[发明专利]一种工业物联网中基于数据加密存储的数据共享方法

权利要求书

1.一种工业物联网中基于数据加密存储的数据共享方法，包括联盟链系统，所述联盟链系统包括数据聚合器、加密信息生成模块、数据加密模块、工作量证明模块、数据区块生成模块、智能合约处理模块；所述数据聚合器包括本地控制器以及记录池；其特征在于，在联盟链中进行数据存储时，联盟链系统利用加密信息生成模块生成证书、私钥、公钥以及签名，数据加密模块根据节点证书、私钥、公钥以及签名将节点的数据加密存储在数据聚合器的记录池中，若待上传的数据真实有效，则通过工作量证明模块来确定拥有记账权的节点，由该节点利用数据区块生成模块将数据写入区块链中；在联盟链系统中请求共享数据时，若一个节点向另一个节点发起数据请求，智能合约处理模块判断是否同意该收到数据请求的节点进行共享数据，若同意共享，将加密的数据发送给发起数据请求的节点，发起数据请求的节点利用自己的私钥对数据进行解密，完成数据共享。

2.根据权利要求1所述的一种工业物联网中基于数据加密存储的数据共享方法，其特征在于，在联盟链中进行数据存储的具体步骤包括：

S101、系统为全网内每个合法的节点颁发用于加密数据的公钥、私钥以及数字签名并为每个合法节点生成证书；当系统进行初始化时，节点从邻近的数据聚合器的记录池中获取区块数据存储位置索引表；

S102、节点上传监测数据时，先将节点的数字签名发送给数据聚合器进行身份验证，等到收到确认回复后，使用节点的公钥加密监测数据，附上加密后的监测数据的签名后连同加密后的监测数据一起发送给数据聚合器，数据聚合器利用本身公钥对接收到的数据进行加密，得到待上传数据；

S103、数据聚合器对待上传数据进行合法性检测，即判断待上传的数据是否安全有效，如果通过检测，就该待上传数据保存数据聚合器的记录池中，否则，直接忽略该待上传数据；

S104、通过工作量证明的方式确定某个时间段内数据记账管理权限，获得权限的数据聚合器才有资格将签名的数据写入到数据区块链中，即数据聚合器将本地一段时间内收集到的有效数据进行打包签名，随后数据聚合器通过工作量证明确定有资格将签名的数据块写入数据区块链中的数据聚合器；

S105、数据聚合器间执行共识规则，为保持区块数据一致，通过拜占庭容错共识算法实现数据共享联盟链系统的区块共识。

3.根据权利要求2所述的一种工业物联网中基于数据加密存储的数据共享方法，其特征在于，监测数据包括元数据类型、元数据标签、上传信息以及时间戳。

4.根据权利要求2所述的一种工业物联网中基于数据加密存储的数据共享方法，其特征在于，通过工作量证明竞争资格将签名的数据块写入数据区块链中的过程包括：将一个随机数x与前一区块的哈希值、时间戳以及当前数据块的Merkel根值的组合P_data的哈希作为当前区块的哈希值，表示为Hash(x+P_data)，将该哈希值作为工作量证明，若该工作量证明在数据共享联盟链系统中的数据集合器进行竞争计算，最先计算出随机数x的值的数据聚合器作为主节点，获得将签名数据块写入区块链的资格，其他数据聚合器作为从节点；其中Hash(x+P_data)＜difficulty，difficulty为控制数据聚合器计算出x的值速度的阀值。

5.根据权利要求2所述的一种工业物联网中基于数据加密存储的数据共享方法，其特征在于，作为从节点的数据聚合器通过作为主节点的数据聚合器发送过来的区块哈希和数字签名来验证数据区块的合法性和正确性，并把各个作为从节点的数据聚合器的审计结果附上各自的数字签名广播给其他作为从节点的数据聚合器吧，实现作为从节点的数据聚合器之间的相互监督和共同查验。