[发明专利]一种跨链网关交互系统和方法以及供应链数据管理方法

说明书

一种跨链网关交互系统和方法以及供应链数据管理方法，采用了区块链技术来进行供应链数据管理，去除了供应链网络中的参与方之间的信任，使得数据以分布式的方式进行共享；采用跨链网关来连接不同的区块链平台，使得区块链具有了可扩展的功能。将区块链和物联网技术结合在一起，建立一个多层的区块链基础架构，使得不同的区块链平台为供应链的不同场景提供支持。本发明不仅对供应链的物流场景使用，使得参与方可以实时监测产品状态，而且，适用于智能家居和医疗场景，使得智能、可信的社会成为可能。

技术领域

本发明涉及区块链跨链技术以及供应链数据管理领域，特别涉及一种跨链网关交互系统和方法以及供应链数据管理方法。

背景技术

供应链是由供应商、制造商、分销商、零售商和最终用户形成一个整体的功能网络，通过对信息流、物流和资金流的控制来实现多个组织之间的合作。当前的供应链高度依赖中心化的、独立的信息管理系统。因此，供应链的各个实体需要对存储在单个组织中敏感的、有价值的信息高度信任。而现代的供应链网络又是由多层级的、地理上杂乱的实体协作为消费者服务。全球化、不同的监管政策、供应链网络中不同的文化和人类行为，使得在这个复杂的网络中评估信息和管理风险几乎不可能。此外，单点故障是集中化信息系统的另一个缺点，它使整个系统容易受到错误、黑客攻击、腐败。

在生产、运输过程中为了使得参与者信任产品的质量，当前的供应链又非常依赖物联网技术实现实时的监控。集中式访问控制系统是为满足传统的面向人机的物联网场景而设计的。设备位于相同的信任域中，这通常需要集中的访问管理。然而，与传统场景相比，一些物联网场景比传统场景更具动态性，物联网设备是移动的，在其生命周期中属于不同的管理社区。另一方面，物联网设备可以由多个管理者同时管理。物联网应用场景的不同，形成了稳定的和移动的两种物联网网络拓扑结构。智能家居应用通常是稳定的网络拓扑结构，而供应链应用是移动的网络拓扑结构。

近年来，随着区块链技术的快速发展，区块链具有不可篡改、可追溯、分布式共享的特性被认为能够解决上述供应链数据管理问题。此外，区块链支持可编程，通过在区块链上部署智能合约使得业务自动执行。然而，区块链在系统架构上面临安全性、分散性、扩展性三难问题。当前的区块链系统牺牲了扩展性，使得其交易的吞吐量低，普遍不能满足实际的业务需求。因此，为了提高交易的吞吐量，另一种DAG结构的区块链技术被提出和实现，这种区块链结构具有可扩展性。由于获取交易的全局时间戳很难，这类型的区块链系统不支持可编程，在其上不能构建复杂的应用逻辑。

区块链作为一门新兴的技术，跨链一直是区块链领域一个重要的话题。跨链方法为区块链提供了链外通道的能力，提高了区块链的扩展性。通过跨链技术来集成多个不同的区块链平台，使得多个区块链平台协作完成实际业务。在应用中，将不同场景的业务部署在相应的专有区块链平台中，利用跨链技术实现跨场景交互。

发明内容

鉴于此，针对供应链的数据管理和区块链扩展性问题，本发明的目的是提出一种跨链网关交互系统和方法以及供应链数据管理方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种跨链网关交互系统，包括数据层、扩展层和控制层，其中，

(1)数据层采用IOTA的Tangle网络，用于存储感知层从周边环境检测到的数据；

(2)控制层采用Fabric区块链网络，用于接收应用层的调用，通过智能合约执行访问控制和智能计算，最后将计算结果上链并将计算结果返回给应用层；

(3)扩展层，采用跨链网关，用于将Fabric区块链网络的请求路由到IOTA的Tangle网络，以及将IOTA的Tangle网络中的请求路由到Fabric区块链网络；

本发明进一步的改进在于，IOTA的Tangle网络和Fabric区块链网络通过跨链网关进行连接，每一个跨链网关连接一个IOTA的Tangle网络的全节点，也连接Fabric区块链网络的Peer节点。