基于区块链的建筑信息模型三维度可信任评估系统

本发明涉及建筑信息模型，更具体地说，涉及一种基于区块链的建筑信息模型三维度可信任评估系统。

背景技术：

1、随着建筑行业数字化转型推进，bim技术已成为贯穿建筑全生命周期的核心数据载体，在设计、施工、运维等阶段发挥重要作用。然而当前bim模型的可信性保障存在明显短板：

2、其一，信任评估维度单一，现有方案多仅通过简单哈希存证实现数据完整性校验，未覆盖业务流程合规性、参与主体身份可信性等核心维度，无法系统性保障bim模型的整体可信度，难以满足工程交付的法定采信要求；

3、其二，链上存储效率与可信性难以平衡，若将全量bim数据上链则存储成本高、运行效率低，无法适配大体量模型的高频迭代需求；若仅存少量数据则缺乏完整的评估依据，无法支撑精细化信任评估；

4、其三，全生命周期动态信任缺失，现有方案多针对静态设计模型进行一次性存证，未考虑施工阶段人机协同建造带来的模型动态修正，无法实现从虚拟设计到实体建成的动态信任迭代，难以支撑数字孪生模型的可信性保障；

5、其四，跨专业数据交换依赖中心化平台，模型传输需经过第三方平台中转，既存在数据泄露风险，也存在单点信任依赖，无法实现端到端的可信数据交换。

6、因此，本领域亟需开发一套系统性的bim可信评估体系，兼顾多维度评估、高效存储、全生命周期动态更新与端到端可信交换，满足建筑行业数字化转型的可信数据需求。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种基于区块链的建筑信息模型三维度可信任评估系统，旨在解决现有bim信任评估维度单一，无法系统性覆盖数据、流程、主体多维度可信性；区块链存储成本与评估完备性难以平衡，大体量bim数据上链效率低；缺乏施工阶段动态信任评估机制，无法支撑数字孪生全生命周期可信性；跨专业模型交换依赖中心化中转，端到端可信性不足的技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种基于区块链的建筑信息模型三维度可信任评估系统，包括：链下bim数据承载模块、跨系统api交互桥梁模块、联盟链存证模块、三维度信任评估引擎以及评估凭证生成模块；

4、所述链下bim数据承载模块用于存储全量建筑信息模型文件与配套业务数据，并提取模型哈希、元数据两类基础验证数据；

5、所述跨系统api交互桥梁模块用于对接bim设计软件、链下数据承载模块与联盟链节点，实现数据自动提取、校验触发、存证上链与评估结果回传；

6、所述联盟链存证模块用于构建分布式可信账本，存储哈希值、元数据、交易记录、智能合约代码、权限与身份信息共5类轻量核心验证数据，为信任评估提供不可篡改的底层数据支撑；

7、所述三维度信任评估引擎内置数据完整性评估单元、流程合规性评估单元、主体身份可信评估单元，分别从数据层、流程层、主体层三个维度对目标建筑信息模型进行量化信任度计算，生成综合信任评级结果；

8、所述评估凭证生成模块用于将综合信任评级结果与评估依据生成数字可信凭证，同步上链存证并向业务终端输出。

9、进一步的，所述数据完整性评估单元采用三级哈希锚定机制进行完整性校验，所述三级哈希包括全局文件哈希、关键构件级特征哈希与版本增量哈希；评估时将链下待验证模型的三级哈希值与联盟链存证模块中对应版本的哈希值逐一比对，根据哈希匹配度计算数据完整性信任分值。

10、进一步的，所述流程合规性评估单元设置双阶段校验规则：设计阶段校验模型的标准符合性，对照bim交付标准与制图规范自动校验建模深度、属性完整性与专业协同规则；竣工阶段校验全流程合规性，遍历链上交易记录验证设计审批、变更签证、分部分项验收的流程完整性，根据合规项占比计算流程合规性信任分值。

11、进一步的，所述主体身份可信评估单元基于双信任根架构实现身份校验，所述双信任根包括行业权威ca签发的根身份证书与链上分布式数字身份did；评估时验证操作主体的证书签名有效性、链上did锚定一致性与操作权限匹配度，根据校验结果计算主体身份可信分值。

12、进一步的，所述联盟链存证模块对5类轻量核心验证数据执行冷热分层存储机制：将当前生效版本哈希、活跃业务元数据、近期交易记录、运行中智能合约代码、有效权限身份信息作为热数据留存于链上状态数据库；将历史版本哈希、归档元数据、超期交易记录、停用合约代码、失效身份权限作为冷数据打包归档至链下分布式存储，链上仅留存冷数据归档哈希索引，归档数据可通过索引哈希验证完整性。

13、进一步的，所述跨系统api交互桥梁模块包括上传存证子框架与分发校验子框架；上传存证子框架内嵌于bim设计端，在模型上链前自动触发前置合规校验，校验通过后完成元数据提取、哈希计算与存证上链；分发校验子框架向接收端提供标准化查询接口，支持模型接收方调用信任评估能力，模型文件本身不经过api平台中转。

14、进一步的，还包括端到端可信传输校验模块，用于支撑模型点对点直接传输场景；所述端到端可信传输校验模块构建五级映射链路：bim物理文件、三级哈希指纹、版本认证证书、链上存证记录、根身份证书，接收方通过本地校验证书签名、链上比对证书哈希、本地计算文件哈希三级校验，在无中心化中转的前提下完成模型完整性与合法性验证。

15、进一步的，所述系统还包括人机协同建造动态评估模块，用于施工阶段的模型动态信任更新；所述动态评估模块采集现场建筑机器人、三维扫描设备与iot传感器的实测实量数据，将数据哈希上链存证后，比对设计模型计算施工偏差，根据偏差合规性与修正审批记录自动更新模型的信任评级，实现从虚拟设计到实体建造的动态信任迭代。

16、进一步的，所述人机协同建造动态评估模块采用四级分阶段增量评估机制，依次为构件级、分项工程级、分部工程级、单位工程级；每完成一级施工节点即触发一次增量信任评估，仅对变更部分重新计算信任分值，逐级聚合形成全模型综合信任评级。

17、进一步的，所述评估凭证生成模块生成的数字可信凭证包含模型唯一标识、综合信任评级、三维度分项分值、评估依据哈希与评估时间；凭证经评估主体数字签名后上链永久存证，作为bim模型交付、竣工数字孪生认证、跨专业数据交换与运维阶段数据采信的可信依据。

18、相较于现有技术，本发明突破现有单一哈希存证的局限，从数据完整性、流程合规性、主体身份可信性三个层面对bim模型进行量化评级，全面覆盖工程场景下的可信需求，为模型交付与采信提供系统性依据。面向人机协同建造场景，结合现场实测数据实现模型信任的分阶段增量更新，打通从虚拟设计到实体建成的可信链路，为数字孪生模型提供持续的可信支撑。

1.一种基于区块链的建筑信息模型三维度可信任评估系统，其特征在于，包括：链下bim数据承载模块、跨系统api交互桥梁模块、联盟链存证模块、三维度信任评估引擎以及评估凭证生成模块；

2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的建筑信息模型三维度可信任评估系统，其特征在于，所述数据完整性评估单元采用三级哈希锚定机制进行完整性校验，所述三级哈希包括全局文件哈希、关键构件级特征哈希与版本增量哈希；评估时将链下待验证模型的三级哈希值与联盟链存证模块中对应版本的哈希值逐一比对，根据哈希匹配度计算数据完整性信任分值。

3.根据权利要求1所述的一种基于区块链的建筑信息模型三维度可信任评估系统，其特征在于，所述流程合规性评估单元设置双阶段校验规则：设计阶段校验模型的标准符合性，对照bim交付标准与制图规范自动校验建模深度、属性完整性与专业协同规则；竣工阶段校验全流程合规性，遍历链上交易记录验证设计审批、变更签证、分部分项验收的流程完整性，根据合规项占比计算流程合规性信任分值。

4.根据权利要求1所述的一种基于区块链的建筑信息模型三维度可信任评估系统，其特征在于，所述主体身份可信评估单元基于双信任根架构实现身份校验，所述双信任根包括行业权威ca签发的根身份证书与链上分布式数字身份did；评估时验证操作主体的证书签名有效性、链上did锚定一致性与操作权限匹配度，根据校验结果计算主体身份可信分值。

5.根据权利要求1所述的一种基于区块链的建筑信息模型三维度可信任评估系统，其特征在于，所述联盟链存证模块对5类轻量核心验证数据执行冷热分层存储机制：将当前生效版本哈希、活跃业务元数据、近期交易记录、运行中智能合约代码、有效权限身份信息作为热数据留存于链上状态数据库；将历史版本哈希、归档元数据、超期交易记录、停用合约代码、失效身份权限作为冷数据打包归档至链下分布式存储，链上仅留存冷数据归档哈希索引，归档数据可通过索引哈希验证完整性。

6.根据权利要求1所述的一种基于区块链的建筑信息模型三维度可信任评估系统，其特征在于，所述跨系统api交互桥梁模块包括上传存证子框架与分发校验子框架；上传存证子框架内嵌于bim设计端，在模型上链前自动触发前置合规校验，校验通过后完成元数据提取、哈希计算与存证上链；分发校验子框架向接收端提供标准化查询接口，支持模型接收方调用信任评估能力，模型文件本身不经过api平台中转。

7.根据权利要求1所述的一种基于区块链的建筑信息模型三维度可信任评估系统，其特征在于，还包括端到端可信传输校验模块，用于支撑模型点对点直接传输场景；所述端到端可信传输校验模块构建五级映射链路：bim物理文件、三级哈希指纹、版本认证证书、链上存证记录、根身份证书，接收方通过本地校验证书签名、链上比对证书哈希、本地计算文件哈希三级校验，在无中心化中转的前提下完成模型完整性与合法性验证。

8.根据权利要求1所述的一种基于区块链的建筑信息模型三维度可信任评估系统，其特征在于，所述系统还包括人机协同建造动态评估模块，用于施工阶段的模型动态信任更新；所述动态评估模块采集现场建筑机器人、三维扫描设备与iot传感器的实测实量数据，将数据哈希上链存证后，比对设计模型计算施工偏差，根据偏差合规性与修正审批记录自动更新模型的信任评级，实现从虚拟设计到实体建造的动态信任迭代。

9.根据权利要求1所述的一种基于区块链的建筑信息模型三维度可信任评估系统，其特征在于，所述人机协同建造动态评估模块采用四级分阶段增量评估机制，依次为构件级、分项工程级、分部工程级、单位工程级；每完成一级施工节点即触发一次增量信任评估，仅对变更部分重新计算信任分值，逐级聚合形成全模型综合信任评级。

10.根据权利要求1所述的一种基于区块链的建筑信息模型三维度可信任评估系统，其特征在于，所述评估凭证生成模块生成的数字可信凭证包含模型唯一标识、综合信任评级、三维度分项分值、评估依据哈希与评估时间；凭证经评估主体数字签名后上链永久存证，作为bim模型交付、竣工数字孪生认证、跨专业数据交换与运维阶段数据采信的可信依据。