[发明专利]基于边缘计算的工业数据检测区块链网络系统及检测方法

说明书

本发明公开了基于边缘计算的工业数据检测区块链网络架构及检测方法，属于工业数据检测领域。其中区块链网络架构包括物联网络、区块链网络、边缘服务器以及外部网络，引用公有链使得每一个公民都可以加入公有链作为区块链节点维护区块链网络，同时公民也可以作为访问节点访问区块链网络，同时引入边缘计算，借由边缘服务器的算力为区块链节点提供服务，解决部分区块链节点算力不足无法对采集的数据进行检测的问题，从而对采集的数据的真实性和可靠性进行检测，杜绝不良厂商篡改数据，损害社会利益；同时引入智能合约访问模式，使得企业排放在超标之后，自动执行智能合约，防止不良企业拖欠罚金，提高监管的执行力度。

技术领域

本发明属于工业数据检测领域，具体涉及基于边缘计算的工业数据检测区块链网络架构及检测方法。

背景技术

工业传感网络是工业数据的采集与传输的重要模式。然而随着传感器网络规模的不断增加，数据的采集量越来越大，而如此大量的数据在采集、传输以及存储的各个环节被篡改的风险极高。因此，如何实现海量数据的安全采集以及不被篡改的存储与同步，是一个亟待解决的问题。传统的工业数据采取中心数据库存储模式，由一个中心化的数据库来收集所有已连接设备的信息，但这并不能保证数据的真实性与安全性，存在被利益相关方篡改的风险，这也是当前工业数据检测领域十分让人头疼的问题。

并且传统的中心数据库存储模式对于已经采集的数据在各个节点的传递过程中，缺乏强大的数据保护措施，会出现数据文件的失窃和篡改的可能性。目前，环保总局采用的是类似ERP（企业资源计划）或SFCS（生产现场管理系统）统计系统，这样的系统都有一个中心服务器，由开发者控制，但企业为了减少自身的负担，必然会想方设法在数据上做手脚，以此来减少缴纳高额排污费用。因此，有必要采取新的数据检测方法来减少社会损失，同时这也是巨大的市场机遇。同时，目前的数据检测和数据监管只有环保局负责，但是环境问题是全社会的问题，工厂排污监管也应该由全社会的有志之士共同承担。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提出一种基于边缘计算的工业数据检测区块链网络架构及检测方法，引用公有链(Public blockchain)，使得每一个公民都可以加入公有链作为区块链节点维护区块链网络，同时公民也可以作为访问节点访问区块链网络，同时引入边缘计算，借由边缘服务器的算力为区块链节点提供服务，解决部分区块链节点算力不足无法对企业采集的数据进行检测的问题，从而对企业采集的数据的真实性和可靠性进行检测，杜绝不良厂商篡改数据，损害社会利益；同时引入智能合约访问模式，使得企业排放在超标之后，自动执行智能合约，防止不良企业拖欠罚金，提高监管的执行力度。

本发明提供一种基于边缘计算的工业数据检测区块链网络架构，包括：物联网络、区块链网络、边缘服务器以及外部网络。

所述物联网络包括多个物联设备，所述物联设备包括第一签名模块、第一通信模块和第一检测模块。

所述第一通信模块用于将物联设备采集的数据上传至就近获取的区块链网络中的区块链节点，所述就近获取的区块链网络中的区块链节点为安全区块链节点。

所述第一签名模块用于对物联设备采集的数据进行数字签名。

所述第一检测模块用于判断是否有非法入侵者对物联设备执行不良操作篡改数据，如果有，则第一检测模块发出警报，同时第一检测模块将非法入侵者对物联设备执行不良操作篡改数据的问题上传到就近获取的区块链网络中的区块链节点。

所述区块链网络包括多个区块链节点，每个区块链节点之间基于P2P通信网进行连接。所述区块链节点包括共识模块、标识模块、访问模块、第二签名模块、第二通信模块、第二检测模块和第一验证模块。

所述共识模块，基于PoW共识算法形成共识机制，使所有的安全区块链节点保存一致的区块链信息，进行数据的安全交互。