[发明专利]基于区块链和工业互联网的设备身份管理方法

说明书

本发明涉及一种基于区块链和工业互联网的设备身份管理方法，其包括：将获取的若干个有向无环图样本按照时间顺序排列以生成时序图序列。基于获取的每个有向无环图样本的图结构特征生成每个有向无环图样本的图结构特征矩阵，然后根据所有有向无环图样本的图结构特征矩阵生成工业区块链网络的时序特征矩阵以将工业区块链网络划分为若干个区块链子网络。将目标设备的设备验证请求发送到目标区块链子网络，目标区块链子网络中的第一网络节点接收设备验证请求，第二网络节点基于设备验证请求生成目标区块，第三网络节点对目标区块进行验证，并在验证通过时将目标区块加入目标区块链子网络。

技术领域

本发明涉及区块链和工业互联网领域，尤其涉及一种基于区块链和工业互联网的设备身份管理方法。

背景技术

区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。由于区块链具有去中心化、信息不可篡改、自治性等特性，区块链也受到人们越来越多的重视和应用。

设备身份认证模型本质上就是设备端向远程的服务端证明自己的身份，以确认在端侧的动作都是该设备或者该设备的操作者发出的，这个模型的两个端点分别是远程的服务端和设备端本身。

随着各种工业互联网应用的兴起，工业互联网设备端对于安全可信的数字身份的需求与日俱增，急需分布式具有可伸缩性的身份管理解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于区块链和工业互联网的设备身份管理方法，其包括：基于工业区块链网络在每个时刻网络节点的交互关系生成工业区块链网络在每个时刻的有向无环图，并基于预设时间步长对工业区块链网络的有向无环图进行图采样以获取若干个有向无环图样本，然后将所有的有向无环图样本按照时间顺序进行排列以生成工业区块链网络的时序图序列。

获取工业区块链网络的时序图序列中每个有向无环图样本的图结构特征，并基于每个有向无环图样本的图结构特征生成每个有向无环图样本的图结构特征矩阵，然后根据所有有向无环图样本的图结构特征矩阵生成工业区块链网络的时序特征矩阵。

基于所述时序特征矩阵将工业区块链网络划分为若干个区块链子网络，并对每个区块链子网络进行标记以得到每个区块链子网络的网络标识符，然后对区块链子网络的网络标识符和区块链子网络中所有网络节点的节点标识符进行映射处理以生成区块链分布信息。

基于目标设备的设备基本信息获取目标设备的设备类型标识，并基于所述设备类型标识和区块链分布信息识别目标设备在工业区块链网络中对应的区块链子网络，然后将所述区块链子网络作为目标区块链子网络。

通过目标设备的设备状态信息和设备基本信息生成目标设备的设备验证请求，并将所述设备验证请求发送到目标区块链子网络；目标区块链子网络中的第一网络节点接收所述设备验证请求。

目标区块链子网络中的第二网络节点基于目标设备的设备基本信息生成区块头，并基于目标设备的设备状态信息生成区块体；目标区块链子网络中的第二网络节点基于所述区块头和区块体生成一个新区块，并将所述新区块作为目标区块，然后将所述目标区块发布到目标区块链子网络。

目标区块链子网络中的第三网络节点对目标区块进行验证；在目标区块通过验证时将目标区块加入目标区块链子网络；在目标区块没有通过验证时丢弃目标区块。

根据一个优选实施方式，所述目标设备为正在进行身份验证的设备，设备为工业互联网中具有通信能力、网络连接能力或者生产能力的器材。所述时序特征矩阵由时序图序列中所有有向无环图样本的图结构特征矩阵组成；所述有向无环图样本的图结构特征矩阵由有向无环图样本的所有特征路径的路径特征向量组成。