[发明专利]基于联盟链的物联网动态数据溯源方法及装置

权利要求书

1.一种基于联盟链的物联网动态数据溯源方法，其特征在于，包含：

A)构建用于表示动态数据操作轨迹的动态数据操作授权多维DAG图，并建立演化动态数据及实体间授权关系的动态数据安全问题模型，其中，多维DAG图中依据结点入度和出度确定父结点与子结点多维授权情况，有向边表示动态数据执行操作下的演进轨迹；

B)依据动态数据安全问题模型的群体博弈过程，分析结点诚实行为动机并获取各结点达成共识的边界条件；

C)授权部分信任结点组成验证结点列表，基于信誉共识激励维护该验证结点列表；

D)依据动态数据及实体间授权关系，及用于实体对动态数据授权验证的密钥对，并根据各结点达成共识的边界条件，生成实体授权关系，创建实体间多维授权链，并作为交易发布到授权关系联盟链网络上以区块链形式进行存储，以实现物联网动态数据操作的过程留痕和追踪溯源。

2.根据权利要求1所述的基于联盟链的物联网动态数据溯源方法，其特征在于，A)中构建DAG图包含如下内容：

A1)为物联网各子系统生成实体授权关系；

A2)利用动态数据生命周期数据流动过程中所有参与实体及参与实体的授权属性特征创建实体间的多维授权链，获取动态数据操作授权多维DAG图；

A3)依据操作实体失效覆盖范围，对动态数据存储面临的安全威胁问题进行建模，获取动态数据安全问题模型。

3.根据权利要求1所述的基于联盟链的物联网动态数据溯源方法，其特征在于，B)中获取各结点达成共识的边界条件，包含如下内容：

B1)提取DAG图中每个参与区块信息验证的结点的策略空间、收益函数，及每个参与结点在策略空间下的冯诺依曼-摩根斯坦效用，得到评价结点动作的价值函数；

B2)依据价值函数，分析结点相互作用并达成具有约束力协议的共识过程，得到结点的收益矩阵；

B3)依据收益矩阵分析群体博弈过程中单个节点进行决策的诚实行为动机，使各结点在与环境交互和分布式计算过程中获取最大累积效用，获取动态数据可追溯系统中各结点达成共识的边界条件。

4.根据权利要求1所述的基于联盟链的物联网动态数据溯源方法，其特征在于，根据物联网系统规模及吞吐率要求，设定共识过程等待时间间隔，将该等待时间间隔作为每轮共识间隔时间。

5.根据权利要求1所述的基于联盟链的物联网动态数据溯源方法，其特征在于，C)中验证结点列表获取及维护过程，包含如下内容：

C1)根据边界条件，估计结点背叛概率，并依据结点背叛概率大小选取部分结点作为验证结点列表；

C2)验证结点列表中每个结点通过为其他结点服务保持信誉，依据每轮共识选取最佳区块打包验证结点，并以设定系数参数降低最坏区块打包验证结点的信誉，当验证结点列表中结点信誉低于设定阈值时，将结点移出验证结点列表，若超过设定比例的结点被移出，则返回并重新授权组建新的验证结点列表。

6.根据权利要求1所述的基于联盟链的物联网动态数据溯源方法，其特征在于，D)实体间多维授权链以区块链形式进行存储过程中，授权结点申请发布新的动态数据或对某个动态数据进行操作时，经过验证并获得共识的动态数据及相关信息形成发布摘要信息，存储到动态数据联盟链网络上；每轮共识结束后，验证结点将满足条件的所有交易进行分组哈希运算，将哈希值存储于Merkle树状数据结构中，再利用区块链中的区块生成机制生成数据区块；区块之间利用区块头的哈希指针连接形成链状数据结构；接收方收到动态数据后，在本地计算其哈希值并采用Merkle树支持的简化支付验证协议与区块链上的对应数据进行比较，如果不一致，则判定动态数据文件遭到篡改并向监控中心报警。

7.根据权利要求6所述的基于联盟链的物联网动态数据溯源方法，其特征在于，D)中物联网各实例系统中相邻层次实体间通信时，采用二次散列迭代方式，将发送方公钥及消息同时作为哈希函数输入，得到作为特征值的哈希运算消息认证码；用发送方的私钥对消息认证码进行签名。