【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及访问控制，尤其是涉及一种基于区块链技术的智能家居访问控制系统及方法。
技术介绍
1、智能家居访问控制技术指的是利用现代技术和设备对智能家居系统中的访问进行控制和管理的一系列技术手段。这些技术通常涉及到身份验证、权限管理、数据加密、远程控制等方面，旨在提高智能家居系统的安全性、便捷性和智能化程度。
2、具体来说，智能家居访问控制技术包括但不限于以下几个方面：
3、身份验证技术：通过密码、生物特征识别(如指纹、面部识别)、智能卡等方式确认用户身份。这种方式的优点是简单易行，但是也存在被他人猜测密码的风险。
4、权限管理技术：权限管理技术是根据用户身份和需求，管理和分配对智能家居设备的访问控制，例如家庭成员对不同设备的控制权限。这种方式的优点是灵活性高，具有极大的便捷性。但是也存在单点故障和误操作的不良结果。
5、数据加密技术：数据加密技术是保障数据传输和存储安全的关键手段。这种方式的优点是具有完整性和保密性，提高系统的安全性，但是存在密钥的泄露以及密钥管理的问题。
6、远程控制：远程控制技术允许用户通过互联网远程管理和控制家居设备，这种方式的优点是节能环保，并提高了家居体验的个性化服务，但是也存在一定的安全风险和隐私问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服上述传统访问控制方法及系统中，个人信息存储在中心化的服务器上，容易被黑客攻击或滥用，不同机构间的访问数据无法共享和交互操作等缺陷而提供一种基于区块链技术
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、作为本专利技术的第一方面，提供一种基于区块链技术的智能家居访问控制系统，所述系统包括：
4、ipfs：用于存储密文哈希对数据，哈希值作为对应密文的索引；
5、hash-shchain：由所有家庭和公司组成的联盟区块链，通过共识节点共同维护联盟区块链，用于存储数据哈希值，所存储的哈希值被用作映射到ipfs中相应数据的索引；
6、物联网设备：与智能家居家庭管理员通信，通过智能家居家庭管理员与访问者进行数据交互；
7、访问者：为智能家居提供服务，能够从hash-shchain中查询数据，并通过智能合约查看其访问权限；
8、用户：用户类型包括：
9、普通用户：在智能家居使用物联网设备生成数据的用户；
10、家庭管理员：对通信数据进行加密，并生成哈希数据上传到ipfs和hash-shchain。
11、作为优选技术方案，所述ipfs中存储的数据包括：
12、
13、式中，和表示在ipfs中存储的数据，每个类别都是一个密文哈希对，其中哈希值被视为对应密文的索引；di是由物联网设备生成的数据，ai是由访问者提供的服务数据；和分别为物联网设备生成的数据以及访问者提供的服务数据哈希值；分别表示设备在运行过程中产生的数据密文和访客分析数据的密文；enck()表示使用密钥k加密的对称加密算法。
14、作为优选技术方案，所述hash-shchain中区块的内部结构具体如下：
15、块头包含index，prehash，merkleroot，time，nonce，块体包含具体的6个事务，分为和两种类型，交易内容如下：
16、
17、其中，
18、
19、式中，表示交易的家庭管理员的数字签名，htxli表示交易i的标识，为管理员的身份信息，为访客的身份信息，tsi为在i时刻的时间戳，为物联网设备生成的数据哈希值，为访问者vj的评级标识符；
20、
21、其中，
22、
23、式中，表示访问者提供的服务数据哈希值，表示访问者的数字签名，pencpk()表示使用公钥pk加密的非对称加密算法；采用服务数据ai的数字信封和访问者vj的数字信封对服务数据ai进行双重隐私处理。
24、作为优选技术方案，所述的家庭管理员对访问者产生的服务信息进行评分，如果出现不良行为或错误消息，则能够撤销访问者的访问权限；并且家庭管理员能够动态添加或撤销访客的访问权限，具体如下：
25、家庭管理员通过调用initacclist函数设置访问者vj初始化包括：拥有地址的访问者vj使用设备d可以查看op状态的可读；访问的时间范围；设备d的开启状态以及设备d的功能变换模式；
26、当家庭管理员成功设置访问者vj的访问权限时，调用getaccess函数获取权限信息；
27、家庭管理员通过分别调用addalist和deletealist函数来动态地添加和撤销访问者vj的访问控制权限。
28、作为本专利技术的第二方面，提供一种基于区块链技术的智能家居访问控制方法，所述方法采用如上所述的基于区块链技术的智能家居访问控制系统，具体访问步骤如下：
29、家庭管理员、访客和物联网设备进行初始化，产生对称密钥ka，由家庭管理员对设备物联网数据加密；每个访问者生成一个与家庭管理员的通信密钥kj，每个家庭智能设备(hsd)生成一个独立且唯一的身份
30、物联网设备生成数据后，家庭管理员计算数据密文和物联网设备生成的数据哈希值并将其上传到ipfs；通过共识节点将物联网设备生成的数据哈希值存储在hash-shchain上；
31、家庭管理员根据访问者的访问请求reqi回复消息mi：
32、当访问者收到来自家庭管理员的回复消息mi时，访问者检查权限是否为空，如果权限的内容不为空，访问者有权利访问智能家居的数据；
33、访问者vj开始在hash-shchain上搜索相关索引，并在ipfs中找到相应的数据，对其进行解密、分析和处理，然后发送出去：
34、
35、家庭管理员在接收到服务数据标识符后，从ipfs检索服务数据ai，并根据所提供的服务对访问者进行评分；
36、如果家庭管理员对访问者的服务感到满意，访问者将获得正面评价，反之亦然；家庭管理员将评分上传到共识节点网络。
37、作为优选技术方案，所述方法采用优化对称密钥结构，具体如下：
38、每个访问者拥有一个对称密钥kj，对于每个设备，家庭管理员生成一个随机密钥并将其与对称密钥集{kj|1≤j≤n}聚合，以创建加密密钥ki：
39、
40、家庭管理员将加密密钥集发送到每个访问者vj：
41、
42、在加密密钥集开始解密之后，使用以下公式来计算ki：
43、
44、式中：pencpk()表示使用公钥pk加密的非对称加密算法，kl表示访客l的加密密钥，ki表示综合计算的数据加密密钥。
45、作为优选技术方案，在所述访问者和家庭管理员之间初次接触时，家庭管理员验证访问者的访问权限：
46本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于区块链技术的智能家居访问控制系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的智能家居访问控制系统，其特征在于，所述IPFS中存储的数据包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的智能家居访问控制系统，其特征在于，所述Hash-Shchain中区块的内部结构具体如下：
4.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的智能家居访问控制系统，其特征在于，所述的家庭管理员对访问者产生的服务信息进行评分，如果出现不良行为或错误消息，则能够撤销访问者的访问权限；并且家庭管理员能够动态添加或撤销访客的访问权限，具体如下：
5.一种基于区块链技术的智能家居访问控制方法，其特征在于，所述方法采用如权利要求1-4任一所述的基于区块链技术的智能家居访问控制系统，具体访问步骤如下：
6.根据权利要求5所述的一种基于区块链技术的智能家居访问控制方法，其特征在于，所述方法采用优化对称密钥结构，具体如下：
7.根据权利要求5所述的一种基于区块链技术的智能家居访问控制方法，其特征在于，在所述访问
8.根据权利要求7所述的一种基于区块链技术的智能家居访问控制方法，其特征在于，所述声誉计算具体如下：
9.根据权利要求8所述的一种基于区块链技术的智能家居访问控制方法，其特征在于，所述的共识节点利用加权聚合对收集到的家庭管理员评分进行计算偏移量：
10.根据权利要求9所述的一种基于区块链技术的智能家居访问控制方法，其特征在于，所述的共识节点采用PoW和PoS相结合的共识机制：
...【技术特征摘要】
1.一种基于区块链技术的智能家居访问控制系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的智能家居访问控制系统，其特征在于，所述ipfs中存储的数据包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的智能家居访问控制系统，其特征在于，所述hash-shchain中区块的内部结构具体如下：
4.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的智能家居访问控制系统，其特征在于，所述的家庭管理员对访问者产生的服务信息进行评分，如果出现不良行为或错误消息，则能够撤销访问者的访问权限；并且家庭管理员能够动态添加或撤销访客的访问权限，具体如下：
5.一种基于区块链技术的智能家居访问控制方法，其特征在于，所述方法采用如权利要求1-4任一所述的基于区块链技术的智能家居访问控制...
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