[发明专利]一种基于区块链的农业科技园区环境信息共享系统和方法

权利要求书

1.一种基于区块链的农业科技园区环境信息共享系统和方法，其特征在于：该系统包括包括感知层、区块链层、智能合约层、共享管理层四部分，所述感知层，包括环境信息采集模块、传输模块、私有物联网数据管理与存储模块；所述区块链层，包括数据共识机制算法模块、非对称加密算分模块、时间戳算法模块，用来实现数据安全和去中心化数据共享；所述智能合约层，包括远程数据管理模块、认证管理模块；所述共享管理层，包括共享模块、权限控制模块。

2.根据权利要求1所述的基于区块链的农业科技园区环境信息共享系统和方法，其特征在于：所述区块链层采取区块链上目录存储、链下扩展存储的方式实现来源分散的子物联网数据的归一化整合。

3.根据权利要求1所述的基于区块链的农业科技园区环境信息共享系统和方法，其特征在于：所述环境信息采集模块，对温湿度传感器、土壤含水量传感器、二氧化碳传感器、光照传感器，农作物长势遥感检测器、摄像头等信息进行采集，并通过传输模块发送至子物联网数据管理与存储模块，子物联网数据管理与存储模块接收并存储子物联网内的环境信息，再将设备类型、设备ID、设备状态、数据更新时间、数据内容摘要发送至远程数据管理模块。

4.根据权利要求1所述的基于区块链的农业科技园区环境信息共享系统和方法，其特征在于：所述远程数据管理模块，包含一个状态数据库来记录所有在区块链注册的信息，以键值对key-value的方式保存信息的摘要；key与子物联网内传感器设备一一对应，其格式为：设备所属组织ID.设备类型.设备ID，value为一系列键值对，value字段包括：设备ID，设备状态(标识设备处于开启还是关闭等状态)，记录数据的内容摘要，数据更新时间。

5.根据权利要求1所述的基于区块链的农业科技园区环境信息共享系统和方法，其特征在于：所述认证管理模块的认证包括以下步骤：

(1)所述认证管理模块向各子物联网和共享模块发布一对安全密钥，分为公共密钥和私有密钥。共享模块存储各个子物联网的公共密钥密码，子物联网保存共享模块的公共密钥密码；

(2)所述认证管理模块中的每个用户角色有对应的权限，用户角色可以相互依赖和转换，不同的用户角色对应于不同的数据源权限，权限控制模块执行用户角色权限认证。

6.根据权利要求1所述的基于区块链的农业科技园区环境信息共享系统和方法，其特征在于：所述权限控制模块的控制方法包括：

(1)数据请求用户向共享模块中的平台客户端申请接口访问权限；客户端通过该接口请求平台服务器。平台服务器接收到请求后，服务器将使用请求用户的私钥对请求信息进行加密以生成数字签名。在纯文本请求之后添加数字签名。

(2)平台服务器将加密后的请求返回给平台客户端，权限控制模块中的统一管理平台客户端对请求进行认证。统一管理平台服务器查询请求用户对应的角色权限，以获取认证结果(认证成功，认证失败等)。认证失败转到步骤(3)，否则，转到步骤(4)。

(3)权限控制模块返回给平台服务器认证失败的结果，同时，将处理结果在统一管理平台服务器进行记录。

(4)权限控制模块在数据管理模块中定位到请求的信息的摘要，根据数据所属组织ID在共享模块中查询到对应的公共密钥密码。

(5)共享模块将使用自己的私有密钥对请求信息进行加密以生成数字签名，在纯文本请求后添加数字签名。

(6)共享模块根据步骤(4)查询到的私有密钥密码对请求返回的结果进行解密，并返回结果给平台客户端。

(7)权限控制模块将处理结果在统一管理平台服务器进行记录。