一种基于区块链的通信方法和装置与流程

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种基于区块链的通信方法和装置。

背景技术：

不同频段的频率对终端的通话效果和网络速度等具有不同的影响，低频段的频率波长较长，绕过障碍物的能力强，在室内或建筑物深处信号衰减少，进行通话时如果选择低频段的频谱接入，可以更好的保障通信质量。

但是，无线电频谱是稀缺的自然资源，传统的静态固定频谱分配方式导致频谱资源利用率低下，甚至会产生未被使用的频谱空洞。目前存在基站的动态频谱共享机制，根据不同网络的负载情况，通过对频谱进行动态的分配、共享，将空间上和时间上闲置的未被充分使用的频谱使用起来，提高了频谱的利用率。

但是这种动态频谱共享机制对接入的终端无差别分配频谱，即使终端对应的用户是所属运营商的高等级会员用户，基站也不会为该终端提供更优的网络服务，运营商的高等级会员用户无法得到相应的优质网络服务，导致高等级会员用户的网络体验差。

技术实现要素：

为此，本发明提供一种基于区块链的通信方法，以解决现有技术中由于无法为运营商的高等级会员用户提供优质网络服务而导致的运营商的高等级会员用户的网络体验差问题。

本发明第一方面提供一种基于区块链的通信方法，应用于基站，该通信方法包括：

接收终端的网络接入申请；

根据网络接入申请获取终端广播信息，该终端广播信息是终端存储在区块链网络中的信息；

提取终端广播信息中包含的终端私钥签名和终端信息；

验证终端私钥签名；

当上述终端私钥签名通过验证时，根据终端信息查询系统广播信息获取会员等级信息；该系统广播信息是客户信息系统存储在区块链网络中的信息，且系统广播信息包含终端对应的用户的会员等级信息；

根据上述会员等级信息向终端提供网络接入。

其中，根据终端信息查询系统广播信息步骤，包括：

从终端信息中获取与终端对应的手机号码；

根据上述手机号码在区块链网络中查询系统广播信息。

优选地，根据会员等级信息向终端对应的用户提供网络接入步骤，包括：

根据会员等级信息对终端进行排序，而且会员等级越高的终端排名越靠前；

按照排名顺序为终端优先提供低频段频谱网络接入。

本发明第二方面提供一种基于区块链的通信方法，应用于终端，该通信方法包括：

向基站发送网络接入申请；

根据基站返回的接入响应建立通信；该接入响应是基站获取终端广播信息并提取其中的终端信息和终端私钥签名后，对终端私钥签名进行验证，根据验证通过后查询系统广播信息获得的会员等级信息提供的网络接入；该系统广播信息是客户信息系统存储在区块链网络中的信息，且系统广播信息包含终端对应的用户的会员等级信息；终端广播信息是终端存储在区块链网络中的信息。

其中，向基站发送网络接入申请步骤之前，还包括：

向客户信息系统发送终端广播信息，以使客户信息系统根据终端广播信息查询对应的用户的会员等级信息并生成系统广播信息；该系统广播信息存储在区块链网络中。

本发明第三方面提供一种基于区块链的通信装置，应用于基站，该装置包括：

基站接收模块，用于接收终端发送的网络接入申请；

第一基站获取模块，用于根据网络接入申请获取终端广播信息，该终端广播信息是终端存储在区块链网络中的信息；

信息提取模块，用于从终端广播信息中提取终端私钥签名和终端信息；

验证模块，用于对终端私钥签名进行验证；

查询模块，用于当终端私钥签名通过验证时，根据终端信息查询系统广播信息获取会员等级信息；系统广播信息是客户信息系统存储在区块链网络中的信息，该系统广播信息包含终端对应的用户的会员等级信息。

分配模块，用于根据会员等级信息向终端提供网络接入。

优选的，上述查询模块还包括：

第一查询单元，用于从终端信息中查询与终端对应的手机号码；

第二查询单元，用于根据上述手机号码在区块链网络中查询系统广播信息。

优选地，上述装置还包括：

排序模块，用于根据会员等级信息对终端进行排序，而且会员等级越高的终端排名越靠前。

本发明第四方面提供一种基于区块链的通信装置，应用于终端，该装置包括：

第一终端发送模块，用于向基站发送网络接入申请；

终端网络接入模块，用于根据基站返回的接入响应建立通信；该接入响应是基站获取终端广播信息并提取其中的终端信息和终端私钥签名后，对终端私钥签名进行验证，根据验证通过后查询系统广播信息获得的会员等级信息提供的网络接入；该系统广播信息是客户信息系统存储在区块链网络中的信息，且该系统广播信息包含终端对应的用户的会员等级信息。

优选地，上述装置还包括；

第二终端发送模块，用于向客户信息系统发送终端广播信息，以使客户信息系统根据终端广播信息查询对应的用户的会员等级信息并生成系统广播信息；该系统广播信息存储在区块链网络中，且系统广播信息包含会员等级信息。

本发明提供一种通信方法，客户信息系统接收终端生成并发送的终端广播信息后生成系统广播信息，该系统广播信息中包含终端对应的用户的会员等级信息。终端向基站发送网络接入申请，基站接收该网络接入申请，获取终端广播信息并提取其中的终端信息和终端私钥签名后，对终端私钥签名进行验证，根据验证通过后查询系统广播信息获得的会员等级信息提供网络接入，因此，不同会员等级的用户得到优质网络接入服务的优先程度不同，保障了运营商高等级会员用户优先得到相应的优质网络接入服务，使运营商高等级会员用户的网络体验好。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。

图1为本发明实施例提供的一种应用于基站的基于区块链的通信方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种应用于终端的基于区块链的通信方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种基于区块链的通信方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的一种应用于基站的基于区块链的通信装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种应用于终端的基于区块链的通信装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本实施例提供一种基于区块链的通信方法，应用于基站，如图1所示，该通信方法包括：

步骤s101，接收终端的网络接入申请。

其中，网络接入申请是终端根据需要向基站请求提供网络接入时向基站发出的申请，基站提供的网络包括第二代通信网络(secondgenerationmobilenetworks，简称2g)，第三代通信网络(thirdgenerationmobilenetworks，简称3g)、第四代通信网络(4thgenerationmobilenetworks，简称4g)和/或第五代通信网络(5thgenerationmobilenetworks，简称5g)。

在终端发送的网络接入申请包含该终端的终端识别号，如全球用户识别卡(universalsubscriberidentitymodule，简称usim)和用户身份识别卡(subscriberidentificationmodule，简称sim)。在一个实施例中，终端通过自带的基带处理模块搜索其物理地址距离范围内的基站信息，根据搜索结果接入到基站。当终端搜索到其物理地址距离范围内只有一个基站时，请求接入该基站提供的网络服务。终端搜索到其物理地址距离范围内有多个基站时，可选择其中之一提供网络服务。

当基站发现终端请求其提供网络接入时，需要根据终端识别号在客户信息系统中获得终端对应的用户的会员等级信息。

在一个实施方式中，终端、基站和客户信息系统是在同一区块链网络中，即终端、基站和客户信息系统均属于区块链网络中的一个节点。在区块链的创世区块中保存有终端、基站和客户信息系统对应的区块链标识和公钥等信息，这些信息共同作为区块链的创始节点对区块链进行管理。每个基站作为区块链中的一个服务节点，为终端提供接入服务。如终端、基站和客户信息系统均属于频谱联盟区块链中的一个节点，基站为频谱联盟区块链中的终端提供接入服务。不难理解，在同一区块链的终端、基站和客户信息系统都属于同一个运营商。

其中，终端对应的用户是该区块链所属运营商的注册用户。在一个实施方式中，终端可通过非区块链的方式在运营商提供的区块链中进行注册，如用户可以携带终端在运营商的营业厅进行注册，获得用户注册信息和运营商客户密码。该注册信息和运营商客服密码被存储在该客户信息系统的客户信息库中。

步骤s102，根据网络接入申请获取终端广播信息，该终端广播信息是终端存储在区块链网络中的信息。

其中，网络接入申请包含终端识别号，根据该终端识别号获取终端存储在区块链网络中的终端广播信息。

该终端广播信息包括：终端信息和终端私钥签名。其中，终端信息包括：终端的身份认证申请、终端的手机号码、终端广播消息时间戳和第一加密结果。该第一加密结果是该终端根据终端对应的手机号码获取存储在该客户信息系统中的该用户的运营商客服密码后，根据该运营商客服密码和终端广播消息时间戳按照预先约定的算法计算得到的。该终端广播信息中的终端私钥签名是终端使用终端私钥对该终端信息签名后生成的。

步骤s103，提取终端广播信息中包含的终端私钥签名和终端信息。

步骤s104，验证终端私钥签名。

步骤s105，当终端私钥签名通过验证时，根据终端信息查询系统广播信息获取会员等级信息。

其中，系统广播信息是客户信息系统存储在区块链网络中的信息，且该系统广播信息包含终端对应的用户的会员等级信息。

该系统广播信息是客户信息系统根据终端发送的终端广播信息生成的。在一个实施方式中，当客户信息系统收到终端广播消息后，提取该终端广播消息中的终端私钥签名，并对该终端私钥签名进行验证。当该终端私钥签名验证通过后，客户信息系统生成第二加密结果。该第二加密结果是客户信息系统根据存储在客户信息库中的该终端的手机号码对应的运营商客服密码和终端消息中包含的终端广播消息时间戳按照预先约定的算法计算得到的。客户信息系统对比系统广播信息中的第二加密结果和终端广播信息中的第一加密结果，如果第一加密结果和第二加密结果一致，客户信息系统确认终端身份，生成终端的身份认证申请通过证明，同时查询客户信息库获取终端的手机号码的会员等级信息，生成系统广播信息。

该系统广播信息包括：系统存储信息和系统私钥签名。其中，系统存储信息包括：终端的身份认证申请通过证明、终端的手机号码、终端对应的用户的会员等级信息、终端区块链标识、终端公钥和系统私钥签名。系统私钥签名是客户信息系统使用客户信息系统私钥对该系统存储信息签名后生成的。客户信息系统将该系统广播信息存储在区块链网络中。

步骤s106，根据会员等级信息向终端提供网络接入。

不同终端可能对应不同的会员等级，根据会员等级为当前时刻需要网络接入的终端提供网络接入。在一个实施方式中，根据会员等级信息将当前时刻需要网络接入的终端进行排序，而且会员等级越高的终端排名越靠前，按照排名顺序为终端优先提供低频段频谱网络接入。具体的，按照当前时刻的频段空闲情况，排名越靠前的终端，即会员等级越高的终端，越优先被提供低频段频谱网络接入。

本实施例提供一种基于区块链的通信方法，应用于基站，接收终端的网络接入申请后获取终端存储在区块链网络中的终端广播信息，提取该终端广播信息中的终端信息和终端私钥签名并验证该终端私钥签名，验证通过后根据终端信息查询系统广播信息获取会员等级信息，根据该会员等级信息向终端提供网络接入，因此，不同会员等级的用户得到优质网络接入服务的优先程度不同，保障了运营商高等级会员用户优先得到相应的优质网络接入服务，使运营商高等级会员用户的网络体验好。

本实施例还提供一种基于区块链的通信方法，应用于终端，如图2所示，该通信方法包括：

步骤s201，向基站发送网络接入申请。

通过自带的基带处理器模块搜索物理地址距离范围内的基站信息，当终端搜索到其物理地址距离范围内只有一个基站时，请求接入该基站提供的网络服务；当终端搜索到其物理地址距离范围内有多个基站时，可选择其一请求接入提供的网络服务。向待接入的基站发送网络接入申请以使基站提供2g、3g、4g和/或5g的网络接入。该网络接入申请包含该终端的终端识别号。

需要说明的是，在向基站发送网络接入申请之前，先向客户信息系统发送终端广播信息以使客户信息系统根据该终端广播信息查询对应的用户的会员等级信息并生成系统广播信息。该系统广播信息存储在区块链网络中，且该系统广播信息包含会员等级信息。

具体的，当客户信息系统收到终端广播消息后，提取该终端广播消息中的终端私钥签名，并对该终端私钥签名进行验证。当该终端私钥签名验证通过后，客户信息系统生成第二加密结果。该第二加密结果是客户信息系统根据存储在客户信息库中的该终端的手机号码对应的运营商客服密码和终端消息中包含的终端广播消息时间戳按照预先约定的算法计算得到的。客户信息系统对比第一加密结果和第二加密结果，如果第一加密结果和第二加密结果一致，客户信息系统查询客户信息库获取终端的手机号码的会员等级信息，生成系统广播信息。该系统广播信息包括：系统存储信息和系统私钥签名。该系统存储信息包括：终端的身份认证申请通过证明、终端的手机号码、终端对应的用户的会员等级信息、终端区块链标识、终端公钥和系统私钥签名。该系统私钥签名是客户信息系统使用客户信息系统私钥对该系统存储信息签名后生成的。客户信息系统将该系统广播信息存储在区块链网络中。

步骤s202，根据基站返回的接入响应建立通信。该接入响应是基站获取终端广播信息并提取其中的终端信息和终端私钥签名后，对终端私钥签名进行验证，根据验证通过后查询系统广播信息获得的会员等级信息提供的网络接入。

其中，终端广播信息是终端存储在区块链网络中的信息。系统广播信息是客户信息系统存储在区块链网络中的信息，且该系统广播信息包含终端对应的用户的会员等级信息。

其中，基站返回的接入响应是基站在通过获取的终端广播信息获取户会员等级信息后，根据该用户会员等级信息提供的网络接入。具体的，基站从获取的终端广播信息中提取终端私钥签名和终端信息后，对该终端私钥签名进行验证，当该终端私钥签名通过验证时，从提取的终端信息中获取该终端的手机号码，根据该手机号码查询区块链账本，获取系统广播信息。查询该系统广播信息，获取会员等级信息。在一个实施方式中，基站根据会员等级信息将当前时刻需要提供网络接入的终端进行排序，而且会员等级越高的终端排名越靠前，基站按照排名顺序优先提供低频段频谱网络接入，终端根据基站提供的该网络接入建立通信。

本实施例提供一种基于区块链的通信方法，应用于终端，向基站发送网络接入申请，根据该基站返回的接入响应建立通信。该接入响应是基站获取终端广播信息并提取其中的终端信息和终端私钥签名后，对终端私钥签名进行验证，根据验证通过后查询系统广播信息获得的会员等级信息提供的网络接入，因此，不同会员等级的用户得到基站提供的优质网络接入服务的优先程度不同，保障了运营商高等级会员用户优先得到相应的优质网络接入服务，使运营商高等级会员用户的网络体验好。

本实施例还提供一种基于区块链的通信方法，如图3所示，该方法包括：

步骤301，终端向客户信息系统发送终端广播信息。

其中，终端广播信息是终端存储在区块链网络中的信息。该终端广播信息包括：终端信息和终端私钥签名。该终端信息包括：终端的身份认证申请、终端的手机号码、终端广播消息时间戳和第一加密结果。该第一加密结果是该终端根据终端对应的手机号码获取存储在该客户信息系统中的该用户的运营商客服密码后，根据该运营商客服密码和终端广播消息时间戳按照预先约定的算法计算得到的。该终端广播信息中的终端私钥签名是终端使用终端私钥对该终端信息签名后生成的。

步骤302，客户信息系统接收终端广播信息并生成系统广播信息，该系统广播信息中包含终端对应的用户的会员等级信息。

在一个实施方式中，客户信息系统接收终端广播信息并生成系统广播信息，具体包括：当客户信息系统收到终端广播消息后，提取该终端广播消息中的终端私钥签名，并对该终端私钥签名进行验证。当该终端私钥签名验证通过后，客户信息系统生成第二加密结果。该第二加密结果是客户信息系统根据存储在客户信息库中的该终端的手机号码对应的运营商客服密码和终端消息中包含的终端广播消息时间戳按照预先约定的算法计算得到的。客户信息系统对比系统广播信息中的第二加密结果和终端广播信息中的第一加密结果，如果第一加密结果和第二加密结果一致，客户信息系统确认终端身份，生成终端的身份认证申请通过证明，同时查询客户信息库获取终端的手机号码的会员等级信息，生成系统广播信息。

该系统广播信息包括：系统存储信息和系统私钥签名。该系统存储信息包括：终端的身份认证申请通过证明、终端的手机号码、终端对应的用户的会员等级信息、终端区块链标识、终端公钥和系统私钥签名。该系统私钥签名是客户信息系统使用客户信息系统私钥对该系统存储信息签名后生成的。客户信息系统将该系统广播信息存储在区块链网络中。

步骤303，终端向基站发送网络接入申请。

终端通过自带的基带处理器模块搜索物理地址距离范围内的基站信息，通过自带的基带处理器模块搜索物理地址距离范围内的基站信息，当终端搜索到其物理地址距离范围内只有一个基站时，请求接入该基站提供的网络服务；当终端搜索到其物理地址距离范围内有多个基站时，可选择其一请求接入提供的网络服务。向待接入的基站发送网络接入申请以使基站提供2g、3g、4g和/或5g的网络接入。该网络接入申请包含该终端的终端识别号。

步骤304，基站接收该网络接入申请并根据该网络接入申请查询系统广播信息获取会员等级信息。

该会员等级信息包含在客户信息系统生成的系统广播信息中，该系统广播信息是客户信息系统存储在区块链网络中的信息。

在一个实施方式中，根据该网络接入申请查询系统广播信息获取会员等级信息，具体包括：网络接入申请包含终端识别号，基站根据该终端识别号查询系统广播信息，基站获取终端广播信息后，提取该终端广播信息中的终端私钥签名，并对该终端私钥签名进行验证。当该终端私钥签名通过验证时，基站从提取的终端信息中获取该终端的手机号码，根据该手机号码查询区块链账本，获取系统广播信息，根据该系统广播信息获取终端对应的用户的会员等级信息。

步骤305，基站根据该会员等级信息向终端提供网络接入。

不同终端可能对应不同的会员等级，根据会员等级为当前时刻需要网络接入的终端提供网络接入。在一个实施方式中，根据会员等级信息将当前时刻需要网络接入的终端进行排序，而且会员等级越高的终端排名越靠前，基站按照排名顺序为终端优先提供低频段频谱网络接入。具体的，基站按照当前时刻的频段空闲情况，为排名越靠前的终端，即会员等级越高的终端，越优先被提供低频段频谱网络接入。

本实施例提供一种基于区块链的通信方法，客户信息系统接收终端生成并发送的终端广播信息后生成系统广播信息，该系统广播信息中包含终端对应的用户的会员等级信息。终端向基站发送网络接入申请，基站接收终端的网络接入申请并根据该网络接入申请查询系统广播信息获取会员等级信息，然后根据该会员等级信息向终端提供网络接入，因此，不同会员等级的用户得到优质网络接入服务的优先程度不同，保障了运营商高等级会员用户优先得到相应的优质网络接入服务，使运营商高等级会员用户的网络体验好。

本实施例还提供一种基于区块链的通信装置，应用于基站，如图4所示，该装置包括：

基站接收模块41，用于接收终端发送的网络接入申请。

第一基站获取模块42，用于根据网络接入申请获取终端广播信息，该终端广播信息是终端存储在区块链网络中的信息。

信息提取模块43，用于从终端广播信息中提取终端私钥签名和终端信息；

验证模块44，用于对提取的终端私钥签名进行验证；

查询模块45，用于当终端私钥签名通过验证时，根据终端信息查询系统广播信息获取会员等级信息。具体的，查询模块45还包括第一查询单元451和第二查询单元452。第一查询单元451用于从终端信息中查询与终端对应的手机号码；第二查询单元452用于根据该手机号码在区块链网络中查询系统广播信息，获取会员等级信息。该系统广播信息是客户信息系统存储在区块链网络中的信息，且系统广播信息包含终端对应的用户的会员等级信息。

分配模块46，用于根据会员等级信息向终端提供网络接入。

在一个实施方式中，通信装置还包括：

排序模块47，用于根据会员等级信息对终端进行排序，而且会员等级越高的终端排名越靠前。当有多个会员使用的终端同时等待时，排序模块47将当前时刻需要网络接入的终端进行排序，而且会员等级越高的终端排名越靠前，以使分配模块46按照排名顺序为终端优先提供低频段频谱网络接入，即会员等级越高的终端越优先被提供低频段频谱网络接入。

本实施例提供一种基于区块链的通信装置，应用于基站，基站接收模块41接收终端的网络接入申请后，第一基站获取模块42获取终端存储在区块链网络中的终端广播信息，信息提取模块43提取该终端广播信息中的终端信息和终端私钥签名，验证模块44验证该终端私钥签名，查询模块45在验证通过后根据终端信息查询系统广播信息获取会员等级信息，分配模块46根据该会员等级信息向终端提供网络接入，因此，不同会员等级的用户得到优质网络接入服务的优先程度不同，保障了运营商高等级会员用户优先得到相应的优质网络接入服务，使运营商高等级会员用户的网络体验好。

本实施例还提供一种通信的装置，应用于终端，如图5所示，该装置包括：

基带处理模块51，用于搜索物理地址距离范围内的基站信息。

第一终端发送模块52，用于向基站发送网络接入申请。

终端网络接入模块53，用于根据基站返回的接入响应建立通信；该接入响应是基站获取终端广播信息并提取其中的终端信息和终端私钥签名后，对终端私钥签名进行验证，根据验证通过后查询系统广播信息获得的会员等级信息提供的网络接入。

终端获取模块54，用于根据终端对应的手机号码获取存储在客户信息系统中的用户的运营商客服密码。

终端生成模块55，用于生成终端广播信息。该终端广播信息包括：终端信息和终端私钥签名。其中，终端信息包括：终端的身份认证申请、终端的手机号码、终端广播消息时间戳和第一加密结果。该第一加密结果是在获取模块54获取该用户的运营商客服密码后，根据该运营商客服密码和终端广播消息时间戳按照预先约定的算法计算得到的。该终端广播信息中的终端私钥签名是终端使用终端私钥对该终端信息签名后生成的。

第二终端发送模块56，用于向客户信息系统发送终端广播信息，以使客户信息系统根据终端广播信息查询对应的用户的会员等级信息并生成系统广播信息；其中，系统广播信息存储在区块链网络中，且该系统广播信息包含会员等级信息。

本实施例提供一种基于区块链的通信装置，应用于终端，基带处理模块51搜索基站信息后由第一终端发送模块52向基站发送网络接入申请，终端网络接入模块53根据该基站返回的接入响应建立通信。该接入响应是基站在通过获取的终端广播信息获取户会员等级信息后，根据该用户会员等级信息提供的网络接入，因此，不同会员等级的用户得到基站提供的优质网络接入服务的优先程度不同，保障了运营商高等级会员用户优先得到相应的优质网络接入服务，使运营商高等级会员用户的网络体验好。

需要说明的是，上述实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。