【技术实现步骤摘要】
本专利技术星载数据全周期管理，具体涉及一种星座场景的关键数据全生命周期管理方法、设备及介质。
技术介绍
1、巨型星座节点数量多，规模大，节点间通信资源受限，各参与主体间存在信任以及数据可信管理等问题。对星上关键数据的产生、传输、存储、检索、恢复、操作记录、追溯、消亡的全生命周期管理非常关键，其中对关键数据的安全防护应做到防篡改、防删除、防重放等基础功能。
2、航天东方红卫星有限公司cn202111669551.3公开了一种小卫星全寿命周期数据管理系统，建立配置信息数据库、运行信息数据库和研制信息数据库，将卫星在轨数据、研制生产数据和辅助信息数据，按存储介质、存储类型和传输方式的差异，导入全周期数据存储单元，数据处理单元完成卫星在轨数据接收、帧格式处理、遥测数据解析、小固存数据接收及处理，进行卫星轨道计算、星历预报、姿态实时计算和过境预报计算。智能分析单元对在轨实时数据阈值门限监视，异常状态告警，快速诊断卫星故障。数据挖掘单元对不同时段部件或设备的在轨数据和地面测试数据进行挖掘，评估整星全寿命周期健康状态，星上产品使用效率与频次分析，生成在轨使用状态分析报告。三维态势显示单元提供在轨卫星状态实时三维态势显示。上海卫星工程研究所cn202210081732.2公开了一种卫星在轨自主数据管理及控制方法和系统，从遥感卫星数据应用出发，设计了一种数据存储下传管理和控制的方法。中晗控股集团有限公司cn201911127151.2公开了一种基于区块链的大健康数据管理平台，包括大健康数据管理云服务器、多个用户端、管理端和安全检测服务
3、(1)卫星数据管理面向的都是单星场景，采用集中存储和处理的管理方式，面向未来巨型星座分布式应用场景，数据尤其是路由表、指令、密钥等关键数据的可靠性及安全性等难以满足应用需求。
4、(2)卫星数据种类包含载荷、平台等多种数据类型，不同类型数据对卫星正常运行及任务执行产生的影响不同，因此，在做数据管理时，应该差异化对待，才能保证效率和可靠性达到良好平衡。
5、可见，基于区块链的数据管理方式在健康、金融等领域已展开应用，其优越性也得到体现，但是，星上与地面应用场景有显著差异，星上对运行平台的可靠性、硬件资源严重受限以及辐照环境等因素，使区块链在星上部署受到严重限制，需要结合巨型星座场景特点，合理优化裁剪精简区块链，降低开销，才能满足应用要求。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种星座场景的关键数据全生命周期管理方法、设备及介质，能够对巨型星座卫星节点关键数据的产生、传输、存储、保护、归档、查询、恢复和销毁的全生命周期进行管理，保障数据的机密性、完整性和可信删除。
2、为实现上述目的，本专利技术技术方案如下：
3、一种星座场景的关键数据全生命周期管理方法，基于区块链，采用天地一体化协同体系架构，对巨型星座卫星节点关键数据的产生、传输、存储、保护、归档、查询、恢复的全生命周期进行管理；其中，区块链核心网络部署于地面控制中心，作为共识节点掌握核心权限；巨型星座中高轨卫星或地面控制中心作为同步节点，中低轨卫星作为轻节点，验证链上信息；渔船、舰艇和无人机作为客户端访问自身权限内的链上数据；所述关键数据包含身份信息、星间路由表和编址、机要指令以及业务信息，其中，机要指令指涉及星座节点本身安全、运维和控制的关键指令参数；业务信息指巨型星座产生的探测处理和信息融合结果的情报信息。
4、其中，所述天地一体化协同体系架构，按空间维度将巨型星座场景分为地面、太空、海洋和天空，共同组成天地一体化协同区块链网络；其中地面控制中心作为天地一体化协同区块链网络的共识节点，参与区块链网络中共识投票、交易执行、区块验证和记账；：同步节点指高轨卫星或地面控制中心，参与区块和交易同步、区块验证，交易执行，并记录近期的完整账本数据，不参与共识投票；轻节点指中低轨卫星。
5、其中，所述关键数据保护包含防删除、防篡改和防重放。
6、其中，所述关键数据产生，具体包含：身份信息，初始状态由地面控制中心统一产生、分配或更改，星座运行过程中，星座节点申请加入网络时，将身份信息发送给地面控制中心进行认证流程；星间路由表和编址，初始信息由地面控制中心计算产生，并发送给巨型星座节点，运行过程中，巨型星座核心节点会产生适应星座节点动态变化的实时路由信息；机要指令，指涉及星座节点本身安全、运维、控制关键指令参数，由地面指挥中心产生，地面控制中心发出；业务信息，指巨型星座产生的探测处理、信息融合结果的情报信息。
7、其中，所述关键数据保护，具体包含：地面区块链传输和地面区块链和高轨区块链之间的传输；高轨节点向地面区块链某一个节点请求数据，然后再有选择的向其他节点请求最新区块头哈希；
8、所述关键数据存储，具体包含：
9、关键数据采用分布式冗余存储机制进行存储；
10、天地协同区块链系统存储模块负责持久化存储包括链上区块数据、状态数据、历史数据、合约执行结果读写集数据、事件数据的账本数据，按照存储数据的功能和特性分为以下五种数据库，分别是：区块数据库、状态数据库、历史数据库、结果数据库和实践数据库；
11、地面区块链以区块为单位进行批量的数据提交；
12、区块链存储模块支持数据库存储账本数据，业务选择leveldb和sqlite数据库部署区块链。
13、其中，所述关键数据归档包含：天地协同区块链系统计划通过自定义策略实现进行数据归档，归档后的数据独立存储；当需要恢复数据时，通过区块链智能合约和预言机向独立存储请求相关数据，然后数据即可恢复到地面或卫星区块链账本中；对于存储在区块链账本或归档的数据，通过编写智能合约利用交易id和区块哈希进行查询；
14、归档后节点对其他节点提供同步服务时，其他节点选择已归档高度低于同步节点高度的节点；数据迁移时依次查询节点的区块数据，将区块备份到数据库进行链外存储；备份完成后，发起清理区块数据的系统合约调用。
15、其中，所述关键数据恢复，从链外存储获取归档数据，以区块为单位向链上发起区块恢复请求，链上存储模块提供恢复区块数据的接口，以区块为单位，将归档后的数据复原；自动更新链外存储中区块数据的状态为已恢复。
16、其中，所述关键数据销毁，在天地协同区块链系统的采用的分布式冗余存储机制环境下，一份原始数据及其在分布式网络的各个节点的拷贝，包括各个节点的网络位置信息、数据在各个节点的存储位置信息、数据在各个节点的其它拷贝信息、数据基础信息变更，在归档至链外存储的同时自然被清理，只有哈希值留在链上；除归档之外，拥有权限的操作者通过合约将每种类型手动删除。
17、一种电子设备，所述电子设备包括处理器、用于存储所述处理器可执行指令的存储器；所述处理器，用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述指令以实现本专利技术所述的星座场景的关键数据全生命周期管理方法。
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【技术保护点】
1.一种星座场景的关键数据全生命周期管理方法，其特征在于，基于区块链，采用天地一体化协同体系架构，对巨型星座卫星节点关键数据的产生、传输、存储、保护、归档、查询、恢复的全生命周期进行管理；其中，区块链核心网络部署于地面控制中心，作为共识节点掌握核心权限；巨型星座中高轨卫星或地面控制中心作为同步节点，中低轨卫星作为轻节点，验证链上信息；渔船、舰艇和无人机作为客户端访问自身权限内的链上数据；所述关键数据包含身份信息、星间路由表和编址、机要指令以及业务信息，其中，机要指令指涉及星座节点本身安全、运维和控制的关键指令参数；业务信息指巨型星座产生的探测处理和信息融合结果的情报信息。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述天地一体化协同体系架构，按空间维度将巨型星座场景分为地面、太空、海洋和天空，共同组成天地一体化协同区块链网络；其中地面控制中心作为天地一体化协同区块链网络的共识节点，参与区块链网络中共识投票、交易执行、区块验证和记账；：同步节点指高轨卫星或地面控制中心，参与区块和交易同步、区块验证，交易执行，并记录近期的完整账本数据，不参与共识投票；轻节点指中低轨卫星。<...
【技术特征摘要】
1.一种星座场景的关键数据全生命周期管理方法，其特征在于，基于区块链，采用天地一体化协同体系架构，对巨型星座卫星节点关键数据的产生、传输、存储、保护、归档、查询、恢复的全生命周期进行管理；其中，区块链核心网络部署于地面控制中心，作为共识节点掌握核心权限；巨型星座中高轨卫星或地面控制中心作为同步节点，中低轨卫星作为轻节点，验证链上信息；渔船、舰艇和无人机作为客户端访问自身权限内的链上数据；所述关键数据包含身份信息、星间路由表和编址、机要指令以及业务信息，其中，机要指令指涉及星座节点本身安全、运维和控制的关键指令参数；业务信息指巨型星座产生的探测处理和信息融合结果的情报信息。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述天地一体化协同体系架构，按空间维度将巨型星座场景分为地面、太空、海洋和天空，共同组成天地一体化协同区块链网络；其中地面控制中心作为天地一体化协同区块链网络的共识节点，参与区块链网络中共识投票、交易执行、区块验证和记账；：同步节点指高轨卫星或地面控制中心，参与区块和交易同步、区块验证，交易执行，并记录近期的完整账本数据，不参与共识投票；轻节点指中低轨卫星。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述关键数据保护包含防删除、防篡改和防重放。
4.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述关键数据产生，具体包含：身份信息，初始状态由地面控制中心统一产生、分配或更改，星座运行过程中，星座节点申请加入网络时，将身份信息发送给地面控制中心进行认证流程；星间路由表和编址，初始信息由地面控制中心计算产生，并发送给巨型星座节点，运行过程中，巨型星座核心节点会产生适应星座节点动态变化的实时路由信息；机要指令，指涉及星座节点本身安全、运维、控制关键指令参数，由地面指挥中心产生，地面控制中心发出；业务信息，指巨型星座产生的探测处理、信息融合结果的情报信息。
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【专利技术属性】
技术研发人员：李宗凌，汪路元，张伟，宋桂萍，余晟，王禹超，王丙昊，刘红笛，栾申申，张文萱，
申请(专利权)人：北京空间飞行器总体设计部，
类型：发明
国别省市：
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