[发明专利]一种基于RFID和混合区块链-边缘架构的物品追踪方法

说明书

本发明涉及一种基于RFID和混合区块链‑边缘架构的物品追踪方法，通过将区块链、RFID与传统物品追踪的结合，物品经过每个节点的处理信息实时自动上链，可以实现物品传运全自动，提高信息化水平；区块链可溯源性、不可篡改性从根本上解决了记录差错问题，而联盟链的授权访问的特点，能够保证在数据共享过程中的安全性；结合IPFS的去中心化链外存储，仅将Hash值存入区块链，增强区块链的可扩展性，解决区块链存储规模有限的问题；结合区块链与属性基加密的访问控制，避免恶意的数据窃取，保护个人隐私。

技术领域

本发明属于区块链技术领域、数据安全领域、物流追踪领域等。

背景技术

据统计，大型机场近3年平均每年处理出港行李超过2千万件，日均处理超过5万件，相关航空企业受到了日渐增长的行李量带来的挑战。而根据国际航协(IATA)所公布的最新全球旅客调查报告显示，超过56％的旅客对于实时的行李跟踪信息有很大需求。

现有行李信息化和处理系统现状和存在问题有以下几方面：一、传统集中式数据库过于中心化导致数据泄露和篡改问题。RFID技术作为当前国际行李追踪领域最先进的技术可以提供97％以上的有效识读率，但是所获得的数据一般存储于中心化数据库，一旦中心点服务器出现问题将导致全网崩溃，并存在很高的外部攻击风险。二、实时追踪的不同部门之间的没有完善的数据共享机制和平台，存在信息孤岛。三、旅客对于个人数据隐私越来越重视，数据隐私性成为行李追踪体系的关键问题，但是现有数据共享方式是粗粒度的，旅客信息向整体业务链公开，不能保护数据隐私。四、区块链不能存储图像，制约了行李追踪服务的进一步发展。五、行李数据的产生和传输将达到空前规模，对实时追踪系统的可扩展性提出了很高要求。

解决上述问题的关键技术：一、区块链是一种去中心化、不可篡改、可追溯、可信的分布式数据库，可以很好地解决问题一和问题二。同时，联盟链仅支持参与维护节点访问，联盟链其授权访问的特性能够降低数据公开程度，从而加强数据的隐私安全，因此，我们选用联盟链搭建数据共享平台。但细粒度访问控制、存储图像需求以及区块链扩展化问题仍待解决，因此我们引入了下面两种技术。二、星际文件系统(IPFS)使用P2P分布式存储结构，可以轻松存储大量数据，以解决庞大行李数据的存储扩展问题。IPFS是一种内容寻址的块存储系统，具有诸如内容可寻址、不可篡改、去中心化等特性，与区块链结合，在保证了数据安全存储的情况下，提高了区块链系统的可扩展性，同时解决了区块链不能存储图像的问题。三、属性基加密 (attribute-based encryption,简称ABE)机制以属性为公钥,将密文和用户私钥与属性关联,能够灵活地表示访问控制策略,从而极大地降低了数据共享细粒度访问控制带来的网络带宽和发送结点的处理开销。

解决上述问题的意义：一、物品追踪信息化：区块链、RFID与传统物品追踪的结合，物品经过每个节点的处理信息实时自动上链，可以实现物品传运全自动，提高信息化水平。统一数据结构的智能合约的应用，能够解决数据异构问题，保证不同地域、部门的业务快速并行处理。二、数据存储安全化：区块链可溯源性、不可篡改性从根本上解决了记录差错问题，而联盟链的授权访问的特点，能够保证在数据共享过程中的安全性。三、存储空间扩展化：结合IPFS的去中心化链外存储，仅将Hash值存入区块链，增强区块链的可扩展性，解决区块链存储规模有限的问题，同时解决了区块链无法存储图像的问题。四、个人数据隐私化：结合区块链与属性基加密的访问控制，避免恶意的数据窃取，保护个人隐私。

发明内容