[发明专利]一种去中心化的基于区块链的物联网数据共享交互模型、构建方法及数据共享交互方法

权利要求书

1.一种去中心化的基于区块链的物联网数据共享交互模型的构建方法，其特征在于：所述方法通过以下步骤实现：

步骤一、移除中心化程度过高的数据管理中心，由各参与节点共同维护交互数据；将关键信息存储在链上，其它信息存储在链下的存储模式；之后，构建数据交互模型的分层架构，其中，合约层负责整个数据共享交互的业务逻辑；之后，在数据交互模型和分层架构的基础上，构建物联网数据共享智能合约架构；

步骤二、基于非同质化代币方法将需要交互的数据NFT化，建立基于区块链的数据确权机制；

步骤三、通过分发令牌和校验令牌进行数据的访问控制，建立基于区块链的权能访问控制机制；

步骤四、构建基于Fabric联盟链的物联网数据交互模型；

通过各传感器节点采集物联网数据集，并保存到数据库中；系统选取Fabric联盟链作为底层区块链，通过Docker容器部署搭建区块链网络。

2.一种用于权利要求1所述的方法的模型，其特征在于：所述的模型包括：

基于区块链的共享模型由数据共享平台客户端、数据提供方、交互系统、数据需求方、IPFS 分布式存储系统、区块链网络；

数据需求方代指对物联网数据有需求的人或组织，包括科研组织，政府机关，高校，企业；

数据提供方代指物联网数据集的持有方，包括公司，研究所，政府机构；

交互系统作为平台客户端和区块链的中间层，向共享平台客户端提供 RESTful 接口调用，并负责和区块链进行交互；

区块链网络通过相关智能合约，存储共享数据集的元数据信息及共享过程中的交易数据；

IPFS 分布式文件系统负责存储物联网数据集获取方式信息，包括数据的格式，数据的获取路径，数据使用方法。

3.根据权利要求2所述的一种去中心化的基于区块链的物联网数据共享交互模型，其特征在于：所述的交互系统包括：

（1）用户层；

用户层作为模型的顶层，为用户们提供良好的操作界面，通过调用下层提供的接口为用户提供直观的数据共享服务功能，包括数据浏览操作，数据共享操作，交易查询操作；

（2）服务层；

从架构设计的角度来讲，服务层位于合约层和应用层之间，将逻辑和可视化页面分离；

（3）合约层

所述的物联网数据共享模型中，合约层包含多个逻辑不同的智能合约，通过合约之间的互相调用实现数据共享交互的业务逻辑；作为一段事件驱动的，有状态的程序，智能合约和区块链结合使得数据共享交易过程无需第三方参与，当达到相应条件时，自动触发合约的执行；

（4）区块链层；

作为整个模型架构的核心，区块链层负责存储数据共享交互过程中产生的交易相关信息，包括参与方身份信息存储，鉴权授权信息的存储，业务逻辑相关信息的存储；

（5）存储层；

存储层作为整个架构的最底层，为数据共享交互业务提供数据支撑，存储数据集及数据交互过程中产生的交易信息；链上存储的数据信息主要包括数据交易信息、数据集元数据信息、权限管理信息和参与方身份信息；链下主要存储的是物联网数据集和数据的获取途径信息。

4.一种利用权利要求2或3所述的模型进行的物联网数据共享交互方法，其特征在于：所述的交互方法包括以下步骤：

步骤一，将收到的数据NFT化；包括：

数据提供方将数据的容量大小，数据格式，数据获取地址的信息NFT化后，将数据存储到IPFS存储系统后，会得到一个唯一的NFT的ID，并且有一个与ID相对应的IPFS地址；

步骤二，数据信息的发布；包括：

数据提供方通过数据共享平台，共享平台将数据生成的NFT的ID以及相对应的IPFS地址写入到区块链，通过合约与数据提供方发布的数据集的元数据关联；

步骤三，数据集请求；包括：

数据需求方通过数据共享平台查询现有数据集，填写数据请求信息并发起数据请求，数据共享平台将数据请求发布到区块链中；

步骤四，数据集请求授权；包括：

数据请求交易触发链上相应的智能合约，区块链将数据请求广播通知到相应的数据提供方节点，由数据提供方做验证授权；

步骤五，数据请求通过；包括：

数据提供方解析收到的数据请求信息，授权同意后，向区块链中发起授权同意交易；

步骤六，授权信息反馈；包括：

区块链收到数据提供方的授权交易信息后，将IPFS地址信息返回给数据需求方；

步骤七，数据集获取；包括：

数据需求方收到IPFS地址后，通过IPFS地址获取到文件。