物联网区块链节点安全性优化方法、系统、电子设备以及存储介质技术方案

本发明专利技术实施例公开了物联网区块链节点安全性优化方法、系统、电子设备以及存储介质，首先选择多维指标，初始化并计算出该指标评分，接着对得分较低的指标通过服务激励算法自动计算设置较高的占比，按照占比合并得到新信任评分，新旧信任评分合并时按照计算评分的消费节点信任评分乘计算得出的分数再合并得到最终信任评分；其次对低于标准评分的节点设置激励措施并重复服务激励算法过程，鼓励各服务节点提高自身评分；最后计算得出评分后，通过智能合约将最终得分与评分信息的哈希值广播到区块链当中存储。平衡了通信时延和评估准确性，在提高评估准确度的同时降低了算法对通信影响，在提高区块链的安全性同时提高了算法高效性。效性。效性。

【技术实现步骤摘要】
物联网区块链节点安全性优化方法、系统、电子设备以及存储介质


[0001]本公开涉及物联网安全领域，尤其涉及一种物联网区块链节点安全性优化方法、系统、电子设备以及存储介质。

技术介绍

[0002]区块链技术(又称分布式账本技术)具有中心化、公开透明、不可篡改、可信任等优点，在智能合约、证券交易、电子商务、物联网、社交通讯、文件存储、存在性证明、身份验证、股权众筹等众多领域有望得到广泛应用。
[0003]在物联网节点中增加区块链技术应用就变为物联网中区块链节点，物联网中的边缘计算，节点存在有线和无线两种情况，但是物联网中无线区块链节点无线通信和节点性能弱的特点，存在安全隐患。
[0004]针对如何有效提高节点的安全性，提出ATA算法，通过验证器定期计算信任评分并参与区块链的生成，提高了信任评分准确性，但新用户的初始信任评分由管理员指定固定值，不能很好地反映真实情况，对于节点评估准确性降低；TC算法通过系统中新区块链节点分配最低信任评分，其它用户在交易后由验证其通过智能合约计算信任评分，并激励用户做出贡献，但是当系统通信数量增加，由于计算过程集中于验证器，此时验证器性能会影响通信时延。

技术实现思路

[0005]提供该公开内容部分以便以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。该公开内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。
[0006]本公开实施例提供了一种物联网区块链节点安全性优化方法、系统、电子设备以及存储介质，解决了区块链中存在恶意节点时，节点的评估准确度降低，从而使区块链节点的安全性变低的问题；解决了区块链中节点数量增加时，节点的通信时延增加的更多，从而节点间的通信效果更差的问题，平衡了通信时延和评估准确性，在提高评估准确度的同时降低了算法对通信影响，在提高区块链的安全性同时提高了算法高效性。
[0007]第一方面，本公开实施例提供了一种物联网区块链节点安全性优化方法，包括：选择多维指标，通过区块链节点初始化计算出服务提供节点的指标评分，指标评分包括服务测试评分、活跃度评分、服务交互评分、参与任务评分、服务完整性评分；
[0008]对得分较低的指标通过服务激励算法自动计算设置较高的占比，按照占比合并得到新信任评分，新旧信任评分合并时按照计算评分的消费节点信任评分乘计算得出的分数再合并得到最终信任评分；
[0009]对低于标准评分的节点设置激励措施并重复服务激励算法过程，鼓励各服务节点提高自身评分；
[0010]计算得出评分后，通过智能合约将最终得分与评分信息的哈希值广播到区块链当中存储。
[0011]结合第一方面的实施例，在一些实施例中，所述选择多维指标，通过区块链节点初始化计算出服务提供节点的指标评分，指标评分包括服务测试评分、活跃度评分、服务交互评分、参与任务评分、服务完整性评分，包括：
[0012]服务测试包含服务可用性评分和服务性能评分，服务可用性评分公式为：
[0013][0014]式中：S
srt
是有关服务可用性评分，T
up
是节点服务在线时间，T
down
是节点服务停机时间，T
up
+T
down
为加入系统总时间；
[0015]服务性能评分公式为：
[0016][0017]式中：S
srt
是服务性能评分，S
rt
是单次服务完成时间，max(S
rt
)是服务完成时间最大值；
[0018]活跃度为他人在规定期间使用的服务次数以及服务处理的积极响应次数，活跃度公式为：
[0019][0020]式中：S
sa
是活跃度，N
ar
是服务积极响应次数，N
r
是服务请求总数；
[0021]服务交互评分为双方成功交互数量，服务交互评分公式为：
[0022][0023]式中：S
si
是有关服务交互的评分，N
si
是成功交互的数量，N
ai
是交互的总数；
[0024]参与任务的评分表示用户参与不同社区任务的努力，参与度包含测试其他用户指标、对节点信任评估和参与区块链活动，参与任务的评分公式为：
[0025][0026]式中：S
pt
是参与任务的评分，N
td
是完成的任务数，N
atd
是完成的平均任务的平均数量，T
m2
是任务的监测时间，T
am2
是任务的平均监测时间；
[0027]服务完整性的评分是通过比较区块链中的信息来检查服务和信任数据的完整性，服务完整性的评分公式为：
[0028][0029]式中：S
si
是服务完整性的评分，N
cm
是正确的服务匹配数，N
ac
是检查服务的总数；
[0030]选择服务测试评分、活跃度评分、服务交互评分、参与任务评分、服务完整性评分
的指标，通过区块链节点初始化计算出服务提供节点的指标评分。
[0031]结合第一方面的实施例，在一些实施例中，所述对得分较低的指标通过服务激励算法自动计算设置较高的占比，按照占比合并得到新信任评分，新旧信任评分合并时按照计算评分的消费节点信任评分乘计算得出的分数再合并得到最终信任评分，包括：
[0032]将初始化计算出服务提供节点的指标评分生成一个字典D(Ns：Nc)，对应服务节点与消费节点；
[0033]选择字典每一个服务S的最后一个消费节点N，汇总该时间段内无线网络中所有的同一服务指标数据：
[0034][0035]式中：是指标的加权评分，是进行评估服务的节点的信任评分，是该节点对目标节点的评估评分；
[0036]计算每一个指标的评分
[0037][0038]式中：是每个子指标基于其频率的加权评分，是特定节点对于目标某一指标评评分量，S
sti
是指标的评分；
[0039]指标汇总计算以后，判断服务节点类型；
[0040]服务S为新服务：
[0041]提供服务节点Ns为新节点时，此时服务节点的初始信任评分为
[0042][0043]式中：是新节点提供的新服务的初始信任评分，S
st
是服务测试的评分，S
pt
是性能测试的评分，服务权重μ
st
＝07，性能权重为μ
pt
＝03；
[0044]提供服务节点Ns为旧节点时，此时服务节点的初始信任评分为
[0045][0046]式中：是现有节点提供的新服务的初始信任评分，S
ct
是现有的信任评分，服务权重μ
st
＝06，性能权重μ
pt
＝02，服本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种物联网区块链节点安全性优化方法，其特征在于，所述方法包括：选择多维指标，通过区块链节点初始化计算出服务提供节点的指标评分，指标评分包括服务测试评分、活跃度评分、服务交互评分、参与任务评分、服务完整性评分；对得分较低的指标通过服务激励算法自动计算设置较高的占比，按照占比合并得到新信任评分，新旧信任评分合并时按照计算评分的消费节点信任评分乘计算得出的分数再合并得到最终信任评分；对低于标准评分的节点设置激励措施并重复服务激励算法过程，鼓励各服务节点提高自身评分；计算得出评分后，通过智能合约将最终得分与评分信息的哈希值广播到区块链当中存储。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选择多维指标，通过区块链节点初始化计算出服务提供节点的指标评分，指标评分包括服务测试评分、活跃度评分、服务交互评分、参与任务评分、服务完整性评分，包括：服务测试包含服务可用性评分和服务性能评分，服务可用性评分公式为：式中：S
srt
是有关服务可用性评分，T
up
是节点服务在线时间，T
down
是节点服务停机时间，T
up
+T
down
为加入系统总时间；服务性能评分公式为：式中：S
srt
是服务性能评分，S
rt
是单次服务完成时间，max(S
rt
)是服务完成时间最大值；活跃度为他人在规定期间使用的服务次数以及服务处理的积极响应次数，活跃度公式为：式中：S
sa
是活跃度，N
ar
是服务积极响应次数，N
r
是服务请求总数；服务交互评分为双方成功交互数量，服务交互评分公式为：式中：S
si
是有关服务交互的评分，N
si
是成功交互的数量，N
ai
是交互的总数；参与任务的评分表示用户参与不同社区任务的努力，参与度包含测试其他用户指标、对节点信任评估和参与区块链活动，参与任务的评分公式为：式中：S
pt
是参与任务的评分，N
td
是完成的任务数，N
atd
是完成的平均任务的平均数量，
T
m2
是任务的监测时间，T
am2
是任务的平均监测时间；服务完整性的评分是通过比较区块链中的信息来检查服务和信任数据的完整性，服务完整性的评分公式为：式中：S
si
是服务完整性的评分，N
cm
是正确的服务匹配数，N
ac
是检查服务的总数；选择服务测试评分、活跃度评分、服务交互评分、参与任务评分、服务完整性评分的指标，通过区块链节点初始化计算出服务提供节点的指标评分。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对得分较低的指标通过服务激励算法自动计算设置较高的占比，按照占比合并得到新信任评分，新旧信任评分合并时按照计算评分的消费节点信任评分乘计算得出的分数再合并得到最终信任评分，包括：将初始化计算出服务提供节点的指标评分生成一个字典D(Ns：Nc)，对应服务节点与消费节点；选择字典每一个服务S的最后一个消费节点N，汇总该时间段内无线网络中所有的同一服务指标数据：式中：是指标的加权评分，是进行评估服务的节点的信任评分，是该节点对目标节点的评估评分；计算每一个指标的评分计算每一个指标的评分式中：是每个子指标基于其频率的加权评分，是特定节点对于目标某一指标评评分量，S
sti
是指标的评分；指标汇总计算以后，判断服务节点类型；服务S为新服务：提供服务节点Ns为新节点时，此时服务节点的初始信任评分为式中：是新节点提供的新服务的初始信任评分，S
st
是服务测试的评分，S
pt
是性能测试的评分，服务权重μ
st
＝07，性能权重为μ
pt
＝03；提供服务节点Ns为旧节点时，此时服务节点的初始信任评分为式中：是现有节点提供的新服务的初始信任评分，S
ct
是现有的信任评分，服务权重μ
st
＝06，性能权重μ
pt
＝02，服务提供节点的现有信任评分μ
ct
＝02；
服务S为旧服务计算指标的权重，为了激励节点提高评分较低的指标，会通过下面公式提高比重，之后计算权重计算权重计算权重计算权重计算权重计算权重计算权重计算权重计算权重计算权重式中是指标的排名值，服务测试S
st
，活跃度S
sa
，服务交互S
si
节点参与任务S
pt
服务完整性检查S
siy
，α是指标S
st
的加权参数，β是指标S
sa
的加权参数，γ是指标S
si
的加权参数，δ是指标S
pt
的加权参数，ε是指标S
siy
的加权参数；指标权重计算后，按照权重将各指标以一定的比例合并，得到新一轮服务评价最终评分，式中，是新的信任评分旧服务存在旧评分，新旧评分合并能提高评价准确度，将评分按评价的消费节点评分乘积合并式中：是目标节点的最终信任评分，是是旧信任评分，是新评分平均评分，是新、旧评估节点信任评分。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对低于标准评分的节点设置激励措施并重复服务激励算法过程，鼓励各服务节点提高自身评分，包括：
得出最终得信任评分后，消费节点会将信任评分与标准信任评分对比；信任评分低于标准分，消费节点将设置激励；这些激励连同相关的服务信息被发送给服务提供节点，然后服务提供节点决定服务的级别，以获得更高信任评分；服务结束后将在触发对服务提供节点和服务的新一次信任评估；信任循环的活动通过智能合约去中心化自主地实现。5.一种物联网区块链节点安全性优化系统，其特征在于，所述系统包括：初始化单元，选择多维指标，通过区块链节点初始化计算出服务提供节点的指标评分，指标评分包括服务测试评分、活跃度评分、服务交互评分、参与任务评分、服务完整性评分；计...

【专利技术属性】
技术研发人员：严本冬，刘云，
申请(专利权)人：严本冬，
类型：发明
国别省市：