基于硬件实现的区块链数据加密强化设计的制作方法

本发明涉及区块链信息化技术领域，具体涉及一种基于硬件实现的区块链数据加密强化设计。

背景技术：

区块链技术是密码学、计算机科学、经济学等多个学科发展到一定阶段后的产物,有效融合了多个学科的杰出成果。区块链技术的出现为解决人类社会的信任问题提供了有力工具,进而将人类社会带入群智时代。

当下，疫苗上市公司正是资本市场的宠儿，长生生物的股价从今年最低点到最高点已经有了两倍多的涨幅。而今年以来，大盘指数突破近3年新低，很多上市公司股价拦腰斩断，而医药股却走出了一波大牛市，很多疫苗股实现了股价翻倍，也让疫苗上市公司实际控制人的身价不断翻番。

疫苗对于我们每个人来说，是避免疾病最安全的一道屏障，人的一生可能要打20多种疫苗。任何一种疫苗出了问题，都会给我们的生命健康带来无法评估的影响。或许，对企业来说，疫苗不良反应发生率是一个统计学数字，而对于每个家庭来说，其风险概率只能是0或1。因此如何提出一种可行的技术来提高疫苗的监管力度和溯源事故的源头，是一件非常亟须的事情。

如果利用物联网技术，给每一支疫苗一个二维码。该二维码包含这个疫苗生产过程中，每个环节的安全系数、负责人等信息。区块链技术采用的是多中心或无中心系统，不存在一个中心处理器，所以很难篡改或删除数据。这就能够极大提高疫苗的监管力度。

然而，如果区块链技术得到广泛的应用，其中最大的隐患就是信息安全问题，其中包括黑客攻击服务器、数据被非法截取等多方面的隐患。以及庞大数据进行加解密时如何提高速度等问题。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明公开了一种基于硬件实现的区块链数据加密强化设计，旨在设计一种硬件电路来提升区块链技术在疫苗监管应用中的信息安全级别和提升哈希值计算速度。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种基于硬件实现的区块链数据加密强化设计，其特征在于，包括二维码，所述二维码为链接区块链的接口，所述接口为每一只疫苗的唯一身份，所述接口在区块链中记录在案，并不断在区块链中更新信息，所述二维码用于事故维权。

优选的，所述二维码将其相关据转换为哈希值，进行哈希值索引，最后将哈希索引记录于区块链节点中。

优选的，所述接口记录一只疫苗从实验环节到生产、物流等环节的每个环节的具体责任人所有信息。

优选的，包括芯片指纹，所述芯片指纹通过物理不可克隆函数设计身份认证。

优选的，每次更新读取二维码数据的设备和每次读取数据之前都必须进行设备的身份认证，具体操作为每生产一台设备，其芯片指纹数据都要在服务器上做记录。

优选的，利用sha256算法设计sha256的硬件电路，并利用ahb总线将sha256连接起来，其中包括设计ahb总线的从接口，ahb总线到sha256的解析和控制模块。

优选的，核对芯片指纹数据的过程采用非对称加密rsa或者sm2进行加密，每次服务器通过非对称算法的私钥发送几芯片指纹的数据。

优选的，当设备读取数据后用公钥进行解密，如果其中存在与设备芯片指纹相匹配的数据，则设备为合法的设备，可以读取数据，然后进行数据的传输。

本发明的有益效果为：

1、增强疫苗在生产过程中的数据跟踪力度，做到药品的真伪真实可查，出现问题可以快速精确找到事故源头。

2、增强数据传输到区块链过程中的安全性，防止人为上传无用信息到区块链中，也防止信息被其他非法服务器冒名获取疫苗的信息给企业带来不良影响。

3、提升数据进行哈希计算的速度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明系统的工作流程图；

图2是本发明的puf电路的实现图；

图3是本发明的基于ahb总线接口的sha256设计图；

图4是本发明的系统的框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例针对目前疫苗问题以及食品卫生安全问题，且关于这些问题的监管方法都存在很多的薄弱，一方面是管理层次需要不断的提升，另一方面则是技术层面的提升，其具体操作如下所示：

首先，利用二维码作为链接区块链的接口，此接口并且作为每一只疫苗的唯一身份，记录一只疫苗从实验环节到生产、物流等环节的每个环节的具体责任人等所有信息，将在区块链中记录在案，并且随着环节的不断推进，其信息不断的在区块链中更新。当用户购买疫苗时，医院须将二维码交付给用户，如果发生事故，用户可凭二维码进行维权。

在这个过程中，有几个技术问题需要解决。一、防止读取二维码的设备被非法替代，导致读入系统的数据不真实。二、为了提高企业的生产效率，需要快速的将二维码中的相关据转换为哈希值，以便进行哈希值索引，最后将哈希索引记录于区块链节点中。三、防止读取数据的设备将数据传到其他非法服务器上，造成数据的泄露或丢失。

因为每一台要连接网络的设备就含有一块芯片，我们利用“芯片指纹”，物理不可克隆函数(puf)设计身份认证。每次更新读取二维码数据的设备和每次读取数据之前都必须进行设备的身份认证。具体操作为每生产一台设备，其芯片指纹数据都要在服务器上做记录。核对芯片指纹数据的过程采用非对称加密rsa或者sm2进行加密，每次服务器通过非对称算法的私钥发送几芯片指纹的数据，当设备读取数据后用公钥进行解密，如果其中存在与设备芯片指纹相匹配的数据，则设备为合法的设备，可以读取数据。然后进行数据的传输，其过程如图1所示。

实施例2

本实施例主要基于数字puf进行设计，而数字puf分为两类：一是利用一些存储器单元结构的稳定状态的制造变化来实现。二是利用数字信号的传播延迟变化来实现。主流的设计的方法是利用利用数字信号的传播延迟变化来实现，而利用数字信号的传播延迟变化来实现中，本发明利用仲裁器puf来完成，基于仲裁器puf[1-2]的主要原理是在ic上实现两个对称的数字信号延迟路径，一个激励控制着选择路径的确切延迟。引入判决条件是通过两个脉冲同时在两个路径上走，看哪个路径更快并相应地由仲裁器电路输出一位响应。这一设计的的最关键之处在于确保两路对称的数字信号延迟路径的绝对对称，本发明利用现有理论并结合后端严格手动布线，保证puf电路的差异性，提升puf的性能。其电路图2如图所示。

为了提升企业的效率，在进行哈希值运算的步骤，采用硬件的方法来实现，当批量生产疫苗时，数据处理的速度显著提升，其设计过程，利用sha256算法的理论，设计出sha256的硬件电路，然后利用ahb总线将sha256连接起来，其中包括设计ahb总线的从接口，ahb总线到sha256的解析和控制模块。其设计框图如图3所示，系统框图如图4所示。

本发明增强疫苗在生产过程中的数据跟踪力度，做到药品的真伪真实可查，出现问题可以快速精确找到事故源头。增强数据传输到区块链过程中的安全性，防止人为上传无用信息到区块链中，也防止信息被其他非法服务器冒名获取疫苗的信息给企业带来不良影响。提升数据进行哈希计算的速度，具有很强的创造性。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。