基于区块链的低轨卫星物联网通信方法技术

本申请应用于通信技术领域，公开了一种基于区块链的低轨卫星物联网通信方法

【技术实现步骤摘要】
基于区块链的低轨卫星物联网通信方法、系统及存储介质


[0001]本申请属于通信
，涉及一种基于区块链的低轨卫星物联网通信方法
、
系统及存储介质
。

技术介绍

[0002]低轨卫星物联网包括低轨卫星星座和物联网，低轨卫星物联网是结合低轨卫星的广覆盖的优势以拓展物联网的覆盖范围，使得偏远地区
(
地质复杂的区域或人迹罕至的区域
)
也能覆盖到物联网，从而在偏远地区部署物联网的终端后，可以基于低轨卫星物联网进行通信传输
。
而当前基于低轨卫星物联网进行通信是低轨卫星物联网中的终端与低轨卫星之间进行数据传输实现的，而终端和低轨卫星之间进行数据传输是需要在基于安全认证机制生成数据传输的安全证书后，基于安全证书验证传输的数据安全后才能完成
。
[0003]为了能覆盖更广的范围，通常需要在低轨道上部署大量的卫星，在地面部署大量的终端，所以在低轨卫星物联网中存在大量的低轨卫星和大量的终端，且在低轨卫星物联网中由于各个低轨卫星接收数据的地位平等，所以在大量终端向低轨物联网中的低轨卫星进行数据传输时，各个的低轨卫星都能参与共识，进而使得各个低轨卫星和终端在交互时会基于安全认证机制生成大量的安全证书，而低轨卫星的处理能力有限
、
终端过多以及参与共识的低轨卫星过多，使得低轨卫星物联网系统在进行通信时不仅容易产生拥塞，还存在数据交互复杂的问题，进而导致在低轨卫星物联网中数据传输效率低下的技术问题
。
[0004]上述内容仅用于辅助理解本申请的技术方案，并不代表承认上述内容为现有技术
。

技术实现思路

[0005]本申请的主要目的在于提供一种基于区块链的低轨卫星物联网通信方法
、
系统及存储介质，旨在解决低轨卫星物联网的数据传输效率低下的技术问题
。
[0006]为实现上述目的，本申请提供一种基于区块链的低轨卫星物联网通信方法，应用于低轨卫星物联网系统的地面物联网，所述基于区块链的低轨卫星物联网通信方法包括：
[0007]基于地面物联网中终端组的服务节点，收集所述终端组中同组终端的终端数据，以得到组数据；所述终端组为对所述地面物联网的终端进行分组后确定，所述终端组包括服务终端和同组终端，所述服务节点为注册至太空链的服务终端；
[0008]对所述组数据进行加密得到加密数据；
[0009]基于所述服务节点，将所述加密数据发送至所述低轨卫星物联网系统中的低轨卫星星座的共识节点；所述共识节点为注册至太空链的共识卫星，所述共识卫星为所述低轨卫星星座的各个轨道中预置的卫星
。
[0010]为实现上述目的，本申请提供一种基于区块链的低轨卫星物联网通信方法，应用于低轨卫星物联网系统的低轨卫星星座，所述基于区块链的低轨卫星物联网通信方法包括：
[0011]接收服务节点发送至所述低轨卫星星座的共识节点的加密数据；
[0012]所述服务节点为注册至太空链的服务终端，所述终端组为对地面物联网的终端进行分组后确定，所述终端组包括服务终端和同组终端，所述加密数据为加密的组数据，所述组数据为所述服务节点收集的终端组中同组终端的终端数据；
[0013]所述共识节点为注册至太空链的共识卫星，所述共识卫星为所述低轨卫星星座的各个轨道中预置的卫星
。
[0014]为实现上述目的，本申请提供一种基于区块链的低轨卫星物联网通信方法，应用于低轨卫星物联网系统的控制中心，所述基于区块链的低轨卫星物联网通信方法包括：
[0015]接收低轨卫星星座发送的交互数据；所述交互数据为将加密数据发送至共识节点后，由所述共识节点对所述加密数据进行验证得到验证结果，在确定所述验证结果有效后，对所述加密数据进行签名得到，所述加密数据为服务节点对组数据进行加密得到；
[0016]所述服务节点为注册至太空链的服务终端，所述终端组为对地面物联网的终端进行分组后确定，所述终端组包括服务终端和同组终端，所述加密数据为加密的组数据，所述组数据为所述服务节点收集的终端组中同组终端的终端数据；
[0017]所述共识节点为注册至太空链的共识卫星，所述共识卫星为所述低轨卫星星座的各个轨道中预置的卫星
。
[0018]为实现上述目的，本申请提供一种低轨卫星星座系统，所述低轨卫星星座系统包括：
[0019]地面物联网，用于基于地面物联网中终端组的服务节点，收集所述终端组中同组终端的终端数据，以得到组数据；所述终端组为对所述地面物联网的终端进行分组后确定，所述终端组包括服务终端和同组终端，所述服务节点为注册至太空链的服务终端；对所述组数据进行加密得到加密数据；基于所述服务节点，将所述加密数据发送至低轨卫星物联网系统中的低轨卫星星座的共识节点；所述共识节点为注册至太空链的共识卫星，所述共识卫星为所述低轨卫星星座的各个轨道中预置的卫星；
[0020]低轨卫星星座，用于接收服务节点发送至所述低轨卫星星座的共识节点的加密数据；所述服务节点为注册至太空链的服务终端，所述终端组为对地面物联网的终端进行分组后确定，所述终端组包括服务终端和同组终端，所述加密数据为加密的组数据，所述组数据为所述服务节点收集的终端组中同组终端的终端数据；所述共识节点为注册至太空链的共识卫星，所述共识卫星为所述低轨卫星星座的各个轨道中预置的卫星；
[0021]控制中心，用于接收低轨卫星星座发送的交互数据；所述交互数据为将加密数据发送至共识节点后，由所述共识节点对所述加密数据进行验证得到验证结果，在确定所述验证结果有效后，对所述加密数据进行签名得到，所述加密数据为服务节点对组数据进行加密得到；所述服务节点为注册至太空链的服务终端，所述终端组为对地面物联网的终端进行分组后确定，所述终端组包括服务终端和同组终端，所述加密数据为加密的组数据，所述组数据为所述服务节点收集的终端组中同组终端的终端数据；所述共识节点为注册至太空链的共识卫星，所述共识卫星为所述低轨卫星星座的各个轨道中预置的卫星
。
[0022]本申请还提供一种设备，所述设备为电子设备，所述电子设备包括：存储器
、
处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的所述基于区块链的低轨卫星物联网通信方法的程序，所述基于区块链的低轨卫星物联网通信方法的程序被处理器执行时可
实现如上述的基于区块链的低轨卫星物联网通信方法的步骤
。
[0023]本申请还提供一种存储介质，所述存储介质上存储有实现基于区块链的低轨卫星物联网通信方法的程序，所述基于区块链的低轨卫星物联网通信方法的程序被处理器执行时实现如上述的基于区块链的低轨卫星物联网通信方法的步骤
。
[0024]本申请还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的基于区块链的低轨卫星物联网通信方法的步骤
。
[0025]本申请提供了一种基于区块链的低轨卫星物联本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于区块链的低轨卫星物联网通信方法，其特征在于，应用于低轨卫星物联网系统的地面物联网，所述基于区块链的低轨卫星物联网通信方法包括：基于地面物联网中终端组的服务节点，收集所述终端组中同组终端的终端数据，以得到组数据；所述终端组为对所述地面物联网的终端进行分组后确定，所述终端组包括服务终端和同组终端，所述服务节点为注册至太空链的服务终端；对所述组数据进行加密得到加密数据；基于所述服务节点，将所述加密数据发送至所述低轨卫星物联网系统中的低轨卫星星座的共识节点；所述共识节点为注册至太空链的共识卫星，所述共识卫星为所述低轨卫星星座的各个轨道中预置的卫星
。2.
如权利要求1所述的基于区块链的低轨卫星物联网通信方法，其特征在于，所述基于所述服务节点，将所述加密数据发送至所述低轨卫星物联网系统中的低轨卫星星座的共识节点的步骤包括：判断在所述服务节点的可见范围内是否存在所述低轨卫星星座的共识节点；若在所述服务节点的可见范围内不存在所述低轨卫星星座的共识节点，则将所述加密数据发送至可见卫星节点，以供所述可见卫星节点将所述加密数据转发至同轨道的共识卫星节点，其中，所述可见卫星节点为在所述服务节点的可见范围内的低轨卫星星座中的卫星；若在所述服务节点的可见范围内存在所述低轨卫星星座的共识节点，则将所述加密数据发送至所述共识节点
。3.
如权利要求1所述的基于区块链的低轨卫星物联网通信方法，其特征在于，在所述基于地面物联网中终端组的服务节点，收集所述终端组中同组终端的终端数据，以得到组数据的步骤之前，所述基于区块链的低轨卫星物联网通信方法还包括：确定在所述终端组中部署的服务终端；基于预设加密算法和所述服务终端的服务信息，生成所述服务终端的服务认证私钥；按照预设证书转换格式和所述服务认证私钥，生成所述服务终端的服务请求证书；将所述服务请求证书发送至所述低轨卫星物联网系统的控制中心，以供所述控制中心基于根证书对所述服务请求证书进行签发得到所述服务终端的服务注册证书并将所述服务注册证书发送给所述服务终端，以将所述服务终端注册至所述太空链得到所述服务节点
。4.
如权利要求1所述的基于区块链的低轨卫星物联网通信方法，其特征在于，所述对所述组数据进行加密得到加密数据的步骤包括：对所述组数据进行压缩得到压缩数据；根据所述服务节点的服务公钥对所述压缩数据进行加密，并基于所述服务节点的服务私钥对加密后的所述压缩数据进行签名，得到所述加密数据
。5.
如权利要求4所述的基于区块链的低轨卫星物联网通信方法，其特征在于，在所述根据所述服务节点的服务公钥对所述压缩数据进行加密，并基于所述服务节点的服务私钥对加密后的所述压缩数据进行签名，得到所述加密数据的步骤之前，所述基于区块链的低轨卫星物联网通信方法还包括：基于所述终端组在所述地面物联网中的组号和所述服务节点在所述终端组中的节点
号，确定所述服务节点的服务标识号；将所述服务标识号发送至所述低轨物联网系统的控制中心，以供所述控制中心对所述服务标识号进行加密得到中间密钥，并根据所述控制中心的系统密钥对所述中间密钥签名得到签名密钥数据，将所述签名密钥数据发送至所述服务节点；在接收到所述签名密钥数据后，验证所述签名密钥数据的有效性；在验证所述签名密钥数据有效后，根据所述服务标识号和预设加密算法，计算所述服务节点的服务密钥对，并在所述太空链中进行广播，以供所述太空链中的共识节点接收到所述服务密钥对，其中，所述服务密钥对包括服务公钥和服务私钥
。6.
如权利要求1所述的基于区块链的低轨卫星物联网通信方法，其特征在于，在所述基于地面物联网中终端组的服务节点，收集所述终端组中同组终端的终端数据，以得到组数据的步骤之前，所述基于区块链的低轨卫星物联网通信方法包括：按照预设数据发送周期，定时唤醒所述地面物联网的各个终端以控制所述服务节点按照预设数据发送周期收集得到所述组数据
。7.
一种基于区块链的低轨卫星物联网通信方法，其特征在于，应用于低轨卫星物联网系统的低轨卫星星座，所述基于区块链的低轨卫星物联网通信方法包括：接收服务节点发送至所述低轨卫星星座的共识节点的加密数据；所述服务节点为注册至太空链的服务终端，所述终端组为对地面物联网的终端进行分组后确定，所述终端组包括服务终端和同组终端，所述加密数据为加密的组数据，所述组数据为所述服务节点收集的终端组中同组终端的终端数据；所述共识节点为注册至太空链的共识卫星，所述共识卫星为所述低轨卫星星座的各个轨道中预置的卫星
。8.
如权利要求7所述的基于区块链的低轨卫星物联网通信方法，其特征在于，在所述接收服务节点发送至所述低轨卫星星座的共识节点的加密数据的步骤之前，所述基于区块链的低轨卫星物联网通信方法还包括：确定在低轨卫星星座的轨道的共识卫星；基于预设加密算法和所述共识卫星的共识信息，生成所述共识卫星的共识认证私钥；按照预设证书转换格式和所述共识认证私钥，生成所述共识卫星的共识请求证书；将所述共识请求证书发送至所述低轨卫星物联网系统的控制中心，以供所述控制中心基于根证书对所述共识请求证书进行签发得到所述共识卫星的共识注册证书并将所述共识注册证书发送给所述共识卫星，以将所述共识卫星注册至所述太空链得到所述共识节点
。9.
如权利要求7所述的基于区块链的低轨卫星物联网通信方法，其特征在于，所述接收服务节点发送至所述低轨卫星星座的共识节点的加密数据的步骤包括：若为可见卫星节点接收到所述服务节点发送的所述加密数据，则控制所述可见卫星节点将所述加密数据转发至与所述可见卫星节点同轨道的共识节点以确定所述共识节点间接接收所述加密数据；若为共识节点接收到所述服务节点发送的所述加密数据，则确定所述共识节点直接接收所述加密数据
。10.
如权利要求9所述的基于区块链的低轨卫星物联网通信方法，其特征在于，在所述
若为可见卫星节点接收到所述服务节点发送的所述加密...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳聪，包岩，周晓阳，应葆华，彭涛，卫俊俊，刘渊渊，王睿栋，刘珊珊，徐荣蓉，
申请(专利权)人：中国移动通信集团江苏有限公司中国移动通信集团有限公司，
类型：发明
国别省市：