[发明专利]一种基于位置的区块链共识方法、系统及装置

说明书

本发明公开了一种基于位置的区块链共识方法、系统及装置。该方法通过众多平等参与节点提位置信息并交叉验证，提供一种广域、泛在、健壮的位置服务和身份证明服务，区块链参与节点的贡献包括可验证的基础性定位信息、其他节点身份验证、信息验证、定位信息使用计量，本区块链系统的计算量需求低，可以在嵌入式系统中运行全功能节点。本发明可以提供广域、高精度、低成本的定位服基础设施。

技术领域

本发明涉及区块链应用技术领域，尤其涉及一种基于位置的区块链共识方法、系统及装置。

背景技术

定位服务是基础性的服务，常见的有全球卫星GNSS系统；基于移动网络的定位系统；基于Lora的城域定位系统；基于蓝牙的定位系统；基于超宽带的定位系统等。其中只有GNSS可以提供比较完整的室外覆盖能力，而其他定位系统则仅仅能提供一定区域的覆盖能力。

一般单个GNSS客户端的定位精度不高，在需要动态分米、厘米级别精度时需要采用差分、RTK等技术，需要基准站或CORS服务以支持高精度定位移动站完成高精度定位的解算和误差消除。基准站的硬件费用较高，设立比较复杂，耗时较长，商业化的基准站信息服务CORS费用较高。高精度定位移动站事实上也可以提供类似基准站的卫星定位原始数据（raw data）的接收能力，如果能构建一个卫星定位原始数据的分享和验证网络，则高精度定位移动站之间可以通过彼此共享卫星定位原始数据实现无需额外费用并且高效的高精度定位。

区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等信息技术的新型应用模式。区块链本质上是一个去中心化的数据库，同时作为比特币的底层技术，数据表现为一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含了一批次比特币网络交易的信息，用于验证其信息的有效性（防伪）和生成下一个区块。从狭义来讲，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。从广义来讲，区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算方式。

一般而言, 区块链系统的节点具有分布式、 自治性、 开放可自由进出等特性,因而大多采用对等式网络 (Peer-to-peer network, P2P 网络) 来组织散布全球的参与数据验证和记账的节点。P2P 网络中的节点地位对等且以扁平式拓扑结构相互连通和交互, 不存在任何中心化的特殊节点和层级结构,每个节点均会承担网络路由、 验证区块数据、 传播区块数据、 发现新节点等功能。区块链系统采用特定的经济激励机制来保证分布式系统中所有节点均有动机参与数据区块的生成和验证过程, 按照节点实际完成的工作量分配共识过程所产生的数字加密货币,并通过共识算法来选择特定的节点将新区块添加到区块链。以比特币为代表的一系列区块链应用的蓬勃发展, 彰显了区块链技术的重要性与应用价值, 区块链系统的共识也成为一个新的研究热点。

传统的区块链系统中，通过算力（例如哈希计算能力）的工作量证明方式需要大量的算力投入和能源消耗，通过存储的工作量证明方法需要消耗大量的存储空间等等。

区块链的共识算法的基础特征是：共识的依据比较客观，结果容易得到验证。无论是hash计算还是硬盘存储量证明都具备这个特征。

卫星定位原始数据的获得是时间和空间相关的，即接收卫星开放发射的不断变化的无线电信号，接收结果可以通过解算和对比获得快速验证，具备作为共识基础的要件。本发明通过构建基于卫星定位原始数据的区块链网络，通过分发、验证、记录各个节点的贡献以及适当的激励机制维护该网络系统，提供基于共享的低成本高精度定位基础设施。

发明内容

本申请提供了一种基于位置的区块链共识方法、系统及装置，旨在解决现有技术中定位服务需要耗费大量的时间和高昂的硬件成本和服务费用的问题。

为了实现上述目的，本申请采用以下技术方案：