[发明专利]一种基于区块链的空气监测数据存储系统及存储方法

摘要

本发明适用于信息安全技术领域，提供了一种基于区块链的空气监测数据存储系统及存储方法，系统包括管理服务器、多个空气监测数据记录节点以及多个用于空气监测的空气监测仪；管理服务器和空气监测数据记录节点采用联盟链方式建链，区块链网络；管理服务器用于建立创世区块；空气监测仪将空气监测信息、空气监测仪的数字签名、空气监测仪的公钥打包，生成空气监测数据包，通过无线数据传输模块将空气监测数据包发布到区块链网络上；第一空气监测数据记录节点接收空气监测数据包，将空气监测数据存储到新区块的区块体中，获取当前时间，将当前时间添加到新区块的区块头中，将新区块发布到区块链网络上。本发明增强了空气监测数据存储系统的安全性。

主权项

1.一种基于区块链的空气监测数据存储系统，其特征在于，所述空气监测数据存储系统包括管理服务器、多个用于空气监测的空气监测仪和多个空气监测数据记录节点，所述多个空气监测数据记录节点包括第一空气监测数据记录节点和其它空气监测数据记录节点，所述其它空气监测数据记录节点为多个空气监测数据记录节点中除所述第一空气监测数据记录节点以外的空气监测数据记录节点，所述管理服务器和所述空气监测数据记录节点采用联盟链方式建链，构成区块链网络；所述空气监测仪包括微控制器、定位模块、外部信号唤醒电路、用于检测空气中臭氧气体的臭氧传感器、用于检测空气中一氧化碳的一氧化碳传感器、用于检测空气中温度和湿度的温湿度传感器、用于检测空气中细颗粒物的PM2.5传感器、用于检测空气中挥发性有机物的VOC传感器、用于检测空气中二氧化硫的二氧化硫传感器、无线数据传输模块和电源电路，所述电源电路中的电池为整个空气监测仪供电，所述定位模块、所述外部信号唤醒电路、所述无线数据传输模块、所述臭氧传感器、所述一氧化碳传感器、所述温湿度传感器、所述PM2.5传感器、所述VOC传感器和所述二氧化硫传感器分别与微控制器相连；所述管理服务器用于建立创世区块，为每个所述空气监测数据记录节点分配账号和密钥，并在所述区块链网络上发布用来空气监测数据记录的智能合约，所述智能合约中设有允许所述空气监测仪调用的存储接口；所述空气监测仪获取臭氧数据、一氧化碳数据、温湿度数据、PM2.5数据、VOC数据、二氧化硫数据、定位坐标，将所述臭氧数据、所述一氧化碳数据、所述温湿度数据、所述PM2.5数据、所述VOC数据、所述二氧化硫数据、所述定位坐标、监测时间以及设备标识组合，生成空气监测信息，采用所述空气监测仪的私钥对所述空气监测信息加密生成所述空气监测仪的数字签名，将所述空气监测信息、所述空气监测仪的数字签名、所述空气监测仪的公钥进行封装，生成空气监测数据包，执行所述智能合约，调用所述存储接口，通过所述无线数据传输模块将所述空气监测数据包发布到所述区块链网络上；所述第一空气监测数据记录节点采用所述账号和密钥加入所述区块链网络，接收所述区块链网络上的所述空气监测数据包，所述空气监测数据包包括空气监测信息、所述空气监测仪的数字签名、所述空气监测仪的公钥，采用SHA‑256函数对所述空气监测信息进行计算，生成第一哈希值，采用所述空气监测仪的公钥，对所述空气监测仪的数字签名进行解密，得到第二哈希值，判断所述第一哈希值和所述第二哈希值是否相同，如果相同，就确认所述空气监测数据包通过核验，将所述空气监测数据包添加到在正在制作的新区块的区块体中，当所述区块体的容量到达55MB时，采用SHA‑256函数对所述区块体所包含的所述空气监测数据包进行计算，生成所述新区块的哈希值，将当前时间、前一个区块的哈希值、所述新区块的哈希值存储到所述新区块的区块头中，采用共识机制，在所述区块链网络上广播共识请求，若所述共识请求通过，获取当前时间，将当前时间添加到所述新区块的区块头中，将所述新区块发布到所述区块链网络上。