[发明专利]基于联盟区块链制造业部门协同维持数据可靠存证的方法

说明书

本发明涉及一种基于联盟区块链的制造业部门协同维持数据可靠存证的方法及系统，其方法包括：步骤S1：以多个协议节点为中心，采用分布式数据库和Raft共识技术形成联盟区块链网络；其中，每个协议节点对应至少一个部门以及一个分布式账本，利用协议节点对该部门进行数字身份凭证管理以及数据链上管理；其中，部门包括：业务部门和管理部门；步骤S2：管理部门对各个业务部门的数字身份凭证的申请、验证、更新以及撤销进行管理；步骤S3：各个业务部门利用数字身份凭证，登录其对应的协议节点，进行数据上链与数据查询操作。本发明提供的方法以联盟区块链技术为技术框架，设计了部门间数据上链、交互、身份识别管理的新模式。

技术领域

本发明涉制造业的数据交互领域，具体涉及一种基于联盟区块链的制造业部门协同维持数据可靠存证的方法及系统。

背景技术

随着5G、物联网技术的蓬勃发展，全球制造业IT化的浪潮正扑面而来。IT技术与制造领域的结合，将使得生产过程的每一个环节、设备变成数据终端，全方位采集底层基础数据，并进行更深层面的数据分析与挖掘，从而提高效率、优化运营。IT化技术固然极大增强了工业制造的效率，然而将IT技术引入传统行业，也将产生新的数据智能治理问题。这主要表现在1)服务于“设计、制造、物流、售后”等制造业部门所产生的数据分属于独立组织，相互之间的信任难以保证，因而数据的可信度不高，这也使得部门间的交互消耗巨大；2)传统依赖于单一授信部门对全部制造业部门进行认证、保证数据可信的方式，在大量部门加入、进行数据传递的情况下，认证效率将会大幅下降。不仅如此，单一授信部门的安全性也难于保证。

针对上述问题，现有技术在实现制造业各部门数据互联互通过程中无法保证数据的可信度，尤其不能够解决单一权威授信部门在为大量部门进行数据授信过程中造成的易被单点攻破和认证效率低下的问题。专利《一种基于区块链多方自我维持的制造业跨数据实体溯源方法》(CN110069475A)提出了一种制造业跨数据实体溯源方法，但其侧重于对参与数据演化的实体进行数据溯源，而没有明确工业生产各部门需要提交的数据，也没有强调如何联合实际的工业制造部门进行区块网络的建立；专利《一种基于联盟链的分布式制造业数据采集存储方法》(CN112241539A)介绍了一种基于联盟链的分布式制造业数据采集存储方法，本方法侧重于利用传感器进行数据的采集，并利用区块链进行存储，仍没有涉及到不同制造部门所需要上传提交的具体数据，以及哪些组织被纳入区块链的可信存储范围。

区块链是一个信息技术领域的术语。从本质上讲，它是一个共享数据库，存储于其中的数据或信息，具有“不可伪造”“全程留痕”“可以追溯”“公开透明”“集体维护”等特征。基于这些特征，区块链技术奠定了坚实的“信任”基础，创造了可靠的“合作”机制，具有广阔的运用前景。区块链的重要特征在于其基于“分布式账本”(Distributed LedgerTechnology)技术实现了分布式的数据存证共享。共享的过程需要要求维护账本的各方遵从一定的协议对其数据库进行更新，这个协议则成为“分布式共识”。确定共识的主体的形式可以有很多，在固定挑选出几个中心来维护整个分布式账本的技术，具备“联盟链”形态；而不去区分中心，所有节点共同维持的链，具备“公有链”形态。从制造业上下游部门产生的数据特点而言，选取几个有代表性的中心维护整个区块链结构更符合监管。

基于联盟区块链去中心化、开放、独立、安全的特性，为制造业上下游生成部门建立基于分布式共识技术的联盟区块链自我维持网络，定义网络中各部门需要上链的数据，设计部门利用区块链上可靠数据辅助进行生产制造的流程，进而形成制造业部门间数据自我维持网络建立方案。而目前还没有结合区块链详细讨论部门产生数据哪些需要上链、如何进行上链、以及如何进行数据流转的问题。

总之，现有技术存在以下缺点和不足：(1)服务于“设计、制造、物流、售后”等制造业部门所产生的数据分属于独立组织，组织间难于建立有效互信方式使得相互之间的数据沟通造成阻碍，同时如何设计具体的部门间数据交互模式，形成数据交互的闭环，也是当前需要解决的问题；(2)单一认证授权机构对制造业各部门产生数据进行授信保障的方式，其效率低下，并存在潜在被攻击而失去授信权威的危险。

发明内容