(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210001903.6 (22)申请日 2022.01.04 (71)申请人 中国人民武装警察部队工程大 学 地址 710003 陕西省西安市未央区三 桥镇 武警路1号 (72)发明人 吴启武　甘波　姜灵芝　单南良　 (74)专利代理 机构 西安恒泰知识产权代理事务 所 61216 专利代理师 李郑建 (51)Int.Cl. H04L 67/10(2022.01) G06F 21/64(2013.01) H04L 9/32(2006.01) H04L 9/40(2022.01) H04L 67/104(2022.01)H04L 67/12(2022.01) (54)发明名称 一种基于联盟区块链的装备质 量信息管控 框架 (57)摘要 本发明公开了一种基于联盟区块链的装备 质量信息管控框架， 由感知层、 数据层、 网络层、 共识层、 合约层和应用层组成， 框架节点部署主 要依托MCS原有 “云‑边‑端”架构进行。 采用多链、 多共识， 结合三种网络状态， 为用户终端访问控 制、 质量数据共享、 质量信息存证、 人工智能模型 参数存证等提供了一种基于区块链的可信解决 方案， 能够适应恶劣通信环境对感知、 协同、 决 策、 时延、 存 储等方面的要求。 权利要求书1页 说明书6页 附图4页 CN 114500531 A 2022.05.13 CN 114500531 A 1.一种基于联盟区块链的装备质量信息管控框架， 其特征在于， 由感知层、 数据层、 网 络层、 共识层、 合约层和应用层组成， 框架节 点部署主要依托MCS原有 “云‑边‑端”架构进行， 其中： 感知层， 主要担负周边环境的原始数据采集， 作为后续相关模型运行训练、 数据 上链存 储和传输的来源； 包含智能穿戴设备、 无人机、 位姿监测脚垫、 移动工作台、 心 律测试设备和 智能指挥终端； 数据层， 是一个不可篡改、 具有分布式特性的数据库， 承担框架中数据存储的功能， 利 用非对称加密和哈希函数等密码学算法保证分布式数据库中数据信息的不可篡改和可追 溯性； 包括区块、 哈希函数、 非对称加密、 Merk le树、 数字签名和数字证书； 网络层， 主要面向战术边缘云的网络架构， 其中包含远程云、 本地微云、 移动自组织云 和节点部署， 其本质是P2P网络； 共识层， 即共识算法， 目的是让网络 中各节点达成分布式一致性， 以确保全 网记账的有 序可靠； 选用PBFT和Raft两种共识算法， 在不同业 务和网络情况 下视情应用； 合约层， 主要包括各种脚本和代码、 智能合约和算法， 能够实现业务逻辑编程； 通过设 置约束条件， 在无需第三方背 书情况下即可实现业 务的处理； 应用层， 包括四方面场景业务， 一是访问控制， 即对各类用户对系统资源的访问权限进 行分离； 二是战场数据共享， 即终端在本地微云或移动自组织云下进 行数据共享； 三是信息 存证， 即对终端装备质量信息进 行存证； 四是模 型参数存证， 即对A I算法模型的训练过程参 数进行存证； 不同场景业 务通过构建多链实现隔离 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114500531 A 2一种基于联盟区块链的装 备质量信息 管控框架 技术领域 [0001]本发明属于网络技术领域， 具体涉及一种基于联盟区块链的装备质量信息管控框 架。 背景技术 [0002]随着未来越来越多的传感器等信息化装备通过物联 网技术互连， 其所生成的大量 数据需要通过云计算来处理， 从而为装 备提供智能。 在传统的云计算中， 必须将所有 数据上 载到集中式服务器， 并且在计算之后， 需要将结果发送回传感器和设备。 边缘计算会将数据 计算或存储迁移到战场附近的网络 “边缘”。 与传统的云服务相比， 分布式结构可以平衡网 络流量并避免物联网网络中的流量峰值， 减少边缘/ 云服务器与最 终用户之 间的传输延迟， 并减少实时物联网应用的响应时间。 此外还可以延长电池供电受 限装备的寿命。 在装备质 量信息管理中， 要提升响应速度和信息处理能力， 提高边缘端的信息处理和控制能力是必 然要求。 [0003]边缘网络是由静态节点和移动节点组成的高度动态的异构环境， 具有远离云中 心， 计算能力与通信资源受限， 环境动态变化等特点。 面向物联网边缘的移动云服务(IoT   Edge Oriented  Mobile Cloud Service， MCS)模型如图1所示， 自下而上分为移动自组织 云、 本地微云和 远程云三层架构， 其中， 移动自组织云和本地微云之间是战术移动网， 本地 微云和远程云之间是移动核心网。 其基本过程 为： [0004]①当网络状况良好时， 边缘节点通过无线基站将计算任务卸载到远程云服务器 中， 实现移动云计算； [0005]②当处于DIL(disconnected， intermittent， limited)环 境时， 则利用距离战场边 缘较近的本地 微云节点进行本地云计算或进行移动云计算的预处 理、 缓存和调度等； [0006]③当与本地微云连接受限或其负 载过重时， 边缘节点通过自组织云的方式进行实 时本地计算。 [0007]目前的MCS模型结合边缘架构、 指控和功能架构进行了设计， 主要针对物联 网恶劣 通信环境的边缘信息交换和处理 能力的提升， 但并没有 涉及信息安全、 存证溯源、 信息共享 等机制。 发明内容 [0008]针对上述MCS模型存在的缺陷或不足， 本发明的目的在于， 提供一种基于联盟区块 链的装备质量信息管控框架。 [0009]为了实现上述任务， 本发明采取如下的技 术解决方案： [0010]一种基于联盟区块链的装备质量信息管控框架， 其特征在于， 由感知层、 数据层、 网络层、 共识层、 合约层和应用层组成， 框架节 点部署主要依托MCS  原有“云‑边‑端”架构进 行， 其中： [0011]感知层， 主要担负周边环境的原始 数据采集， 作为后续相关模型运行训练、 数据上说　明　书 1/6 页 3 CN 114500531 A 3