[发明专利]一种基于区块链的去中心化分布式存储方法

说明书

本发明属于智慧运维管理技术领域，具体公开一种基于区块链的去中心化分布式存储方法，包括：获取相关数据记录，通过区块链的智能合约将数据记录上传到区块链或IPFS中进行储存；数据记录上传到区块链后，根据其数据类型将数据存储到区块链的不同分片中，经过Hashgraph共识机制共识后出块上链存储，并且将IPFS返回的存储内容的哈希值也存储到相应分片中作为唯一标识符；用户通过智能合约从区块链和IPFS中获取所需智能生产设备运维数据。本申请利用分片技术和IPFS有效减轻区块链的存储压力，提高了设备智能化水平与运维效率，利用IPFS中的唯一标识符解决传统HTTP协议存在的传输不安全、存储冗余、存储成本高等问题。

技术领域

本发明属于智慧运维管理技术领域，具体地说涉及一种基于区块链的去中心化分布式存储方法。

背景技术

随着工业4.0的到来，工业物联网在生产行业得到了广泛的认可与应用，提高了设备智能化水平与运维效率，但与此同时了带来了一系列数据与设备操控方面安全性问题，例如从工业物联网前端采集到的数据通过网络传输到云端数据库中进行存储，无法保证数据的安全和可追溯，数据的可靠性无法得到保障，区块链的出现可以较好地解决上述数据安全问题，但是相关研究并没有考虑到工业物联网中数据量随着采集频度与采集量的增多，区块链本身面临的存储空间不足以及性能下降等问题。

因此，现有技术还有待于进一步发展和改进。

发明内容

针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种基于区块链的去中心化分布式存储方法。本发明提供如下技术方案：

一种基于区块链的去中心化分布式存储方法，包括：

获取相关数据记录，通过区块链的智能合约将数据记录上传到区块链或IPFS中进行储存；

数据记录上传到区块链后，根据其数据类型将数据存储到区块链的不同分片中，经过Hashgraph共识机制共识后出块上链存储，并且将IPFS返回的存储内容的哈希值也存储到相应分片中作为唯一标识符；

用户通过智能合约从区块链和IPFS中获取所需智能生产设备运维数据。

进一步的，所述数据类型包括文字、文件、图片、视频，将数据按照数据类型存储到不同的分片中，用Hashgraph共识机制对分片内的数据达成共识并出块，文字数据直接存储于区块链内，用IPFS存储区块链不便处理的文件、图片、视频类型的数据。

进一步的，采用IPFS数据存储和获取的步骤包括：用户通过IPFS命令将待存储的数据上传到IPFS中，IPFS对数据进行处理后返回该数据对应的唯一哈希值；用户获得数据唯一的哈希值后，调用区块链上的智能合约，将哈希值和其他相关信息组成数据上传记录后存储到区块链中；用户获取数据时，首先调用智能合约从区块链中获取数据上传记录，然后使用数据上传记录中的数据唯一哈希值从IPFS中获取对应数据。

进一步的，所述Hashgraph共识机制步骤包括事件生成、通过八卦传播协议广播事件、采用虚拟投票算法进行投票。

进一步的，所述事件生成步骤中所生成的事件主要包括：时间戳、数字签名、本节点父哈希、其他节点父哈希、事件内容，其中，事件内容包括智能设备采集的数据、操作命令以及边缘网关进行数据处理操作后的处理结果。

进一步的，通过八卦传播协议广播事件的主要流程如下：本地节点将新接收到的数据以及从其他节点那里接收到的对该数据的签名信息组装成事件，然后将该事件随机发送给一个目标节点；目标节点接收到事件后，会读取并保存事件中的数据，随后将该事件内的数据以及从其他节点收集到的信息组装成一个新的事件，然后将新事件发送给其他随机选择的节点，重复上述过程直到所有节点都收到在开始时创建的事件，当所有节点都收到开始时创建的事件后，所有节点都需要在本地执行虚拟投票算法从而对事件达成共识。