[发明专利]一种嵌套式可溯源数字孪生体的实现方法及数据结构

说明书

本发明公开了一种嵌套式可溯源数字孪生体的实现方法，对各个节点产生的电子数据执行签名步骤、初始嵌套步骤和循环嵌套步骤，将上一个节点的嵌套文件嵌入当前节点的记录文件并进行签名验证得到新的嵌套文件，得到一种嵌套式可溯源数字孪生体的数据结构，数据结构的层数对应产生数据的节点数，每个节点的数据记录文件中包含上一个节点的数据记录文件及本节点的电子签名，每个节点的电子签名对应区块链中的一个区块结构。本发明是一种溯本追源的技术，他记录了原始数据在整个生命周期内（从产生、传播到消亡）的演变信息和演变处理内容，在数据源产生过程通过可信时间戳和KSI签名后，利用嵌套式docket数据结构记录数据，形成电子数据可溯源链的过程。

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，具体是一种利用区块链技术实现嵌套式数字孪生体的方法。

背景技术

工业互联网的基础模型和技术依托于数字孪生体（Digital Twin），虽然这个概念产生于军事领域，但很快得到了领先工业企业的认同，并投入大量资源做研究。数字孪生，有时候也用来指代将一个工厂的厂房及产线，在没有建造之前，就完成数字化模型。从而在虚拟的赛博空间中对工厂进行仿真和模拟，并将真实参数传给实际的工厂建设。而工房和产线建成之后，在日常的运维中二者继续进行信息交互。

在当代信息化设施正以势如破竹的速度普及着，数字化时代给用户、企业、政务带来种种便利的同时弊端也在一一凸显，各种网络欺诈行为也越来越多发生，例如：黑客入侵系统破坏数据或内部工作人员恶意篡改数据库数据。使得人们越来越担心数据的安全，越来越怀疑数据的真伪，数据的完整性、真实性也显得越来越宝贵。因此，关注数据的传播和演化过程也显得尤为重要，数据保护技术也应当尽快保持同步，而数据溯源是判断数据真实性的一种有效途径之一。

区块链技术可以证明数据在其生命周期内的原始性、完整性，且证明过程不依赖任何第三方的信任关系。但是如果将现有的区块链技术用于产品的生产或销售过程的数据真实性证明时，存在一个问题，就是验证者只能验证其所在节点的区块，例如产品完成生产-仓储-销售这个过程后，生产者或销售者能验证自己的生产数据或销售数据，而无法验证完整的生产-仓储-销售数据，而在数据重要性越来越重要的今天，这种仅能把控局部数据的情况是无法满足需求的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前无法把控产品从生产到流通全过程数据的问题，提供了一种电子数据防伪溯源的方法，通过与业务系统的无缝对接，且经过可信时间戳和KSI区块链签名的数据可有效防篡改，在此基础上，将系统数据记录在嵌套式docket数据结构中，实现原始且可验证的数据完整溯源。

本发明采用下述技术方案：

一种嵌套式可溯源数字孪生体的实现方法，包括在各个节点产生的电子数据，包括：

签名步骤：每个节点产生电子数据后进行签名验证，得到数据的电子标签，并将二者合成为一个记录文件；

初始嵌套步骤：将第一个节点的记录文件嵌入第二个节点的记录文件并进行签名验证得到嵌套文件；

循环嵌套步骤：将上一个节点的嵌套文件嵌入当前节点的记录文件并进行签名验证得到新的嵌套文件。

根据权利要求1所述嵌套式可溯源数字孪生体的实现方法，其特征在于：在第1个节点执行签名步骤；在第2个节点执行签名步骤和初始嵌套步骤；在第i个节点执行循环嵌套步骤，将第i-1个节点的嵌套文件嵌入第i个节点的记录文件得到第i个节点的嵌套文件；从任何一个节点都可以获取最后一个节点的嵌套文件。

所述签名验证为区块链签名。

所述嵌套文件和记录文件均为XML文件，电子数据包含节点所产生的数据、属性和输入策略。

按照产品的流转过程设立顺序节点，将每个节点的数据层层嵌套为可溯源的数字孪生体。