[发明专利]一种用于工业互联网的设备管理系统

说明书

本发明涉及一种用于工业互联网的设备管理系统，其包括：用户终端、设备和设备验证平台，设备验证平台分别与用户终端和设备具有通信连接；设备验证平台包括：图构建模块、网络划分模块、特征提取模块和数据库，各模块间具有通信连接。特征提取模块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，然后基于所有的图结构特征矩阵生成时序特征矩阵。网络划分模块根据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，并基于设备类型标识识别目标设备对应的目标区块链子网络。目标区块链子网络基于接收到的设备验证请求对目标设备进行身份验证。

技术领域

本发明涉及区块链和工业互联网领域，尤其涉及一种用于工业互联网的设备管理系统。

背景技术

区块链是一种由多方共同维护，使用密码学保证传输和访问安全，能够实现数据一致存储、难以篡改、防止抵赖的记账技术，也称为分布式账本技术。典型的区块链系统中，各参与方按照事先约定的规则共同存储信息并达成共识。

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。当前工业互联网中设备端数字身份存在以下问题：首先，设备端数字身份与其拥有者或者使用者身份之间，其映射关系的管理需要设备端能够验证请求方的身份，以实现人与设备、设备与设备之间的高效、可信安全地交换设备状态信息。其次，对设备的全生命周期管理过程需要对设备的从属关系等进行可信的难以篡改的溯源查询从而在因设备使用所导致责任认定时能获取依据。

因此，工业互联网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，本发明提供了一种用于工业互联网的设备管理系统，其包括：用户终端、设备和设备验证平台，其中，设备验证平台分别与用户终端和设备具有通信连接，用户终端与设备具有通信连接；设备验证平台包括：图构建模块、网络划分模块、特征提取模块和数据库，其中，各模块间具有通信连接。

图构建模块遍历工业区块链网络中的所有网络节点，并将正在遍历的网络节点作为中心节点，然后将工业区块链网络中除了中心节点外的其他网络节点作为中心节点的辐射节点。

图构建模块获取中心节点的通信区域和中心节点的每个辐射节点的通信区域，并根据中心节点的通信区域和中心节点的每个辐射节点的通信区域生成中心节点的有向连接网络。

重复以上步骤，直到遍历完工业区块链网络中的所有网络节点从而生成工业区块链网络中的所有网络节点的有向连接网络。

图构建模块基于工业区块链网络中的所有网络节点的有向连接网络生成工业区块链网络的有向无环图。

图构建模块获取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所有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。

特征提取模块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。

网络划分模块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。

用户终端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。

用户终端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。