一种基于联盟链网络的异常数据存取与查询方法、系统与流程

本发明实施例涉及区块链领域，尤涉及一种基于联盟链网络的异常数据存取与查询方法、系统。

背景技术：

随着对联盟链技术探索的不断推进，对联盟链技术本身的发展研究越来越多，也出现了一些试图将联盟链技术与其它技术相结合，应用于特定场景下的尝试。在多方参与的监控场景下，已有一些解决方案。但一方面在异常事件发生后，这些方案都不能通过异常数据快速确定异常原因，另一方面始终没有解决多个参与方之间的信任问题，即如何解决某一参与方不愿意提供监控数据的问题。

因此，在异常原因定位方面，可能出现少量数据丢失的情况，当异常发生时，管理人员必须在存储的庞大数据中寻找异常发生时的数据，如从头观看视频文件。而且管理人员无法确定异常数据是否已经丢失。在多个参与方之间的不信任问题方面，无法确定某个参与方是出自利益考量还是由于不可抗力的因素无法提供监控数据。

针对上述的现有技术中存在多方监控场景下多个参与方间的信任问题以及无法通过异常数据快速定位异常原因的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明公开的实施例提供了一种基于联盟链网络的异常数据存取与查询方法、系统，以至少解决现有技术中存在的多方监控场景下多个参与方的信任问题以及无法通过异常数据快速定位异常原因的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

根据本发明实施例的第一方面一种基于联盟链网络的异常数据存取与查询方法，包括：

所述终端通过采集器采集监控数据，筛选所述监控数据获得异常数据；

所述终端上传异常数据至服务器，其中所述服务器为联盟链网络上的一个节点；

所述服务器接收并存储所述终端上传的所述异常数据；

所述服务器对异常数据进行计算获得异常数据摘要，所述异常数据摘要与服务器标识生成键值对，并将所述键值对以交易的方式上传至所述联盟链网络；以及

通过共识机制使联盟链网络所有节点达成共识并生成区块，不同的联盟链网络节点对区块进行验证，通过则将区块下载至节点储存。

进一步的，所述服务器将所述键值对存储于所述联盟链网络上的操作包括：

所述服务器将所述键值对分布式存储于所述联盟链网络中；

所述方法还包括：

所述服务器响应所述联盟链网络中的其他节点的数据请求信息，传输异常数据至所述联盟链网络中的其他节点。

进一步的，所述服务器将所述异常数据进行计算的操作包括：

所述服务器使用sha256算法对所述异常数据进行计算。

进一步的，所述终端采集所述监控数据的操作包括：

所述终端通过采集器采集环境数据和视频数据，所述环境数据和所述视频数据通过时间戳的方式一一对应，其中所述环境数据包括温湿度传感器记录、火警监测记录、人体接近传感器记录以及rfid标签记录。

进一步的，存储在节点上的多个区块以区块头中的哈希值为索引形成链式结构。

进一步的，所述终端筛选所述监控数据获得所述异常数据的操作包括：

所述终端将所述监控数据与对应的标准数据进行对比得到所述异常数据。

根据本发明实施例的第二方面一种基于联盟链网络的异常数据存取与查询系统，包括：终端、服务器及联盟链网络；

所述终端用于数据的实时采集及上传；

所述服务器用于异常数据的计算、交易，以及区块的验证；

所述联盟链网络为多个服务器组成的联盟链平台，用于达成网络共识、发起交易和区块验证。

根据本发明实施例的第三方面一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中包含一个或多个程序指令，所述一个或多个程序指令用于被一种基于联盟链网络的异常数据存取与查询方法的系统执行如权利要求1-6任一项所述的方法。

本发明实施例具有如下优点：

本发明通过终端采集监控数据，并筛选得到异常数据，然后终端发送异常数据至服务器。服务器接收终端上传的异常数据，并对异常数据进行计算得到异常数据摘要连同服务器标识生成键值对，再将该键值对存储至联盟链网络中。使得每个参与方在通过联盟链网络验证后均可查询异常数据摘要并索要异常数据，获得原始异常数据后，通过对原始数据的计算获得异常数据摘要，将计算得到的摘要与链上保存的摘要进行对比就知道该原始数据有没有被篡改。当链上存在摘要而参与方拒绝提供原始数据时，才需要考虑是出自利益考量还是不可抗力，此时只要查询服务器操作记录就可以判断了，服务器操作记录也可以上传到区块链网络；通过环境数据和视频数据的对应，可以快速通过环境数据查询到对应的视频数据，从而通过观看视频快速定位异常原因。从而不仅保障了多个参与方之间的信任关系，还可以快速定位异常数据的异常原因。进而解决了多方参与监控场景下多个参与方的信任问题以及无法通过异常数据定位异常原因的问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本申请的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：

图1是用于实现根据本公开实施例1所述的基于联盟链网络的异常数据存取与查询方法的服务器的硬件结构框图；

图2是根据本公开实施例所述的基于联盟链网络的异常数据存取与查询系统的示意图；

图3是根据本公开实施例所述的基于联盟链网络的异常数据存取与查询方法的流程示意图；

图4是根据本公开实施例所述的基于联盟链网络的异常数据存取与查询方法中参与方与服务器以及多个参与方间的关系示意图；

图5是根据本公开实施例所述的基于联盟链网络的异常数据存取与查询方法中终端、采集器以及服务器的连接关系图和采集器的内部组成图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，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做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。

需要说明的是，本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据本实施例，提供了一种基于联盟链网络的异常数据的存取与查询方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

本实施例所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。图1示出了一种用于实现基于联盟链网络的异常数据的存取与查询方法的计算机终端(或移动设备)的硬件结构框图。如图1所示，计算机终端10(或移动设备10)可以包括一个或多个(图中采用102a、102b，……，102n来示出)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器mcu或可编程逻辑器件fpga等的处理装置)、用于存储数据的存储器104、以及用于通信功能的传输模块106。除此以外，还可以包括：显示器、输入/输出接口(i/o接口)、通用串行总线(usb)端口(可以作为i/o接口的端口中的一个端口被包括)、网络接口、电源和/或相机。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，计算机终端10还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。

应当注意到的是上述一个或多个处理器102和/或其他数据处理电路在本文中通常可以被称为“数据处理电路”。该数据处理电路可以全部或部分的体现为软件、硬件、固件或其他任意组合。此外，数据处理电路可为单个独立的处理模块，或全部或部分的结合到计算机终端10(或移动设备)中的其他元件中的任意一个内。如本公开实施例中所涉及到的，该数据处理电路作为一种处理器控制(例如与接口连接的可变电阻终端路径的选择)。

存储器104可用于存储应用软件的软件程序以及模块，如本公开实施例中的基于联盟链网络的异常数据的存取与查询方法对应的程序指令/数据存储装置，处理器102通过运行存储在存储器104内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的应用程序的基于联盟链网络的异常数据的存取与查询方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至计算机终端10。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

传输装置106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括计算机终端10的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输装置106包括一个网络适配器(networkinterfacecontroller，nic)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输装置106可以为射频(radiofrequency，rf)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。

显示器可以例如触摸屏式的液晶显示器(lcd)，该液晶显示器可使得用户能够与计算机终端10(或移动设备)的用户界面进行交互。

此处需要说明的是，在一些可选实施例中，上述图1所示的计算机设备(或移动设备)可以包括硬件元件(包括电路)、软件元件(包括存储在计算机可读介质上的计算机代码)、或硬件元件和软件元件两者的结合。应当指出的是，图1仅为特定具体实例的一个实例，并且旨在示出可存在于上述计算机设备(或移动设备)中的部件的类型。

图2是根据本实施例所述的基于联盟链网络的异常数据存储系统的示意图。参照图2所示，该系统包括：终端100以及服务器200。其中终端100可以通过采集器101采集监控数据，然后筛选监控数据得到异常数据，并通过网络发送至服务器200。服务器200对异常数据进行计算生成异常数据摘要，并与服务器标识生成键值对，以交易的形式将键值对上传至联盟链网络。服务器200运行共识机制生成区块，并将验证后的区块下载并存储在本地。同样的，服务器200可以将区块数据存储至数据库300中。其中数据库300可以设置于服务器200中，也可以运行于其他服务器上。需要说明的是，系统中的终端100以及服务器200均可适用上面所述的硬件结构。

在上述运行环境下，根据本实施例的第一个方面，提供了一种基于联盟链网络的异常数据存取与查询方法，该方法由图2中所示的服务器200、100以及101实现。图3示出了该方法的流程示意图，参考图3所示，该方法包括：

s301：终端通过采集器采集监控数据，筛选监控数据获得异常数据；

具体地，采集的数据可以为温湿度传感器记录、火警监测记录、人体接近传感器记录、rfid标签记录等，采集设备如图5所示，采集设备可以为rfid阅读器、烟雾报警器、摄像头、温度湿度传感器及人体接近传感器等。

在一个实施例中，终端通过采集器采集环境数据和视频数据，环境数据和视频数据通过时间戳的方式一一对应，其中环境数据包括温湿度传感器记录、火警监测记录、人体接近传感器记录以及rfid标签记录。

s302：终端上传异常数据至服务器，其中服务器为联盟链网络上的一个节点；

s303：服务器接收并存储终端上传的所述异常数据；

具体的，终端将监控数据与对应的标准数据进行对比得到异常数据。

s304：服务器对异常数据进行计算，生成的异常数据摘要与服务器标识生成键值对，并将键值对以交易的方式上传至所述联盟链网络；

具体地，服务器使用sha256算法对所述异常数据进行计算生成异常数据摘要，计算结果与服务器标识符组成键值对，并分布式存储于在联盟链网络中；或者，服务器响应联盟链网络中的其他节点的数据请求信息，传输异常数据至所述联盟链网络中的其他节点。

以及

s305：通过共识机制使联盟链网络所有节点达成共识并生成区块，不同的联盟链网络节点对区块进行验证，通过则将区块下载至节点储存。

具体地，所有节点通过共识机制达成共识，即有出块权的节点可以将目前联盟链网络中存在的合法交易打包成区块，并广播到全网；其它节点在对区块验证后，将其下载到本地，与之前保存的区块形成链式结构。

正如前面背景技术中所述的，现有技术中存在多方监控场景下多个参与方间的信任问题以及无法通过异常数据快速定位异常原因的问题。

针对上述背景技术中存在的问题，结合图2所示，本实施例首先通过终端100采集监控数据，终端100筛选监控数据得到异常数据，然后终端100发送异常数据至服务器200。服务器200接收由终端100发送的异常数据，对异常数据进行计算，计算结果连同服务器标识生成键值对，并以交易的形式上传至联盟链网络，联盟链网络上的节点运行共识机制生成区块，所有节点在验证后将区块下载到本地并存储。此时，参与方可以在通过联盟链网络验证后查看异常数据摘要。从而，根据联盟链网络中存储的数据具有不可篡改以及安全可靠的特性，使得存储于联盟链网络中的异常数据摘要具有不可篡改性以及安全可靠性，保障了多方监控场景下多个参与方之间的信任关系。进而解决了现有技术中存在的多方监控场景下多个参与方之间的信任问题。

其中，该参与方可以包含一个或多个服务器，参与方与服务器以及多个参与方间的关系如图4所示。

此外，其他参与方加入联盟链网络的验证方法包括：联盟链网络拥有一个管理员，任何想加入联盟链网络的参与方线下提交验证证书给管理员，管理员审核通过后将证书上传至联盟链网络上，该证书包含该参与方的公钥，该参与方的服务器200在链接到联盟链网络时，该节点会生成一个随机数，服务器200使用私钥对随机数进行计算，生成数字签名，然后将签名和随机数上传至联盟链网络，联盟链网络收到验证信息后将自动使用公钥对签名进行解密，如果解密的结果与随机数相同，那么验证通过。

可选地，该服务器将该异常数据摘要存储于该联盟链网络上的操作包括：该服务器将该异常数据摘要分布式存储于该联盟链网络中；该服务器响应该联盟链网络中的其他节点的数据请求信息，传输异常数据至该联盟链网络中的其他节点。

具体地，参考图2所示，服务器200将该异常数据摘要存储于联盟链网络上的操作包括：该服务器200可以通过分布式存储的方式将异常数据摘要存储于该联盟链网络中。通过这种方法可以降低网络压力。服务器200接收到联盟链网络中的其他节点发出的数据请求信息，此时，服务器200将异常数据传输至联盟链网络中的其他节点。在其他节点接收到服务器200传输的异常数据后，可以对获取到的异常数据进行计算，并将得到的信息与异常数据摘要进行对比，进而验证所获取到的异常数据的真伪；由于异常数据同时包含环境数据与视频数据，且二者之间通过时间戳一一对应，因此可以通过环境数据快速找到对应的视频数据通过观看视频监控可以快速定位异常原因。

可选地，服务器将异常数据进行计算的操作包括：该服务器使用sha256算法对该异常数据进行计算。

具体地，参照图2所示，服务器200将异常数据进行计算的操作包括：服务器200使用sha256算法对异常数据进行计算，使得数据的少量更改在哈希值中产生不可预知的大量更改。通过这种方法保证了异常数据摘要的唯一性，以及异常数据的真实性。

可选地，该终端采集该监控数据的操作包括：该终端通过采集器采集环境数据和视频数据，该环境数据和该视频数据通过时间戳的方式一一对应，其中该环境数据包括温湿度传感器记录、火警监测记录、人体接近传感器记录以及rfid标签记录。

具体地，终端100通过采集器101采集环境数据和视频数据，环境数据和视频数据通过时间戳的方式一一对应。其中，环境数据包括：温湿度传感器记录、火警监测记录、人体接近传感器记录以及rfid标签记录。例如：采集器101以固定时间间隔不间断采集视频数据，并以视频文件的方式将视频数据传输至终端100，其中视频文件具有固定的时间长度。

可选地，该终端筛选该监控数据获得该异常数据的操作包括：该终端将该监控数据与对应的标准数据进行对比得到该异常数据。通过这种方式可以快速筛选出异常数据。

从而，根据本实施例的第一个方面，通过终端采集监控数据，并筛选监控数据得到异常数据，然后终端发送异常数据至服务器。服务器接收终端上传的异常数据，将异常数据进行计算，并将计算后得到的异常数据摘要连同服务器标识生成键值对，再将该键值对存储至联盟链网络中。使得每个参与方在通过联盟链网络验证后均可查询异常数据摘要并索要异常数据，获得原始异常数据后，通过对原始数据的计算获得异常数据摘要，将计算得到的摘要与链上保存的摘要进行对比就知道该原始数据有没有被篡改。当链上存在摘要而参与方拒绝提供原始数据时，才需要考虑是出自利益考量还是不可抗力，此时只要查询服务器操作记录就可以判断了，服务器操作记录也可以上传到区块链网络；通过环境数据和视频数据的对应，可以快速通过环境数据查询到对应的视频数据，从而通过观看视频快速定位异常原因。从而不仅保障了多个参与方之间的信任关系，还可以快速定位异常数据的异常原因。进而解决了多方监控场景下多个参与方间的信任问题以及无法通过异常数据快速定位异常原因的问题。

此外，参考图1所示，根据本实施例的第三个方面，提供了一种存储介质104。存储介质104包括存储的程序，其中，在该程序运行时由处理器执行以上任意一项所述的方法。

从而根据本实施例，终端100通过采集器101采集监控数据，终端100筛选监控数据获得异常数据并传输异常数据至服务器200，服务器200接收到异常数据后计算异常数据生成异常数据摘要，异常数据摘要与服务器标识生成键值对，并以交易的方式上传至区块链网络。

在一个实施例中，基于联盟链网络的异常数据存取与查询系统，包括：终端、服务器及联盟链网络；终端用于数据的实时采集及上传；服务器用于异常数据的计算、交易，以及区块的验证；联盟链网络为多个服务器组成的联盟链平台，用于达成网络共识、发起交易和区块验证。由于联盟链网络具有数据不可篡改，安全，可靠，故本公开解决了多方参与监控场景下多个参与方的信任问题，并因为异常数据中环境数据和视频数据通过时间戳一一对应，使得管理人员可以通过异常数据快速定位异常原因，从而不仅保障了多个参与方之间的信任关系，还可以快速定位异常数据的异常原因。进而解决了多方监控场景下多个参与方间的信任问题以及无法通过异常数据快速定位异常原因的问题。

与上述实施例相对应的，本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，该计算机存储介质中包含一个或多个程序指令。其中，一个或多个程序指令用于被一种基于联盟链网络的异常数据存取与查询方法的系统执行。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。