[发明专利]一种基于区块链的设备组网认证方法

说明书

本发明公布了一种基于区块链的设备组网认证方法，目的是解决目前组网认证方法存在的单点失效问题。技术方案是部署包括客户端、提交节点和共识节点的区块链网络。利用区块链的不可篡改性，设备在接入网络之前先在区块链上进行注册，当设备A需要接入网络时，设备向已经接入网络的设备B发送组网请求，设备B通过对比组网请求中的设备A的信息和区块链中存储的设备A的信息设备A的身份是否合法，智能合约颁发给设备A一个token，token中的时间戳保证设备A在一定时间内有效，token过期后，设备A需再次经过身份认证后才能再次接入网络。本发明可避免传统的组网认证方法存在的单点失效问题，保证了设备身份的合法性，提高了网络的安全性。

技术领域

本发明涉及计算机网络技术领域，特别涉及一种基于区块链的设备组网认证方法。

背景技术

区块链最初是由一位化名为中本聪的人为比特币(一种数字货币)而设计出的一种特殊的分布式记账技术。比特币以及由其衍生出来的区块链技术都引入了签名系统、共识机制、时间戳等技术，各模块之间的相互协作完美地解决了去中心化带来的安全隐患。因此，区块链并不是一项全新的互联网技术，而是多项已有技术，如非对称密钥签名、共识机制、时间戳、哈希算法、P2P通信等的巧妙整合。区块链技术基于去中心化的对等网络，把密码学原理、时序数据和共识机制相结合，来保障分布式数据库中各节点的连贯和持续，使信息能即时验证、可追溯、但难以篡改和无法屏蔽，从而创造了一套隐私、高效、安全的共享价值体系。

从数据角度来看，区块链是由包含交易信息的区块按照生成区块的时间有序链接起来的数据结构，它能够使参与者对全网交易记录的事件顺序和当前状态建立共识。如图3所示，区块链网络的每个区块的区块头包含它的前一区块哈希值，这样把每个区块链接到各自前一区块的哈希值序列就创建了一条一直可以追溯到第一个区块(创世块)的链条。某条区块链上的用户节点(也可称属于某条区块链的用户节点)是指将该条区块链上所有区块同步到本地服务器的用户终端，一条区块链上有多个用户节点，所有用户节点都具备广播功能、验证功能、分配资金池中的资金、资金转移功能。

比特币区块链的每个区块由区块头和存储内容组成。区块头包含6个数据域，分别为：区块ID(identity，身份标识号)、前一区块哈希值、时间戳、Merkle根哈希值、目标值、随机数。区块ID是对每一个区块的编号，用于验证区块和交易完成后查看交易信息；前一区块哈希值是指与当前区块相连的上一个区块的Merkle根哈希值，创世块的前一区块哈希值为0；时间戳记录了当前区块生成的时间；Merkle根哈希值是将交易信息里面的各条交易信息通过Merkle Proof方法(Nakamoto S.Bitcoin:A peer-to-peer electronic cash system[J].2008，即《比特币：一种点对点的电子现金系统》第4页第22-31行)合并而成；目标值规定了用户争夺当前区块记账权难度系数；随机数是当前区块工作量证明的参数，用户节点通过不断调整随机数的值来得到满足要求的哈希值(哈希运算是一个把任意长度的数据映射成固定长度数据的运算，比特币中使用到的是SHA-256哈希算法，来源于美国国家标准与技术研究院发布的《安全散列标准》)，并获得相应的奖励。区块中的存储内容分别为：区块大小、交易计数、交易信息。区块大小记录了当前区块的大小；交易计数记录了当前区块中记录的交易数量；交易信息记录了当前区块保存的所有交易细节。