一种物联网通信和产品溯源的区块链方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种物联网通信和产品溯源的区块链方法及系统。该方法包括物联网通信代替种子IP的区块链注册方法、申请人签名权系数共识机制、供应链授权溯源的智能合约方法；所述的物联网通信代替种子IP的区块链注册方法，是申请单位利用物联网把申请注册信息发送出去，最终完成联盟链注册的方法；所述的申请人签名权系数共识机制，是多个申请节点之间达成签名与记账的共识机制；所述的供应链授权溯源的智能合约方法，包括合约授权生产的处理方法与溯源信息的认证方法；所述的合约授权生产的处理方法，是根据智能合约协议实时触发生成授权码，并生成区块链溯源信息的方法；所述的溯源信息的认证方法，是认证溯源信息有无被改动的方法。的方法。的方法。

【技术实现步骤摘要】
一种物联网通信和产品溯源的区块链方法及系统


[0001]本申请涉及区块链与产品溯源领域，具体涉及一种物联网通信和产品溯源的区块链方法及系统。

技术介绍

[0002]区块链技术是一种分布式数据存储、点对点传输、加密算法等综合多个计算机技术的新型应用技术。联盟链是有已知的多家组织或机构联合构建的一种区块链，也是区块链的一种。产品溯源是区块链的应用场景之一，区块链的不可篡改的技术特性为产品溯源提有力的技术支撑。
[0003]现有的区块链技术存在这么一些缺点：通信基于P2P（点对点）的通信技术，但是最初通信的建立都需要种子IP，这就增加了种子IP的服务器遭受DOS攻击与DDOS攻击的风险；其次，各种共识机制还存在一些问题；目前区块链的共识机制主要有：POW（工作量证明）共识机制，需要消耗算力（即能源），效率低下；POS（权益证明）共识机制，根据持有的权益（货币）多少及持有时间，竞争记账权，这容易形成中心化的风险（即垄断风险）；DPOS（委托权益证明）共识机制，每一个权益持有人委托产生一定数量的代表，即超级节点，由这些超级节点验证和记账，这也弱化了去中心化，并且也还是需要代币，对商业应用不利；PBFT（实用拜占庭容错算法），经过“请求、序号分配、准备、确认、响应”，周期相对较长，存在大于1/3节点作恶或停机风险。
[0004]在产品溯源领域，现有的溯源方案还是由产品拥有方上传产品各种相关测试与过程数据，普遍存在这两种缺失：一方面没有从整个产业链角度留下溯源信息，产品的侵权没有在源头（即生产加工现场）就加以控制，授权加工、授权使用的数量、时间、场景等信息都没有与生产现场互动与控制；另一方面生产、测试现场缺乏第三方例证，特别涉及到生产加工现场的测试、工艺、环境等，基本上是企业单方面提供溯源证据。这些都导致假冒伪劣产品的风险存在。

技术实现思路

[0005]本专利技术的为了弥补上述现有区块链技术与产品溯源应用存在的需要种子IP的平台依赖与安全风险、共识机制需要代币与存在垄断风险，及溯源信息缺乏产业链第三方直接证据的技术缺失，提供了一种物联网通信和产品溯源的区块链方法及系统。
[0006]本专利技术的目的通过以下的技术方案实现：一种物联网通信和产品溯源的区块链方法，包括物联网通信代替种子IP的区块链注册方法、申请人签名权系数共识机制、供应链授权溯源的智能合约方法；所述的物联网通信代替种子IP的区块链注册方法，是申请单位利用物联网把申请注册信息发送出去，再由收到申请信息的其他联盟链节点转发注册信息，所有收到注册信息的节点主动建立与申请单位的云服务器连接，最终完成联盟链注册过程的方法；这样无需种子IP就可以与区块链网络连接；
所述的申请人签名权系数共识机制，是由申请新块的节点直接记账；若同时存在多个申请节点则在多个申请节点之间，按照本申请的共识机制，达成签名权排序共识，每个节点按照签名权顺序先后签名，当签名比例满足预置比例要求时由该申请节点直接记账；所述的记账，即按预置的生成规则计算出新的区块，并把新的区块发布到区块链上。本领域技术人员对这里所述的“记账”与预置的生成规则，均容易理解；所述的供应链授权溯源的智能合约方法，包括合约授权生产的处理方法与溯源信息的认证方法；所述的合约授权生产的处理方法，是根据供应链合作双方达成的智能合约协议，由授权方提供合约授权子系统安装在被授权方的生产现场，并根据智能合约协议实时触发生成授权码与预置的硬件控制信号；被授权方把授权码与生产加工信息，一并作为生产溯源信息打包上链；同时按协议把授权码与预置格式的实时加工信息通过物联网通信发送给合约授权子系统，合约授权子系统通过因特网通信把授权码与预置格式的实时加工信息发送给授权方的业务服务器与区块链节点服务器，授权方把授权码与预置格式的实时加工信息一起打包，作为授权溯源信息上链；生产溯源信息与授权溯源信息成为可以互相印证的区块链信息；所述的合约授权子系统是进行物联网通信、执行智能合约，按预置规则生成授权码与生成预置格式的实时加工信息，并发送给授权方的业务服务器与区块链节点云服务器的系统；所述的溯源信息的认证方法，是对上链的区块信息与该区块对应的源信息进行比对处理的方法。
[0007]所述的物联网通信代替种子IP的区块链注册方法，具体步骤包括步骤101~步骤106：步骤101，申请上链单位通过物联网通信子系统生成上链申请信息，并经过预置在物联网通信子系统中的私钥进行非对称加密后，通过物联网发送出去；每个物联网通信子系统都预置区块链运行、物联网通信所需要的环境，并都预置相同的非对称加密的密钥对；所述的上链申请信息，预设格式为：网络通信信息+预设的间隔符+单位标识符+预设的间隔符+特征标识；所述的网络通信信息，为实现P2P通信所需要的信息，包括但不限于申请单位预备作为上链节点云服务器的“IP地址+端口”的组成信息；所述的单位标识符，为请求上链单位的唯一标识，包括但不限于“单位名称+社会信用代码”；所述的特征标识，包括但不限于地理位置信息；预设的间隔符为（但不限于）“；”，这个间隔符为后面将打包的信息切片提供了标识；若上链申请信息超过预置长度则切片发送。
[0008]步骤102，所发出的申请上链信号，是否得到其他单位的物联网通信子系统的响应；若得到响应则执行步骤103；否则执行过程104。
[0009]步骤103，其他单位的物联网通信子系统在接受到加密的申请上链信息后，利用物联网通信子系统内预置的公钥进行非对称解密，解密后得到的信息通过因特网转发给其他联盟链节点。
[0010]步骤104，申请单位发出的上链申请信息在经过预设的时间、预设的发送次数后仍然未得到响应，或者申请单位没有物联网通信子系统，则需要得到已经上链的单位推介，由推介单位通过区块链系统填写上链注册信息，并转发给其他联盟链节点。
[0011]步骤105，收到上链申请的联盟链节点与申请单位预备作为上链节点的云服务器建立网络连接，进入联盟链注册上链过程。
[0012]步骤106，若申请单位的信息符合预置的认证规则，则接受新单位的云服务器成为
联盟链的新节点；所述的预置的认证规则，包括但不限于实名认证。
[0013]所述的申请人签名权系数共识机制，具体步骤包括步骤201~步骤212：步骤201，申请新块的节点把需要上链的信息生成预置格式的上链信息，同时生成上链信息的申请总哈希值。
[0014]步骤202，当前申请节点把申请总哈希值发送给联盟链其他未对该申请总哈希值进行过有效签名的节点；所述的有效签名，是每个签名只在预置时间内有效，超过预置时间或者该申请总哈希值已经发布上链，则签名失效。
[0015]步骤203，当前时刻的签名节点，不存在任何对其他申请总哈希值的有效签名，或者对其他所有申请总哈希值的有效签名对应的申请节点，与新的申请节点已经达成过签名权系数共识；是，则进入步骤209；否则，进入步骤204。
[0016]步骤204，该签名节点获取此时刻是经该节点的所有有效签名对应申请总哈希值的有效签名百分比；所述有效签名百分比本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种物联网通信和产品溯源的区块链方法，其特征在于，包括物联网通信代替种子IP的区块链注册方法、申请人签名权系数共识机制、供应链授权溯源的智能合约方法；所述的物联网通信代替种子IP的区块链注册方法，是申请单位利用物联网把申请注册信息发送出去，再由收到申请信息的其他联盟链节点转发注册信息，所有收到注册信息的节点主动建立与申请单位的云服务器连接，最终完成联盟链注册过程的方法；这样无需种子IP就可以与区块链网络连接；所述的申请人签名权系数共识机制，是由申请新块的节点直接记账；若同时存在多个申请节点则在多个申请节点之间，按照本申请的共识机制，达成签名权排序共识，每个节点按照签名权顺序先后签名，当签名比例满足预置比例要求时由该申请节点直接记账；所述的记账，即按预置的生成规则计算出新的区块，并把新的区块发布到区块链上。本领域技术人员对这里所述的“记账”与预置的生成规则，均容易理解；所述的供应链授权溯源的智能合约方法，包括合约授权生产的处理方法与溯源信息的认证方法；所述的合约授权生产的处理方法，是根据供应链合作双方达成的智能合约协议，由授权方提供合约授权子系统安装在被授权方的生产现场，并根据智能合约协议实时触发生成授权码与预置的硬件控制信号；被授权方把授权码与生产加工信息，一并作为生产溯源信息打包上链；同时按协议把授权码与预置格式的实时加工信息通过物联网通信发送给合约授权子系统，合约授权子系统通过因特网通信把授权码与预置格式的实时加工信息发送给授权方的业务服务器与区块链节点服务器，授权方把授权码与预置格式的实时加工信息一起打包，作为授权溯源信息上链；生产溯源信息与授权溯源信息成为可以互相印证的区块链信息；所述的合约授权子系统是进行物联网通信、执行智能合约，按预置规则生成授权码与生成预置格式的实时加工信息，并发送给授权方的业务服务器与区块链节点云服务器的系统；所述的溯源信息的认证方法，是对上链的区块信息与该区块对应的源信息进行比对处理的方法。2.根据权利要求1所述的物联网通信代替种子IP的区块链注册方法，其特征在于，具体步骤包括步骤101~步骤106：步骤101，申请上链单位通过物联网通信子系统生成上链申请信息，并经过预置在物联网通信子系统中的私钥进行非对称加密后，通过物联网发送出去；每个物联网通信子系统都预置区块链运行、物联网通信所需要的环境，并都预置相同的非对称加密的密钥对；所述的上链申请信息，预设格式为：网络通信信息+预设的间隔符+单位标识符+预设的间隔符+特征标识；所述的网络通信信息，为实现P2P通信所需要的信息，包括但不限于申请单位预备作为上链节点云服务器的“IP地址+端口”的组成信息；所述的单位标识符，为请求上链单位的唯一标识，包括但不限于“单位名称+社会信用代码”；所述的特征标识，包括但不限于地理位置信息；预设的间隔符为（但不限于）“；”，这个间隔符为后面将打包的信息切片提供了标识；若上链申请信息超过预置长度则切片发送；步骤102，所发出的申请上链信号，是否得到其他单位的物联网通信子系统的响应；若得到响应则执行步骤103；否则执行过程104；步骤103，其他单位的物联网通信子系统在接受到加密的申请上链信息后，利用物联网通信子系统内预置的公钥进行非对称解密，解密后得到的信息通过因特网转发给其他联盟链节点；
步骤104，申请单位发出的上链申请信息在经过预设的时间、预设的发送次数后仍然未得到响应，或者申请单位没有物联网通信子系统，则需要得到已经上链的单位推介，由推介单位通过区块链系统填写上链注册信息，并转发给其他联盟链节点；步骤105，收到上链申请的联盟链节点与申请单位预备作为上链节点的云服务器建立网络连接，进入联盟链注册上链过程；步骤106，若申请单位的信息符合预置的认证规则，则接受新单位的云服务器成为联盟链的新节点；所述的预置的认证规则，包括但不限于实名认证。3.根据权利要求1所述的申请人签名权系数共识机制，其特征在于，具体步骤包括步骤201~步骤212：步骤201，申请新块的节点把需要上链的信息生成预置格式的上链信息，同时生成上链信息的申请总哈希值；步骤202，当前申请节点把申请总哈希值发送给联盟链其他未对该申请总哈希值进行过有效签名的节点；所述的有效签名，是每个签名只在预置时间内有效，超过预置时间或者该申请总哈希值已经发布上链，则签名失效；步骤203，当前时刻的签名节点，不存在任何对其他申请总哈希值的有效签名，或者对其他所有申请总哈希值的有效签名对应的申请节点，与新的申请节点已经达成过签名权系数共识；是，则进入步骤209；否则，进入步骤204；步骤204，该签名节点获取此时刻是经该节点的所有有效签名对应申请总哈希值的有效签名百分比；所述有效签名百分比，是该申请总哈希值获得有效签名的个数，占整个联盟链节点数的百分比；步骤205，是否存在有效签名百分比大于预置百分比；是，则进入步骤206；否则，进入步骤207；步骤206，该签名节点停止签名；当前申请节点，在等待新块发布并同步最新区块链数据后，继续进入新块发布签名过程，即进入步骤202；步骤207，该签名节点把所有被该节点签过名的，且在预置时间内的申请节点的联系资料返回给当前申请节点；步骤208，当前申请节点收到联系资料，进入签名权系数共识；获得签名权的申请节点，继续进入新块发布签名过程，即进入步骤202；未获取签名权的申请节点则需等待预置时间结束，或者在新的区块发布后，即可继续进入步骤202；步骤209，签名节点对申请总哈希值进行新块发布签名；步骤210，申请总哈希值的有效签名是否大于预置百分比；是，则进入步骤211；否则，进入步骤202；步骤211，当前申请节点计算出新的区块，再把区块链的最新完整数据与申请总哈希值的所有签名一起向所有节点广播；步骤212，接受数据的联盟链节点验证申请哈希值的签名有效性与有效签名比例，通过验证则更新本地的区块链数据，完成区块链数据同步。4.根据权利要求3所述的签名权系数共识，其特征在于，是计算每个申请新块的节点的签名权系数，申请节点之间彼此对比签名权系数的大小，签名权系数小的一方给另一方进行投票签名；如果双方的签名权系数相等，则按预置方式，选择决定签名权，未被系统选中
的一方，对选中一方进行投票签名；所述的预置...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗鹏昊，罗鸿，
申请(专利权)人：权利要求书四页说明书一一页附图六页，
类型：发明
国别省市：