一种基于区块链的工业互联网标识产品管理方法及装置与流程

本技术涉及工业互联网，尤其涉及一种基于区块链的工业互联网标识产品管理方法及装置。

背景技术：

1、随着物联网技术的发展，越来越多的物理产品被数字化，并在制造、物流、检测和认证等过程中产生大量数据。这些数据对于产品质量追溯、供应链管理和市场监督具有重要价值。数字化转型赋予了产品更多的信息，使得各个环节的数据能够被采集和分析，从而为企业决策提供支持。然而，目前的产品生命周期管理系统存在数据孤岛问题，不同环节的数据通常由不同的企业或部门管理，缺乏统一标准和互通性。这种分散的数据管理方式导致数据采集难度大、信息不对称和数据分析受限，影响了企业的运营效率和决策准确性。

2、现有的集中式数据存储系统存在被篡改的风险，数据的真实性和可信性难以保证。特别是在涉及产品质量和安全的场景中，数据篡改风险带来的问题尤为突出。集中式存储系统中的数据容易被恶意篡改或删除，导致数据的可信度下降，质量追溯困难，企业难以准确定位问题源头，影响问题的快速解决和责任追究。此外，数据篡改可能涉及法律和监管问题，如果数据无法被信任，企业可能面临法律诉讼和监管处罚的风险。

3、产品生命周期中的数据可能包含企业的商业秘密和用户的隐私信息，如何在保证数据安全的同时，实现数据的共享和利用，是一大挑战。产品生命周期数据在采集、存储和传输过程中，存在被未授权访问和泄露的风险，这将对企业和用户造成重大损失。在保证数据隐私和安全的前提下，实现数据的共享和利用平衡数据开放与隐私保护是一个复杂的问题。产品从制造到报废，生命周期长、环节多，数据量巨大且来源和格式多样，如何高效存储和管理这些数据并确保数据的完整性和一致性，需要复杂的数据处理和校验机制，并且全面管理产品生命周期数据需要投入大量的资源。综上所述，目前的产品生命周期管理系统在数据孤岛、数据篡改风险、隐私和安全问题以及全生命周期数据管理难度大等方面存在显著不足，亟需一种高效、安全、可信的解决方案来应对这些挑战。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本技术提供了一种基于区块链的工业互联网标识产品管理方法及装置。

2、本技术第一方面提供了一种基于区块链的工业互联网标识产品管理方法，所述方法包括：

3、确定预配置的时间戳位数、数据中心id位数、工作节点id位数和序列号位数；

4、基于所述序列号位数和所述工作节点id位数，确定数据中心id的偏移量，并基于所述序列号位数确定所述工作节点id的偏移量，以及基于所述数据中心id位数和所述工作节点id位数以及所述序列号位数确定时间戳的偏移量；

5、分别确定数据中心id、工作节点id及序列号的最大值；

6、基于对应的各个偏移量以及最大值，为工业设备生成数据中心id以及工作节点id；

7、基于当前的时间戳、所述数据中心id以及所述工作节点id生成工业互联网标识iiot id；

8、将所述iiot id与目标工业设备的设备信息构建第一映射关系，并将所述第一映射关系存储至预配置的智能合约上，所述智能合约被配置在目标区块链网络上；

9、在所述智能合约上扩展事件数组，所述事件数组中配置有事件函数，所述事件函数可被外部调用，并通过所述事件函数获取所述目标工业设备的生命周期事件；

10、构建所述目标工业设备的iiot id至所述事件数组之间的第二映射关系，并将所述第二映射关系存储至所述目标区块链网络上；

11、基于所述第一映射关系以及所述第二映射关系对工业设备进行生命周期事件的管理。

12、可选的，所述基于所述序列号位数和所述工作节点id位数，确定数据中心id的偏移量包括：

13、通过如下式子确定数据中心id的偏移量：

14、dc_shift=work_id_bits+sequence_bits;

15、其中dc_shift表示数据中心id的偏移量，work_id_bits表示所述工作节点id位数，sequence_bits表示序列号位数。

16、可选的，基于所述数据中心id位数和所述工作节点id位数以及所述序列号位数确定时间戳的偏移量包括：

17、通过如下方式确定：

18、timestamp_left_shift=work_id_bits+sequence_bits+dc_bits;

19、其中，timestamp_left_shift表示时间戳的偏移量，work_id_bits表示所述工作节点id位数，sequence_bits表示序列号位数，dc_bits表示数据中心id位数。

20、可选的，通过如下方式确定：

21、max_datacenter_id=（2^dc_bits）-1；

22、max_worker_id=（2^work_id_bits）-1；

23、max_sequence=（2^work_sequence_bits）-1。

24、可选的，所述基于当前的时间戳、所述数据中心id以及所述工作节点id生成工业互联网标识iiot id包括：

25、获取当前时间戳current_timestamp；

26、如果当前时间戳等于上一次的时间戳，则增加序列号sequence；

27、如果当前时间戳小于上一次时间戳，则回拨时钟；

28、将当前的时间戳、数据中心id、工作节点id和序列号组合生成iiot id；

29、iiot id的计算式子为：iiot id=(current_timestamp<<timestamp_shift)∣(datacenter_id<<dc_shift)∣(worker_id<<worker_id_shift)∣sequence；

30、其中，timestamp_shift表示时间戳的偏移量，dc_shift表示数据中心id的偏移量，datacenter_id表示数据中心id，worker_id表示工作节点id，worker_id_shift表示工作节点id的偏移量。

31、可选的，所述将所述iiot id与目标工业设备的设备信息构建第一映射关系，并将所述第一映射关系存储至预配置的智能合约上，所述智能合约被配置在目标区块链网络上包括：

32、在智能合约中定义一个用于存储iiot id和设备信息映射的数据结构，所述数据结构为mapping，将所述iiot id作为键，设备信息作为值存储至所述mapping中；

33、将智能合约部署到目标区块链网络上；

34、当工业设备被注册时，生成其对应的iiot id；所述设备信息至少包括设备名称、设备型号、设备厂商以及序列号；

35、将生成的iiot id与设备信息进行映射关联，并形成键值对；

36、调用智能合约中的公共函数storedeviceinfo，并将iiot id和设备信息的映射关系写入所述智能合约中；

37、将所述智能合约配置到目标区块链网络上。

38、可选的，在所述智能合约上扩展事件数组，所述事件数组中配置有事件函数，所述事件函数可被外部调用，并通过所述事件函数获取所述目标工业设备的生命周期事件包括：

39、在智能合约中定义一个结构体或数据类型，用于表示每个生命周期事件的信息；

40、声明一个动态的事件数组，用于存储所有的生命周期事件，所述事件数组用于在所述智能合约中持续扩展并记录新增生命周期事件；

41、通过预配置的公共函数从外部单元获取生命周期事件的事件信息，并将所述事件信息添加到所述事件数组中，所述公共函数允许外部系统或者其他的智能合约通过接口进行调用。

42、可选的，所述构建所述目标工业设备的iiot id至所述事件数组之间的第二映射关系，并将所述第二映射关系存储至所述目标区块链网络上包括：

43、在所述智能合约中定义一个mapping，用于关联每个iiot id与对应的事件数组的索引；

44、配置索引函数，用于将iiot id和对应的事件数组索引存储到所述mapping中。

45、可选的，所述基于所述第一映射关系以及所述第二映射关系对工业设备进行生命周期事件的管理包括：

46、当设备信息发生变化或需要查询时，通过所述智能合约提供的接口来调用所述公共函数，并获取或更新iiot id对应的设备信息；

47、配置一个或多个函数，所述一个或多个函数允许外部系统或其他智能合约查询特定iiot id相关的生命周期事件；

48、所述一个或多个函数用于根据查询条件返回所述事件数组中的生命周期事件；

49、所述一个或多个函数至少包括getlifecycleevents函数或getlifecycleeventsbytimerange。

50、本技术第二方面提供了一种基于区块链的工业互联网标识产品管理装置，所述装置包括：

51、位数确定单元，用于确定预配置的时间戳位数、数据中心id位数、工作节点id位数和序列号位数；

52、偏移量确定单元，用于基于所述序列号位数和所述工作节点id位数，确定数据中心id的偏移量，并基于所述序列号位数确定所述工作节点id的偏移量，以及基于所述数据中心id位数和所述工作节点id位数以及所述序列号位数确定时间戳的偏移量；

53、最大值确定单元，用于分别确定数据中心id、工作节点id及序列号的最大值；

54、基本id生成单元，用于基于对应的各个偏移量以及最大值，为工业设备生成数据中心id以及工作节点id；

55、唯一id生成单元，用于基于当前的时间戳、所述数据中心id以及所述工作节点id生成工业互联网标识iiot id；

56、第一配置单元，用于将所述iiot id与目标工业设备的设备信息构建第一映射关系，并将所述第一映射关系存储至预配置的智能合约上，所述智能合约被配置在目标区块链网络上；

57、扩展单元，用于在所述智能合约上扩展事件数组，所述事件数组中配置有事件函数，所述事件函数可被外部调用，并通过所述事件函数获取所述目标工业设备的生命周期事件；

58、第二配置单元，用于构建所述目标工业设备的iiot id至所述事件数组之间的第二映射关系，并将所述第二映射关系存储至所述目标区块链网络上；

59、管理单元，用于基于所述第一映射关系以及所述第二映射关系对工业设备进行生命周期事件的管理。

60、本技术第三方面提供了一种基于区块链的工业互联网标识产品管理装置，所述装置包括：

61、处理器、存储器、输入输出单元以及总线；

62、所述处理器与所述存储器、所述输入输出单元以及所述总线相连；

63、所述存储器保存有程序，所述处理器调用所述程序以执行第一方面以及第一方面中任一项可选的所述方法。

64、从以上技术方案可以看出，本技术具有以下优点：

65、1、通过区块链技术记录和存储iiot id、设备信息和生命周期事件，确保数据的不可篡改性和可信性。区块链上的数据一旦被记录，就无法被修改或删除，从而增强了数据的安全性和可靠性。

66、2、智能合约和区块链网络的使用使得管理和记录工业设备信息和事件不依赖于中心化的管理机构或单一点，提高了系统的去中心化程度和抗攻击能力。

67、3、区块链技术使所有参与方都能访问和查看记录在链上的数据，确保了数据的透明性。此外，由于所有的修改和事件记录都是可追溯的，因此能够追溯工业设备的完整历史和操作流程。