基于跨链技术的物联网数据共享方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于跨链技术的物联网数据共享方法及系统，所述方法包括：设定不同组的物联网设备共享各自组的子区块链；多个子区块链根据设定的智能合约，进行数据交易。本发明专利技术根据应用场景的不同，设定多个物联网设备共用同一个子区块链，多链设计从一定程度上缓解了链上存储量逐渐增大带来的问题，存储空间更大，而且多个子区块链之间通过设定的智能合约进行数据的交互，在保护物联网数据安全性的基础上极大的保护数据的隐私性。

Data sharing method and system of Internet of things based on cross chain technology

【技术实现步骤摘要】
基于跨链技术的物联网数据共享方法及系统
本专利技术涉及移动区块链、跨链和物联网
，具体地说，是一种基于跨链技术的物联网数据共享方法及系统。
技术介绍
物联网是指通过信息传感设备，按约定的协议，将任何物体与网络相连接，物体通过信息传播媒介进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监管等功能。物联网中台是从全局考虑，集成各类物联网设备数据，是物联网数据共享的平台。物联网中台的建立可以打破物联网设备各自为战、通用性系统无法满足个性化需求的困境，提高各系统的各业务线的复用性。之前物联网中台底层为中心化服务器，中心化服务器有如下的问题：(1)安全性：若作恶者攻破中心化服务器可以随意篡改其中数据；(2)宕机问题：中心化服务器宕机对系统造成的损失严重；(3)隐私问题：任何登陆中心化服务器的用户都可以随意查看其中的数据；因此，去中心化的数据共享是目前用到的一种方式，基于区块链的物联网信息安全保护方法，先将接收到的物联网数据信息进行数据切分，然后对切分后的数据建立数据块的索引，然后将数据存储在IPFS系统返回的哈希值进行加密，将加密后的密文存储在区块链上，间接实现了数据的隐私保护，但是此解决方法仅把hash密文存储在区块链上，导致区块链存储数据的扩展性较差，无法存储更多类型的数据。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种基于跨链技术的物联网数据共享方法，以解决现有的基于区块链的物联网信息安全保护方法扩展性差、存储空间有限的问题。本专利技术采用的技术方案如下：一种基于跨链技术的物联网数据共享方法，所述方法包括：设定不同组的物联网设备共享各自组的子区块链；多个子区块链根据设定的智能合约，进行数据交易。进一步地，物联网设备共享的设定方式包括：根据区域划分，将某区域内的物联网设备设定为共享同一个子区块链；或者，根据设备功能属性划分，将设备功能属性相同或相近似的设定为共享同一个子区块链。进一步地，多个子区块链之间数据交易的步骤包括：编写用于双方进行数据操作的智能合约；打开任意两个子区块链之间的跨链通道，并锁定两个子区块链的状态，利用开启的通道进行数据交易；数据交易操作结束且达到跨链通道关闭时间阈值后，关闭跨链通道并触发智能合约，将子区块链的状态进行更新。进一步地，编写的智能合约包括：数据共享双方进行的交易操作类型、跨链通道的打开和关闭规则、跨链通道关闭的时间阈值，其中，所述交易操作类型包括查询对方信息的数据操作、在对方子区块链上添加数据的数据操作。进一步地，两个子区块链之间的跨链通道的打开通过向对方发送一条双方签名认可的打开通道报文来实现，其中，打开通道报文中的关键信息包括：双方公钥、双方协商好的操作类型、双方签名、通道关闭时间阈值。进一步地，在跨链通道中，双方通过传递更新报文实现数据交易，其中，更新报文格式包括：序列号、数据操作类型、等待时间、双方签名、通道关闭时间，在等待时间内，合约将按照最后提交的更新报文内容在区块链上完成相关的数据操作并关闭通道。进一步地，在数据交易过程中，还可以设置智能条件，所述智能条件以智能合约中可在区块链上执行的函数形式体现，函数中规定满足设置的智能条件之后，一方子区块链可以对另一方子区块链操作。进一步地，各组物联网设备所采集的物联网数据经过预处理之后传递到各组的子区块链上，其中，所述预处理将采集后的数据进行完整和统一，其包括如下方式中的一种或多种：数据清理、数据集成、数据变换、数据归约。基于本专利技术的另一方面，还提供了一种基于跨链技术的物联网数据共享系统，所述系统包括：以组划分的多个物联网设备，每组的物联网设备的物联网数据上传至对应组的子区块链上；多个子区块链，多个子区块链之间设定有智能合约，并在智能合约生效时通过之间的跨链通道进行数据交易。进一步地，所述系统还包括数据采集模块和数据预处理模块，其中，所述数据采集模块，用于从物联网设备获取物联网数据；所述数据预处理模块，用于对采集后的物联网数据进行清洗，实现数据的完整和统一，然后再上传至各组的子区块链上。与现有技术相比，本专利技术所述的一种基于跨链技术的物联网数据共享方法，根据不同应用场景，多个物联网设备共用某一个子区块链，如此根据区域或者设备类型，存在多个子区块链，多链设计从一定程度上缓解了链上存储量逐渐增大带来的问题，存储空间更大，而且多个子区块链之间通过设定的智能合约进行数据的交互，在保护物联网数据安全性的基础上极大的保护数据的隐私性。附图说明图1为本专利技术实施例中的基于跨链技术的物联网数据共享方法的流程图。图2为本专利技术实施例中的基于跨链技术的物联网数据共享系统的架构图。图3为本专利技术实施例中的子区块链间的交互示意图。图4为本专利技术实施例中的跨链交易的流程示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术作进一步详细说明，但不作为对本专利技术的限定。为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。参照图1～图3所示，本专利技术实施例公开了一种基于跨链技术的物联网数据共享方法，该方法包括：步骤S1、物联网数据的收集。在上述步骤中，利用传感器或监测器等检测设备从物联网消费者设备端收集数据，如安全系统(监控摄像头)、智能电器(如智能电视、智能空调、智能开关)和可穿戴健康装置。数据也可以从商业设备中收集，包括商业安全系统、交通监控设备和天气跟踪系统等。物联网设备收集数据的类型包括自动化数据、状态数据和位置数据。物联网数据的收集有多种方法，例如离线采集法、实时采集法、互联网采集法等。步骤S2、物联网数据的预处理。在上述步骤中，数据预处理过程就是对数据进行清洗，把脏的、不完整的和不一致的数据进行统一的过程。主要有以下四种方法：1)数据清理：数据清理例程通过填写缺失的值、光滑噪声数据、识别或删除离群点并解决不一致性来“清理”数据。2)数据集成：数据集成例程将多个数据源中的数据结合起来并统一存储，建立数据仓库的过程实际上就是数据集成。3)数据变换：通过平滑聚集，数据概化，规范化等方式将数据转换成适用于数据挖掘的形式。4)数据归约：数据挖掘时往往数据量非常大，在少量数据上进行挖掘分析需要很长的时间，数据归约技术可以用来得到数据集的归约表示。经过预处理后的物联网数据，变得数据格式一致，且完整统一，具备上链的基础。步骤S3、将处理好的物联网数据添加到各自对应的子区块链中。在上述步骤中，把经过预处理的物联网数据进行上链操作，每组物联网设备有自己的区块链(子区块链)。如图2所示，空调1，2，3共享子区块链A；摄像头1，2，3共享子区块链B；电视机1，2，3共享子区块链C，各组的物联网设备数据上传到对应组的子区块链上。本方案不仅针对相同设备共用一个子区块链，当然也可以根据区域进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于跨链技术的物联网数据共享方法，其特征在于，所述方法包括：/n设定不同组的物联网设备共享各自组的子区块链；/n多个子区块链根据设定的智能合约，进行数据交易。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于跨链技术的物联网数据共享方法，其特征在于，所述方法包括：
设定不同组的物联网设备共享各自组的子区块链；
多个子区块链根据设定的智能合约，进行数据交易。


2.如权利要求1所述的物联网数据共享方法，其特征在于，物联网设备共享的设定方式包括：
根据区域划分，将某区域内的物联网设备设定为共享同一个子区块链；或者，
根据设备功能属性划分，将设备功能属性相同或相近似的设定为共享同一个子区块链。


3.如权利要求1所述的物联网数据共享方法，其特征在于，多个子区块链之间数据交易的步骤包括：
编写用于双方进行数据操作的智能合约；
打开任意两个子区块链之间的跨链通道，并锁定两个子区块链的状态，利用开启的通道进行数据交易；
交易操作结束且达到跨链通道关闭时间阈值后，关闭跨链通道并触发智能合约，将子区块链的状态进行更新。


4.如权利要求3所述的物联网数据共享方法，其特征在于，编写的智能合约包括：数据共享双方进行的交易操作类型、跨链通道的打开和关闭规则、跨链通道关闭的时间阈值，其中，所述交易操作类型包括查询对方信息的数据操作、在对方子区块链上添加数据的数据操作。


5.如权利要求3所述的物联网数据共享方法，其特征在于，两个子区块链之间的跨链通道的打开通过向对方发送一条双方签名认可的打开通道报文来实现，其中，打开通道报文中的关键信息包括：双方公钥、双方协商好的操作类型、双方签名、通道关闭时间阈值。


6.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵尧，陶竞虹，盛伟，
申请(专利权)人：苏宁金融科技南京有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32