【CN110097373A】基于区块链与物联网相结合的溯源系统及方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010030780.X(22)申请日 2020.01.13(71)申请人 北京工业大学地址 100124 北京市朝阳区平乐园100号(72)发明人 黄志清　任浩方　解鲁阳　燕杨月　谷超　(74)专利代理机构 北京思海天达知识产权代理有限公司 11203代理人 沈波(51)Int.Cl.G06F 21/62(2013.01)G06F 21/64(2013.01)(54)发明名称一种基于区块链的物联网数据溯源方法(57)摘要本发明公开了一种基于区块链的物联网数据溯源方法，溯源数据搜集中针对物联网数据服务系统中用户的角色进行了划分，以便于使用PROV溯源模型标准进行溯源数据收集。

销售者和处理者会将从提供者得到的数据进行二次加工，此类数据发布时需提交针对数据实体进行的操作信息，数据操作信息是否提交列为数据评价的重要组成部分；溯源数据存储中以数据实体ID号为key，溯源记录为value，将不同的键值对通过智能合约进行上链存储；溯源数据查询通过数据实体唯一ID号进行查询此数据的溯源记录。

本发明为用户提供在使用数据之前查看数据流转过程的能力，由于区块链去中心化、防篡改、可信存储等特性，实现了物联网数据溯源服务实体的规范自动执行。

权利要求书2页 说明书5页 附图7页CN 111259438 A 2020.06.09C N 111259438A1.一种基于区块链的物联网数据溯源方法，该方法基于区块链的物联网数据共享平台实现，此平台整体架构分为应用层、服务层、合约层、区块链层和存储层，本方法在前四层中每层都增加溯源部分；该平台由前端Web页面部分和区块链部分两部分组成，前端部分使用Vue框架搭建用户界面，并使用JavaScript语言编写的Web3.js区块链接口包与区块链上的智能合约进行交互；区块链部分使用以太坊搭建并部署区块链私有链，并在以太坊平台上使用具有图灵完备性的编程语言——Solidity实现智能合约上的逻辑；其特征在于：此方法具体实现整体分为溯源数据收集、溯源数据存储、溯源数据查询三个部分：溯源数据搜集中针对物联网数据服务系统中用户的角色进行了划分，以便于使用PROV溯源模型标准进行溯源数据收集；用户角色分为提供者、销售者、处理者和消费者，提供者提供数据实体，销售者对数据实体进行交易售卖，处理者对数据实体进行清洗加工，消费者对数据实体使用；销售者和处理者会将从提供者得到的数据进行二次加工，此类数据发布时需提交针对数据实体进行的操作信息，数据操作信息是否提交列为数据评价的重要组成部分；溯源数据存储中以数据实体ID号为key，溯源记录为value，将不同的键值对通过智能合约进行上链存储；溯源数据查询通过数据实体唯一ID号进行查询此数据的溯源记录。

基于区块链的物联网溯源系统设计与实现随着物联网技术的快速发展，我们生活中的各种设备和物品都能够通过互联网相互连接。

然而，这种便利性也使得物品的追踪和溯源变得更加重要。

基于区块链的物联网溯源系统能够有效解决这个问题，并确保产品的可追溯性和安全性。

本文将介绍基于区块链的物联网溯源系统的设计与实现。

一、系统设计1. 数据采集与上链基于区块链的物联网溯源系统首要任务是收集和记录产品的相关数据并上链。

数据采集可以通过各种传感器实现，包括温度传感器、湿度传感器、加速度传感器等。

这些传感器可以监测产品的环境参数和运动状态，并将数据上传到系统中。

然后，通过智能合约将数据上链，确保数据的不可篡改性和完整性。

2. 数据存储与共享收集到的数据需要进行存储和共享，以便后续追溯。

区块链技术提供了可靠的数据存储和共享机制。

在基于区块链的物联网溯源系统中，每一个参与者都可以成为区块链的节点，共同维护和验证数据的存储和交易。

通过去中心化的方式，确保数据的可信度和安全性。

3. 数据溯源与追溯基于区块链的物联网溯源系统的核心功能是实现产品的溯源和追溯。

通过区块链的不可篡改性和透明性，用户可以准确追溯产品的生产过程、运输过程和存储过程。

这样，无论是杂货店的食品来源，还是电子产品的生产工艺，用户都可以轻松获得可靠的信息。

4. 权限管理与隐私保护物联网溯源系统中的数据涉及多个参与者，因此需要进行权限管理和隐私保护。

通过智能合约和加密算法，系统可以确保用户的隐私信息不被泄露，同时实现权限的分级和控制。

只有授权的参与者可以查看和修改相关数据，确保系统的安全性和可信度。

二、系统实现基于区块链的物联网溯源系统的实现涉及多个技术和工具的应用。

下面简要介绍几个主要的实现方案：1. 区块链平台选择选择适合物联网溯源系统的区块链平台是关键步骤之一。

目前市面上有许多不同的区块链平台可供选择，如以太坊、超级账本等。

根据系统需求和性能要求，选择合适的区块链平台是保证系统稳定性和可扩展性的基础。

基于区块链的物联网设备安全与溯源系统设计物联网（IoT）是指通过互联网连接、交互和通信的各种物理设备，如传感器、摄像头、电动汽车等。

随着物联网设备数量的不断增加，物联网设备的安全性和溯源问题也愈发引起关注。

传统的中心化管理方式难以满足物联网设备的安全需求，而区块链技术的去中心化、不可篡改和可追溯的特性使其成为解决物联网设备安全与溯源问题的理想选择。

一、物联网设备安全性问题物联网设备安全性问题主要包括以下几个方面：1. 身份认证和权限管理：物联网设备的身份认证是保障设备通信的首要环节。

传统的身份认证方式存在安全性不足的问题，例如密码可能被猜测、设备容易被冒充等。

此外，权限管理也是确保设备安全性的重要手段。

2. 数据隐私和保护：物联网设备通过收集大量的数据进行通信和交互。

这些数据通常包含用户隐私信息，例如位置数据、生理特征等，如果这些数据被未经授权的人访问或篡改，将对用户的安全和隐私造成严重威胁。

3. 恶意软件和攻击：物联网设备由于存在开放性和复杂性的原因，成为黑客攻击和恶意软件入侵的目标。

一旦设备受到攻击，可能引发设备失效、数据泄露、系统崩溃等问题。

4. 设备管理和追踪：物联网设备通常分布在不同的地理位置，数量庞大。

如何高效地管理和追踪这些设备的状态和位置是物联网设备安全性的一大挑战。

二、区块链技术在物联网设备安全与溯源中的应用区块链技术通过其去中心化、不可篡改和可追溯的特性，可以有效解决物联网设备安全与溯源问题。

1. 设备身份认证和权限管理：基于区块链的物联网设备安全与溯源系统可以实现设备的去中心化身份认证，每个物联网设备都有一个唯一的身份标识，并将其绑定到区块链上。

通过智能合约可以实现对设备权限的管理，确保只有经过验证的设备才能参与通信和交互。

2. 数据隐私和保护：区块链技术通过数据的加密和链上存储，可以确保物联网设备数据的安全性和隐私保护。

用户的数据可以通过智能合约进行授权管理，只有经过授权的用户才能访问特定的数据，而且数据的修改和篡改将被链上的多个节点共同验证和记录，确保数据的完整性和真实性。

基于区块链和物联网技术的木材出河机溯源与质量管控系统设计与实现随着全球对可持续发展的关注逐渐增强，木材行业面临着越来越高的要求，尤其是在保护森林资源和确保木材质量方面。

为了解决木材合规性和质量可追溯性的问题，我们设计并实现了基于区块链和物联网技术的木材出河机溯源与质量管控系统。

本系统旨在建立一个完整的溯源体系，确保木材从伐木场到出河机再到加工厂的全链条可追溯，并通过物联网技术实时监控木材质量，以提高整个供应链的透明度和可信度。

首先，我们利用区块链技术搭建了一个去中心化的数据库，存储和管理所有木材相关的信息。

每个木材的进出、运输和加工信息都将被记录在区块链上，包括木材来源、伐木场信息、运输车辆、出河机操作记录等。

这样一来，无论是政府监管部门、企业还是消费者，都可以通过查询区块链数据来了解每根木材的溯源信息，从而保证木材的合规性和来源可信度。

其次，我们引入物联网技术来监控木材的质量。

在木材出河机上安装传感器和采集设备，实时检测木材的尺寸、含水率、密度等物理参数，并将数据实时传输到系统中心服务器。

通过对采集到的数据进行分析和比对，系统可以判断木材是否符合标准质量要求，以及是否存在质量问题。

同时，传感器还可以监测木材的温度、湿度等环境因素，避免木材在运输过程中受到不利影响。

为了确保数据的安全和可信度，我们采用了区块链技术的共识机制和加密算法来保护数据的完整性和隐私性。

每个参与者在提交数据时都需要进行身份验证，并利用区块链的去中心化特性和智能合约来确保数据的真实性和一致性。

此外，只有被授权的人员才能访问系统的数据，确保木材的信息不被篡改或泄露。

此外，我们还为系统提供了一个用户界面，方便用户查询木材的溯源和质量信息。

用户可以通过输入木材的批次号或者基于地理位置的搜索来获取相应的信息。

而企业和政府监管部门可以通过系统的管理后台来监控整个供应链的运行情况，及时发现问题并采取相应措施。

总之，基于区块链和物联网技术的木材出河机溯源与质量管控系统为木材行业提供了全新的解决方案。

专利名称：一种基于区块链技术的溯源应用方法及系统
专利类型：发明专利
发明人：向艳丽,李伟,蔡津津,王胜先,闫蕾,汪浩,王小伟,崔傅成,孔成兵
申请号：CN202011217318.7
申请日：20201104
公开号：CN112348535A
公开日：
20210209
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种基于区块链技术的溯源应用方法及系统，包括：获取预设数量个产品终端对应产品的溯源信息，将预设数量个溯源信息存储到区块链数据库中预设数量个溯源信息文件中，确定每个第一溯源信息文件与其余第二溯源信息文件的关联度，将与第一溯源信息文件关联度大于等于预设阈值的目标第二溯源信息文件进行关联，为第一溯源信息文件生成溯源标签，将溯源标签上传到N个预设代理服务器中，获取N个预设代理服务器的预设签名溯源标签，接收当前代理服务器发出的扫描指令，向当前代理服务器提供目标产品的目标溯源标签，根据扫描结果确定是否传输目标产品的目标溯源信息文件，无需用户进行每一个产品的溯源信息的扫描查询，提高了工作效率。

申请人：新华中经信用管理有限公司
地址：100000 北京市西城区宣武门西大街97号2号楼1层101房间
国籍：CN
代理机构：北京冠和权律师事务所
代理人：田春龙
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