[发明专利]数字孪生数据交互架构及其弱中心化层的模型共识方法

权利要求书

1.一种数字孪生数据交互架构，其特征在于，包括虚拟功能组件，所述虚拟功能组件包括数据接入层、弱中心化层和区块链层，其中：

所述数据接入层用于联通并从数据池、需求层以及模型层接入数据；

所述弱中心化层用于构建分布式数据库；

所述区块链层用于实现授权访问控制、安全防护机制以及构建数据应用层规范。

2.根据权利要求1所述的数字孪生数据交互架构，其特征在于，所述数据接入层接入的数据包括模型参数所需四类数据、模型输出的中间量和结果以及需求数据，其中，所述模型参数所需四类数据包括主动点、候选点、边缘点以及离群点。

3.根据权利要求1所述的数字孪生数据交互架构，其特征在于，所述弱中心化层构建的分布式数据库包括Model Block和Model Item，其中：

所述Model Block区块由多个头文件和多个Model Item组成；

每个所述Model Item中包括Data Abstract、Meta Data和Hash三部分，所述DataAbstract中一部分对模型输出数据进行完整性检验、另一部分作为分布式文件存储中索引，所述Meta Data存储模型的电子资源，所述Hash对模型的Meta Data数据进行加密。

4.根据权利要求1所述的数字孪生数据交互架构，其特征在于，所述区块链层包括工作区块以及保护区块，每次当从弱中心层下发调用模型信息指令时，区块链层根据模型指令在工作链上新增区块作为工作区块，并根据区块共识信息在保护链上新增对应的保护区块；保护区块与工作区块内容存储不一致，工作区块保存有模型的所有信息，其中，包括模型输入、输出参数的一部分保存到原工作链的最后一个区块，包括模型的信用及使用情况的另一部分保存到保护区块中，保护区块与原工作链的最后一个区块之间也建立联系。

5.根据权利要求1-4任一所述的数字孪生数据交互架构，其特征在于，还包括物理实体组件，所述物理实体组件包括CCM模型库、DDBS数据库以及AFS，其中：任务调用模型向CCM数据库查询模型参数，CCM模型库将任务信用转给AFS，AFS检查任务信用是否可靠，若可靠，CCM模型库将任务查询模型hash地址传给DDBS数据库，DDBS数据库检查hash地址，返回地址存储内容，CCM模型库将从DDBS数据库中查询的数据传给任务。

6.一种数字孪生数据交互架构的弱中心化层的模型共识方法，其特征在于，由根节点、第一子节点和第二子节点共同确立数字孪生的模型共识机制，具体的，方法包括：

由数字孪生所有者及参与者共同指定根结点；

将区域内所有模型部署的虚拟机均设置为第二子节点；

通过模型流向图，从第二子节点里筛选出度中心性高的节点作为第一子节点；

当第二子节点B有数据改变时，会将数据发送给其归属的第一子节点A，第一子节点A再将第二子节点B的数据信息发送给所有第一子节点，每个第一子节点再向其内所有第二子节点发布第二子节点B的数据信息。

7.根据权利要求6所述的数字孪生数据交互架构的弱中心化层的模型共识方法，其特征在于，还包括第一子节点的更新，具体的：

每个节点启动时，计算自己的度中心性，并在局域内广播寻找第一子节点；

任一节点监听到广播消息，返回自己在网络中心性排名列表中的名次；

若计算出自己不在首位，则认定自己属于第二子节点，保存该列表；若自己度中心性最高，则认定自己属于新的第一子节点，并与原第一子节点进行信息索引同步和资源获取路由，并广播最新的中心性排名列表。

8.根据权利要求6所述的数字孪生数据交互架构的弱中心化层的模型共识方法，其特征在于，所述第一子节点所在物理机保存该域内所有模型查询数据，当需要查询第二子节点所需数据时，向第一子节点请求对应数据；在该域内，第二子节点与第二子节点的通信依赖于第一子节点；在域外，第一子节点与第一子节点通信。