一种标识解析索引云与分层对等网络结合的区块链模式的制作方法

1.本发明涉及工业互联网标识解析领域，尤其涉及一种标识解析索引云与分层对等网络结合的区块链模式。


背景技术：

2.工业互联网标识解析旨在通过一个开放的全球化信息平台将工业生产过程中所有的参与对象都紧密联合，包括供应商、产品、设备、员工、生产线、客户等，实现整个工业过程中所有信息的共享和交互，通过把握每一个环节的信息，将工业对象连结起来，实现对工业流程的优化，从而降低运营成本，提高生产效率。
3.而就单个工业产品而言，标识的数量可能达到上千个甚至更多，加之产品对应的生产线和供应链等，整个工业互联网标识的数量难以想象。因此，如何存储这些庞大的数据并能够迅速准确地找到想要的信息成为必须解决的问题。其次，工业互联网的安全问题也不可忽视，倘若黑客趁机入侵，盗取工业互联网各环节的标识信息，便有可能造成工业互联网的瘫痪，其中的损失不可挽回。
4.目前常见的解决办法是将区块链和工业互联网标识解析结合在一起，利用区块链去中心化、信息不可篡改、信息透明和可共同维护等特点，将标识信息上传到区块中，由参与的企业共同维护，保护标识解析数据的安全性。但区块链存储能力有限，对于较复杂的工业系统，必然会面临节点数众多、数据量大、信息流量大的状况，此时区块链的存储性能难以满足需求。另一方面，目前区块链应用于标识解析体系中只设置了单层的对等网络结构，当某一企业想要在体系中加入新的产品标识时，需要在区块链对等网络结构中的每个节点都同步存入新的标识代码，当区块链的规模较大，节点较多时，加之网络波动和延迟等因素，信息的存入速度较慢，用户下载和查询的效率也因此降低。所以期望一种处理模式，既可以减少信息的存储时间，又可以存储海量数据信息，同时保障存入信息的安全性，满足现今及以后日益复杂的工业互联网标识解析需求。


技术实现要素：

5.本发明提供的一种标识解析索引云与分层对等网络结合的区块链模式，在目前已有区块链和工业互联网标识解析相结合的基础上，进一步解决了由于区块链存储能力受限而无法存入海量标识数据信息以及对于规模较大、节点较多的单层区块链结构存入信息速度较慢而难以满足用户高效下载和查询的需求的问题。
6.为了解决区块链存储能力受限和单层区块链结构存入信息速度较慢的问题，本发明采取以下技术方案：
7.本发明提供一种标识解析索引云与分层对等网络结合的区块链模式，所述模式由索引云信息存储系统和分层区块链对等网络以及二者之间的通讯结构构成。
8.所述的标识解析索引云信息存储系统可以存储海量标识解析数据，并对每份数据内容进行哈希运算得到其独一无二的哈希值，同时建立哈希表以供检索。
9.所述的分层对等网络由两层或多层对等网络构成。多层对等网络是将一个完整的区块链根据节点数目的多少而分成两层或多层的网络结构，向网络中的节点存储信息时，由第一层向下一层逐层存入。该网络减少了每一层的节点数目，降低了每一层的整体网络延迟，从而提高了信息存入的效率。
10.所述的二者之间的通讯结构将两种系统相结合，负责系统之间的信息传递。用户上传标识数据信息时，会直接上传到索引云信息存储系统中，同时得到唯一的哈希值，该哈希值通过通讯结构存入分层对等网络中的节点中。其他用户有下载的需求时，向系统提供对应的哈希值，即可从云端通过通讯结构传输标识解析数据，完成数据下载。
附图说明
11.图1区块链双层对等网络示意图
12.图2整体结构示意图
具体实施方式
13.下面将结合本申请说明书中的附图，对本申请的实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施方式仅仅是作为例示，并非用于限制本申请。
14.本发明提供的一种标识解析索引云与分层对等网络结合的区块链模式，所述模式由标识解析索引云系统1和分层区块链对等网络2以及二者之间的通讯结构3构成。
15.所述的标识解析索引云系统1由文件数据库以及一个哈希索引表构成，提供文件信息存储查询服务和大量的存储空间，当企业想要上传标识解析数据时，直接将要上传的信息传入文件数据库，同时索引云信息存储系统1根据数据的内容进行哈希运算计算出该数据独一无二的哈希值并存入哈希表中作为索引以供查询。
16.所述的区块链分层对等网络2由两层或多层对等网络构成，负责存储索引云信息存储系统1中数据的哈希值。索引云信息存储系统1在计算出新存储文件信息的哈希值后，将此哈希值通过通讯结构3向分层对等网络2传递。与传统区块链结构有所不同，传统区块链是同步向所有网络节点存储信息，但是受到网络延迟以及网络波动的影响，这一过程会花费较长时间。而所述分层对等网络先向第一层对等网络中的所有节点存入述哈希值，在第一层对等网络中所有节点都存入此哈希值后，即可允许外界在第一层区块链中对此哈希值进行查询。此后再向下一层的节点逐层存入该哈希值，将欲存入的信息扩散至整个区块链网络。
17.所述的二者之间的通讯结构3连接了索引云信息存储系统1和分层区块链对等网络2，负责将系统1中计算出来的哈希值传递给网络2，以及从存储云端向用户传递欲查询的标识解析数据。
18.当其他用户想在系统中查询工业互联网中某物品的标识解析数据时，只需在共享的哈希表中查询该零件对应的哈希值，提供该哈希值，系统即可在分层对等网络中查询该哈希值存放的节点，通过分层对等网络和标识解析索引云之间的通讯结构，从存储云端传输零件的标识信息或文件内容。
19.该区块链分层对等网络一定程度上提高了区块链的快速性和安全性。由于在第一层网络所有节点均存入新信息后即允许在第一层中对新信息进行查询，故会提高存储效
率。通过对等网络逐层扩散可以增强存入信息的安全性，因为区别于传统区块链单层的结构，多层区块链结构相当于提供层数倍的安全保障和信息备份，单层区块链如果被黑客攻陷会直接瘫痪，而多层结构可以每层采取不同的安全防护，即使黑客攻陷了某一层，不至于造成所有数据的丢失，为维护人员提供更多挽回漏洞的机会。
20.结合标识解析索引云，将海量标识解析数据存到云端，最大化节省区块链上的存储空间，并且通过哈希运算保障所存标识数据的不可篡改性，进一步提高了安全性。
21.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的技术人员参照上述实施例依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。


技术特征：
1.一种标识解析索引云与分层对等网络结合的区块链模式，其特征在于，由标识解析索引云和分层对等网络以及二者之间的通讯结构构成。所述的标识解析索引云包括存储云端和哈希表索引；所述的分层对等网络将传统的单层区块链结构分成若干层，包括节点和节点间的通讯网络；所述的二者之间的通讯结构连接了标识解析索引云和分层对等网络，用于传输标识解析数据和哈希值。2.根据权利要求1所述的模式，其特征在于，所述的存储云端用于存储海量的标识数据信息。3.根据权利要求1所述的模式，其特征在于，所述的哈希表索引由每一份标识数据对应的哈希值构成，形成索引以供查询和调用。4.根据权利要求1所述的模式，其特征在于，所述的分层对等网络中的节点用于存储标识数据的哈希值。5.根据权利要求1～4任一所述的模式，其特征在于，所述的模式的工作流程包括：1)标识解析数据上传到云端，同时根据每份数据内容生成独一无二的哈希值，并建立哈希表索引；2)通过所述二者之间的通讯结构将哈希值传输到分层对等网络第一层的节点中存入，完成数据的上传；3)存入到第一层节点的信息通过对等网络向下一层逐层扩散；4)在哈希表索引中找到欲下载的标识解析数据所对应的哈希值，向系统提供该哈希值，即可从分层对等网络中查询该哈希值存放的节点，通过所述二者之间的通讯结构，从存储云端传输标识解析数据，完成数据的下载。

技术总结
本发明涉及工业互联网标识解析技术领域，提供一种标识解析索引云与分层对等网络结合的区块链模式。标识解析索引云是一种索引式信息存储系统，该系统将需要上传的标识信息上传至云端，同时得到该信息独一无二的哈希值。然后将该哈希值存入区块链第一层对等网络中以供查询，接下来再将此哈希值向下一层对等网络逐层传递。用户需要查询时，只需提供该信息对应的哈希值，即可从云端获得所求标识信息。本发明中，分层对等网络结构提高了区块链的存储效率，标识解析索引云可以最大化节省区块链上的存储空间，并且可以保障所存标识数据的安全性和不可篡改性。性和不可篡改性。性和不可篡改性。


技术研发人员：崔勇 孙琪浩 王伟行 宋晓 王琛
受保护的技术使用者：北京航空航天大学
技术研发日：2021.09.18
技术公布日：2022/1/14