一种基于区块链的飞行数据共享方法、计算机装置及计算机可读存储介质与流程

本发明涉及区块链技术领域，尤其涉及一种基于区块链的飞行数据共享方法、实现这种方法的计算机装置以及这种计算机装置所使用的计算机可读存储介质。

背景技术

随着民用航空技术的发展，人们乘坐民航飞机出行的比例越来越高。但是，近几年飞行事故时有发生，影响人们对航空公司的观感。为此，航空公司为了查明飞行事故的原因，通常在在飞机上设置两个记录仪，分别用于采集飞行人员与地面控制人员的对话数据，以及采集飞行在飞行过程中的状态数据。

然而，由于飞行中的事故、事故征侯、不安全事件的比例在数学上呈金字塔型的几何图形，一定数量的不安全事件会促成事故征侯，进而导致飞行事故。因此，航空公司通过收集飞机飞行过程中的数据，并且对数据进行分析，可以及时发现飞机在飞行各个阶段的不安全事件，找出不安全事件的原因，采取措施来控制类似事件的再次发生。凭借此技术，各大航空公司开展对飞行操纵品质的日常监控，提高各航空公司的安全运营水平。

另外，通过对飞行数据的监控、飞行，飞行员自己也可以密切关注自身技术成长的飞行参数，即使飞行过程中未出现异常事件，也可以通过这些参数对其技术水平的提高进行科学评估，从而促进飞行员的安全技术水平的提高。

另一方面，包括乘客在内的大量公众也希望了解各大航空公司的安全营运水平，如果公众能够查询获得各大航空公司的飞行安全数据，有助于公众选择合适的航空公司。因此，公众也希望航空公司公开一部分飞行数据。但是，由于飞行数据涉及航空公司的大量商业秘密信息，也涉及飞行员的个人隐私信息，如果将这些信息直接公开在网络上，往往导致航空公司的商业秘密信息的泄露，还可能泄露飞行员的个人隐私信息。

此外，由于现在互联网上的数据容易被篡改，且网络上传输的数据也容易被截取用于非法用途，因此，很多航空公司不愿意将飞行数据公开在网络上。

随着网络技术的发展，网络技术的安全性也在不断提高，例如区块链技术是一种具有较高安全性的网络技术。区块链技术是利用块链式数据结构来实现数据的验证与存储，并且利用分布式节点共识算法来生成和更新数据，还利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全，是一种全新的分布式基础架构的技术。由于区块链技术具有极高的安全性能，一旦写入区块链网络的数据不容易被篡改，并且区块链网络的数据存储具有极高的安全性，不容易被窃取。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提供一种成本低且安全性高的一种基于区块链的飞行数据共享方法。

本发明的另一目的是提供一种能够实现上述基于区块链的飞行数据共享方法的计算机装置。

本发明的再一目的是提供一种能够实现上述基于区块链的飞行数据共享方法的计算机可读存储介质。

为了实现上述的主要目的，本发明提供的一种基于区块链的飞行数据共享方法包括飞行数据采集装置采集原始飞行数据；对飞行数据采集装置进行验证；在飞行数据采集装置通过验证以后，将包含有原始飞行数据的数据包存储到区块链网络的节点上，并广播至区块链网络；接收查询飞行数据的指令，根据该查询指令，从区块链网络中获取与指令相匹配的飞行数据。

由上述方案可见，在飞行数据采集装置采集飞行数据以后，将飞行数据封装以后存储在区块链网络的节点上，这样，通过区块链网络对飞行数据进行传输与存储。由于区块链网络上的数据都经过加密以后才存储的，因此，存储在区块链网络的节点上的数据安全性得到保障，一方面飞行数据不容易被第三方篡改，另一方面，非授权人员不容易获取飞行数据，也不容易对已经加密的飞行数据进行解密，避免航空公司的商业秘密数据或者飞行员的个人隐私数据泄露。

一个优选的方案是，飞行数据采集装置采集飞行数据前，对飞行员的身份进行验证，并且在飞行员通过身份验证以后，采集原始飞行数据。

由此可见，在采集飞行数据以后，首先需要对飞行员的身份进行验证，从而确保所采集的飞行数据是针对经过身份验证的特定飞行员，一方面保证数据采集的真实性，另一方面可以确保不会错误采集其他飞行员的数据。

进一步的方案是，原始飞行数据包含有时间戳信息，这样，可以清楚记录每一条飞行数据的时间信息，有效对飞行数据进行统计与分析，也避免飞行数据采集错误。

更进一步的方案是，飞行数据采集装置采集原始飞行数据以后，对飞行数据进行加密，例如通过数字签名的方式进行加密。

可见，对原始飞行数据加密以后才存储到区块链网络的节点上，可以大大提高原始飞行数据的保密性与安全性。

更进一步的方案是，飞行数据采集装置采集原始飞行数据以后，将编码后的原始飞行数据关联到区块链可识别的验证参数；对飞行数据采集装置进行验证包括：区块链网络节点使用预设的验证参数对飞行数据采集装置进行验证，并且在通过验证以后，确定该数据包的哈希值。

由此可见，对原始飞行数据关联到验证参数以后在存储到区块链网络上，并且只有通过验证的飞行数据才会成功存储，从而确保存储到区块链网络上的飞行数据是通过合法的区块链网络节点上传的飞行数据。

更进一步的方案是，存储数据包时，存储数据包上一区块的哈希值、外部数据地址指针、外部数据长度，并存储飞行参数，飞行参数包括安全参数、航迹参数以及节油参数。

更进一步的方案是，接收查询飞行数据的指令后，确认查询人员的身份类型，并且根据查询人员的身份类型确认查询的信息范围，或者，接收查询飞行数据的指令后，确认查询人员的级别，并且根据查询人员的级别确认可查询的信息范围。

由此可见，通过设定不同身份类型、级别的查询人员的查询权限，可以有效保障飞行数据的安全，避免查询人员查阅与自身身份、级别不相匹配的飞行数据。

为了实现上述的另一目的，本发明还提供的计算机装置包括处理器以及存储器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的基于鱼眼图像的目标跟踪方法的各个步骤。

为了实现上述的再一目的，本发明还提供的计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述基于鱼眼图像的目标跟踪方法的各个步骤。

附图说明

图1是本发明基于区块链的飞行数据共享方法实施例的流程图。

图2是本发明基于区块链的飞行数据共享方法实施例所使用的系统的结构框图。

图3是本发明基于区块链的飞行数据共享方法实施例的拓扑图。

图4是本发明基于区块链的飞行数据共享方法实施例中飞行数据包的结构框图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

本发明的基于区块链的飞行数据共享方法主要应用于航空公司对飞行数据的采集、存储与查询，本发明是基于区块链网络所实现的飞行数据共享、查询的方法，本发明的计算机装置可以是具有处理器的装置，例如区块链网络上的一个节点装置，计算机可读存储介质可以是具有数据存储功能的各种存储介质，包括但不限于flash、eeprom等非易失性存储器。

基于区块链的飞行数据共享方法实施例：

参见图1，本实施例的方法首先执行步骤s1，接收飞行员的身份验证信息，并且对飞行员的身份进行验证。由于飞行数据主要包括一次飞行过程中飞机的飞行状态数据，由于每一次飞行均有对应的飞行员，因此，首先需要确认飞行员的身份，例如，航空公司为每一名飞行员配置一个id卡，飞行员可以使用该id卡来作为自己身份的识别。优选的，可以设置一个飞行数据采集装置，且飞行数据采集装置通过飞行员的id卡来识别飞行员的身份。

参见图2，飞行数据采集装置10可以与飞行员的id卡通信，即与飞行员卡20进行数据交换，飞行数据采集装置10包括有一个显示模块11、区块链模块12、处理器13、控制器卡14以及电源模块15。其中，飞行员卡20可以与控制器卡14进行数据交换。例如，飞行员卡20是一张设置有无线射频芯片的rfid卡，则飞行数据采集装置10可以是一个具有rfid读写器的装置，通过rfid读写器读取飞行员卡20中的id，从而确定飞行员的身份。

本实施例中，飞行数据采集装置10可以是具有存储器的飞行数据记录仪，如qar快速数据存储装置，并且，飞行数据采集装置10安装区块链节点应用程序，以便于飞行数据采集装置10可以作为区块链网络上的一个节点并且向区块链网络25发送数据。优选的，区块链节点应用程序可以是已知的区块链节点应用程序。常见的区块链技术，如以太坊技术，均有自己的区块链节点应用程序，例如网站“https://github.com/ethereum”介绍了以太坊节点应用程序，可以将该应用程序下载到飞行数据采集装置10的存储器中，当区块链网络模块12运行该应用程序以后，飞行数据采集装置10即可以与区块链网络25进行通信。

处理器13可以控制飞行数据采集装置10的通信，优选地，处理器10可以记录所采集的原始飞行数据，并且通过区块链模块12将飞行数据发送至区块链网络12。电源模块15用于向飞行数据采集装置10中的各个模块提供电源。

控制器卡14接收飞行员卡20的id数据以后，执行步骤s2，判断飞行员的身份信息是否为合法的身份信息，如是，则执行步骤s3，否则，执行步骤s11。例如，控制器卡14内预先存储有合法的飞行员的身份信息，如若干个rfid的id数据，在读取飞行员卡20的数据以后，判断所读取的数据是否与预先存储的id数据相匹配，如果是，则确认当前的飞行员是合法的飞行员，并且可以执行后续的飞行数据采集工作。如果确认当前的飞行员是非法的飞行员，则执行步骤s11，提示当前的飞行员信息不正确，不允许执行飞行数据采集操作。

然后，执行步骤s3，在飞机飞行过程中，飞行数据采集装置持续的采集原始的飞行数据，包括飞行过程中各种的超限事件，如飞行速度过快或者过慢、飞机的飞行轨迹是否偏离航道等，还可以采集飞行员与地面控制人员之前的对话等。

优选的，飞行数据采集装置10所采集的数据可以包括多个不同类别的飞行参数，例如包括安全类别、节油类别、航迹类别以及其它参数，进一步的，根据不同的数据类别，飞行数据采集装置10所采集的数据中，还加入航班信息、飞行员信息以及时间戳标签信息等。更进一步的，为了确保所采集的飞行数据的安全性，可以利用数字签名技术对原始飞行数据进行编码，且按照航班、飞行员以及时间维度分为多个数据包，处理器13分别对这些数据包进行存储。

在一次飞行结束以后，飞行数据采集装置10将所采集的数据上传至区块链网络25。由于每一个飞行数据采集装置均安装有区块链节点应用程序，因此，每一个飞行数据采集装置10均可以作为一个区块链节点连接至区块链网络25。然而，为了确保区块链网络25数据的安全性，区块链网络25需要对每一个加入到区块链网络25的飞行数据采集装置10进行验证。

因此，飞行数据采集装置10连接至区块链网络25前，需要执行步骤s4，对飞行数据采集装置进行验证。例如，应用区块链的共识机制，每个一作为区块链节点的数据采集装置10都会存储验证参数，如基于merkletree(默克尔树)算法计算出来的验证参数。根据验证参数merkletree的验证原理，如果一个验证参数被验证为合法，树上的叶子节点哈希值是被固定。根据叶子节点上的哈希值，很容易判断该节点上的数据是否为合法的数据。

优选的，飞行数据采集装置10采集原始飞行数据以后，对原始飞行数据进行封装，如对原始飞行数据按照不同类别进行编码，形成多个数据包，并且对每个编码后的数据包关联到区块链网络可识别的验证参数merkletree。

然后，执行步骤s5，判断飞行数据采集装置是否通过验证，如通过验证，则执行步骤s6，将飞行数据存储至区块链网络的节点上，并且将区块链数据广播至区块链网络。优选的，执行步骤s6时，还更新飞行数据采集装置本地的验证参数merkletree。

由于飞行数据采集装置10作为区块链网络的一个节点，在飞行数据采集装置10通过验证以后，可以将所采集的原始飞行数据按照不同的类别进行封装，并且可以将封装以后的飞行数据在区块链网络上广播，例如被存储至区块链网络的下一个节点上。

如图3所示，在区块链网络上可以同时存在飞行数据采集装置10，并且存在多个区块链节点设备200以及区块链挖矿节点300，其中区块链节点设备200可以是pc机或者是手机等终端设备，且区块链节点设备200均安装有区块链节点应用程序并具有唯一的节点地址。这样，一旦飞行数据采集装置10将当次飞行的数据广播到区块链网络以后，飞行数据即在区块链网络上传播，查询人员可以通过区块链网络查询相应的飞行数据。

优选的，飞行参数可以被分为四个类别：安全参数、节油参数、航迹参数以及其它参数，并且通过时间维度把每一种类别划分条目，使用sha-256哈希算法，把每个条目的数据存储到对应的merkle数的叶子节点中。并且，当区块链的网络节点接收到飞行数据并且存储数据后，将继续在区块链网络中广播该飞行数据。

如图4所示，飞行数据采集装置10向区块链网络广播的一个数据包包括包头30以及飞行参数，其中包头30包括上一区块链节点哈希值、外部数据地址指针以及外部数据长度，而飞行参数包括安全参数、航迹参数、节油参数以及其他参数，每一个参数都被计算出自己唯一的哈希值，以便于对当前参数的验证。

如果步骤s5中，确认当前飞行数据采集装置10没有通过验证，则执行步骤s7，标记该飞行数据采集装置为非法的节点，并且区块链网络不会接收该节点发出的飞行数据。这样，没有通过验证飞行数据采集装置并不能向区块链网络发送飞行数据，也就是在区块链网络上所广播的飞行数据均为经过验证的飞行数据。

在将飞行数据广播到区块链网络以后，执行步骤s8，判断是否接收到查询指令，如果接收到查询指令，则执行步骤s9，从区块链网络上查找与该查询指令相匹配的飞行数据，并且返回查询结果。如果查找不到相匹配的飞行数据，则执行步骤s10，返回查询错误的信息，或者返回查询不到相关飞行数据的信息。

为了避免飞行数据被不正当使用，可以对查询人员的身份进行验证，并且根据不同类别的查询人员设定不同的查询范围，例如，将飞行数据的查询分为三类别：飞行员成长轨迹、航空公司安全管理、公开数据，并且设定三个类别的数据的查询人员类别，例如，飞行员只能查询飞行员成长轨迹以及公开数据，而航空公司的管理人员能够查询所属航空公司的所有数据，而公众只能够查询公开数据。

优选的，基于区块链的原理，飞行员的数据都是匿名管理，非飞行员本人与所属航空公司，均不可以从公开数据获取飞行员敏感数据；或者，航空公司数据都是匿名管理，非本航空公司的人员，均无法从公开数据中获取某一航空公司敏感数据。

又例如，飞行员成长数据包括大量的超限事件的数据，优选的，所有的超限事件都以飞行时间、飞行区、飞行阶段、飞行机型等多个维度进行划分。或者，可以根据一段时间内数据的积累绘制各种统计图表，更加直观地展现飞行员的飞行技术提高情况。

当然，接收查询飞行数据的指令后，还可以是先确认查询人员的级别，并且根据查询人员的级别确认可查询的信息范围。例如，飞行员的训导员或者高级飞行员可以查询下一级别的飞行员的飞行数据，但基层飞行员则不能够查询高级飞行员的飞行数据。

作为一个具体的实施例，本发明的方法可以应用在航空公司的联盟内部，例如，某航空公司建设有专属航空领域的联盟链，在某航空特定航班的客机上安装了飞行数据采集装置，在飞行数据共享方法的流程如下：首先，在飞机在起飞前，确保飞行员把唯一身份id卡插入飞行数据采集装置，从而确认飞行员的身份。

然后，在飞机从起飞直到安全着陆的过程中，飞行数据采集装置一直采集原始的飞行数据。并且，在飞机在安全着陆后，飞行数据采集装置连接到区块链网络。优选的，根据飞行数据采集装置上的验证参数merkletree，验证当前飞行数据采集装置是否为合法节点，如果验证了当前的飞行数据采集装置为非法节点，则把当前飞行数据采集装置记为无效节点，并全网广播。如果验证了当前飞行数据采集装置为合法节点，则对原始的飞行数据进行处理，把原始飞行数据按照类别和时间维度划分，然后进行编码、封装成多个数据包。

接着，飞行数据采集装置把飞行数据上传到区块链网络，例如，飞行数据采集装置把飞行数据传输到区块链网络上相邻的节点，或者区块链节点把飞行数据根据类别存储到区块相应的merkletree中；或者，区块链网络的节点完成存储后，继续在区块链网络中广播该飞行数据。

最后，接收查询指令，根据所接收到的查询指令查找相关的飞行数据。如果查询人员是飞行员，则查询人员可以查询自身的飞行纪录数据和超限事件，优选的，飞行员需要通过飞行员卡来通过身份验证。如果查询人员是航空公司的管理人员，则查询人员可以查询本公司所有航班的飞行纪录、超限事件、节油纪录，优选的，如果查询人员是航空公司的管理人员，则需要通过航空公司的id卡进行身份验证。如果查询人员是普通用户，则查询人员可以通过区块链网络查询全链中所有航班的飞行纪录以及节油纪录，但不能查询飞行员、航空公司特定的涉及到商业秘密或者个人私隐的敏感数据。

作为可选的另一个实施例中，飞行数据可以通过公有区块链网络进行传输，上述的所有操作都在公有链上完成。

可见，本发明使用区块链网络对飞行数据进行存储以及传输，由于区块链网络具有安全性高、不容易被篡改的优点，且区块链网络使用极高的加密技术对数据进行加密，在区块链网络上传输的数据不容易被窃取，因此，通过区块链网络存储、共享飞行数据，可以有效避免涉及商业秘密、飞行员个人隐私的数据被泄露，并且可以低成本的实现飞行数据的共享。

计算机装置实施例：

本实施例的计算机装置包括有处理器、存储器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，例如用于实现上述信息处理方法的信息处理程序。处理器执行计算机程序时实现上述基于鱼眼图像的目标跟踪方法的各个步骤。

例如，计算机程序可以被分割成一个或多个模块，一个或者多个模块被存储在存储器中，并由处理器执行，以完成本发明的各个模块。一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序在终端设备中的执行过程。

需要说明的是，终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，本发明的示意图仅仅是终端设备的示例，并不构成对终端设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

本发明所称处理器可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，处理器是终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个终端设备的各个部分。

存储器可用于存储计算机程序和/或模块，处理器通过运行或执行存储在存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现终端设备的各种功能。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序（比如声音播放功能、图像播放功能等）等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据（比如音频数据、电话本等）等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡（smartmediacard,smc），安全数字（securedigital,sd）卡，闪存卡（flashcard）、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

计算机可读存储介质：

终端设备集成的模块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，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个基于鱼眼图像的目标跟踪方法的各个步骤。

其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（rom，read-onlymemory）、随机存取存储器（ram，randomaccessmemory）、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

当然，上述的方案只是本发明优选的实施方案，实际应用是还可以有更多的变化，例如，飞行数据采集装置所安装的区块链节点应用程序的改变，或者，飞行数据划分的类型的改变等，这些改变都不影响本发明的实施，也应该包括在本发明的保护范围内。