证通过才确认执行工业资源的交易。
[0026]作为优选，所述区块链平台中，所有工业资源的去向会被记录在联盟链上，无法更改，随时可查；同时联盟链系统定期进行checkpoint多方备份，增加历史交易的安全性和透明性。
[0027]另外，本专利技术也提供了一种基于联盟链的工业资源分配、监管和交易方法，其步骤如下：
[0028]S1、针对参本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于联盟链的工业资源分配、监管和交易系统，其特征在于，该系统为基于联盟链和工业互联网平台构建的区块链平台；所述工业互联网平台由现场传感器系统通过5G集成通信模块和局域5G网络与边缘云集群相互链接而成；其中现场传感器系统部署于参与工业资源分配和交易的所有工厂生产线上，并满足不可自行更改的条件，用于对工厂生产线中包括工业资源消耗数据与工业品产出数据在内的运转数据进行自动化采集；现场传感器系统获得的数据实时发送给边缘云集群中的边缘工业云；所述区块链平台对工业资源的分配计划进行链上通证化，将工业资源与链上通证进行一一对应；区块链平台上运行有工业资源管理智能合约，智能合约自动检测各工厂生产线的运转数据，并根据联盟设定的工业资源管理协议或规则对工业资源申请节点的账户存量通证以及其工业资源消耗合理性进行交叉验证，实现工业资源的分配、监管和交易。2.如权利要求1所述的基于联盟链的工业资源分配、监管和交易系统，其特征在于，所述的现场传感器系统是包含多种传感器的现场工业数据实时收集系统，由第三机构或产业中具有公信力的参与者部署，并满足不可私自调试、改装、屏蔽的安装条件。3.如权利要求1所述的基于联盟链的工业资源分配、监管和交易系统，其特征在于，所述工业互联网平台的架设范围包含所有使用该系统的相关工业生产或管理部门。4.如权利要求1所述的基于联盟链的工业资源分配、监管和交易系统，其特征在于，所述联盟链框架采用Hyperledger Fabric架构，系统内部的角色分为：联盟链系统主导方、工业资源提供方、工业资源申请方以及专门参与维护联盟链的节点；所述联盟链系统主导方承担区块链平台的用户管理需求，负责允许被管理的企业作为授权的节点加入区块链平台；同时联盟链系统主导方还负责维护整个系统CA服务器网络，主导方将成为CA服务器网络的根CA节点；所述工业资源提供方和工业资源申请方，资源提供方将可提供的资源信息上链，由申请方根据需求提出申请，在经过联盟链交叉认证后，联盟链至少要为申请方匹配一个对应的资源提供方；资源提供方与申请方通过成为联盟链的维护节点或者成为其他组织的联盟链用户的方式参与联盟链；所述专门参与维护联盟链的节点，基于Hyperledger Fabric框架对联盟链内部产生的交易进行验证、排序、区块生成，同时维护系统完整的交易历史。5.如权利要求1所述的基于联盟链的工业资源分配、监管和交易系统，其特征在于，所述联盟链系统主导方包括工业资源的监管...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘宇，李鸣，姚巩鑫，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：