一种基于区块链的5G移动设备通信管控系统的制作方法

本发明涉及通信，尤其是一种基于区块链的5g移动设备通信管控系统。

背景技术：

1、无线网络承担着各行各业的通信任务，无线网络传输数据量的增大对其传输响应时间、传输的安全性要求越来越高。随着5g网络中更多移动设备的加入，更加开放的网络生态的建立，不同设备之间的连接度越来越高，更多的安全漏洞也随之而来，攻击者可以通过漏洞访问控制系统、更改通信条件，以不可预知的方法破坏5g网络。针对5g网络安全管控发展的困境，区块链作为一种新兴的分布式系统的底层信息技术，是可能的解决思路。区块链技术无需中心信任机构的存在，网络中的实体自己创建、维护和存储相关数据，每个参与者都可以验证数据，同时数据不可篡改、可追溯。这种分布式系统具有的充足的冗余性，能够很好的抵御系统故障和网络攻击。故本发明提出一种基于区块链的5g移动设备通信管控系统，对5g网络中的数据传输和5g移动设备的通信进行管控，保证5g移动设备的通信安全。

技术实现思路

1、本发明的目的是通过提出一种基于区块链的5g移动设备通信管控系统，以解决上述背景技术中提出的缺陷。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、提供一种基于区块链的5g移动设备通信管控系统，包括：

4、区块链搭建模块：用于搭建5g信号网络区块链；

5、数据控制模块：用于进行5g信号网络区块链的5g信号通信数据传输访问控制；

6、设备认证模块：用于认证5g移动设备，并为5g移动设备存储唯一id账号；

7、通信加密模块：用于对认证的5g移动设备的通信信号进行加密传输；

8、设备管控模块：用于根据对5g移动设备的通信进行管控。

9、作为本发明的一种优选技术方案：所述区块链搭建模块使用区块链底层p2p网络，将区块链网络中各基点设定为5g信号网络的各组件，使各组件在5g信号网络中成为同等的节点。

10、作为本发明的一种优选技术方案：所述数据控制模块根据所述区块链搭建模块搭建的5g信号网络区块链的区块结构，以二叉树的形式完成5g信号通信数据的访问控制。

11、作为本发明的一种优选技术方案：所述数据控制模块采用树状图表示访问控制，设定树叶s为数据节点属性，l(s)为所有树叶节点集合，n为数据子节点总数，以此设置访问控制：

12、

13、其中，ui为随机数，α为安全参数，为门限值，以p为输入值，初始化随机参数，设定无线网络通信数据公钥g：

14、

15、其中，c为数据生成元，vi为数据传递摘要，h为密文哈希值，共识节点选择椭圆曲线，并选择基点o，椭圆曲线上的点集构成加法循环群d，dp为阶为p的加法循环群；生成数字签名密文t：

16、ti＝ti-1+2si-23wi-26yi,i＝1,2,3…

17、t＝(ta+ti+tb)β＝(ta+ti-1+2si-23wi-26yi+tb)β

18、其中，ti表示节点i当前的节点信任值；si表示当前节点i本轮共识成功还是失败，若成功，则si＝1，否则si＝0；wi代表节点i在本轮共识中是否存在由于宕机或是网络原因导致的失效情况，若出现，则wi＝1，否则wi＝0；yi表示节点i的作恶情况，若节点作恶，则yi＝1，否则yi＝0；ta为链上代码，tb为链上节点贡献度，β为节点阈值，根据权重系数解密密钥，实现数据访问控制d：

19、

20、其中，e为属性数量，fi为全局参数，μ为信任值惩罚。

21、作为本发明的一种优选技术方案：所述设备认证模块根据制造商预设的运营商认证的制造商证书和协议规则，为5g移动设备存储唯一id账号。

22、作为本发明的一种优选技术方案：所述设备认证模块中，对于新加入5g信号网络的5g移动设备，将预存储在5g移动设备中的证书发送至区块链共识节点，节点确认5g移动设备的唯一性，若id被使用过，查验该5g移动设备之前的行为信息，并根据所述节点信任值的计算方式与节点信任阈值的大小判断5g移动设备是否为正常可信任设备；若5g移动设备为正常可信任设备，则重新分配密钥，如果为恶意设备，则驳回申请；若为未登记设备，节点验证证书来源可信后，账号信息和对应的证书信息存储在区块链上。

23、作为本发明的一种优选技术方案：所述设备认证模块还设置有黑名单，将判断为恶意设备的5g移动设备加入黑名单。

24、作为本发明的一种优选技术方案：所述通信加密模块的加密步骤如下：

25、根据所述加法循环群d，以及双线性映射σ：d×d→d1，得到乘法循环群d1；选择两个哈希算法h1和h2，h1：{0，1}*→d，用于将5g移动设备id∈(0，1}*映射到椭圆曲线上；h2：d1→{0，1}m，m为传送的信息长度；

26、节点根据主私钥为5g移动设备生成私钥sid：

27、sid＝εg

28、其中，ε为节点对于5g移动设备选择生成的的主私钥；

29、5g移动设备注册成功后，节点将登记设备信息的区块编号和区块的父哈希、生成的密钥信息使用私钥加密后发送给5g移动设备：

30、pp＝gp

31、m＝sid||(n，ph)

32、

33、其中，pp为节点传输主公钥，p为5g移动设备存储参数，m是使用私钥对登记设备信息的区块编号n和区块的父哈希ph加密后的结果，r是节点选择的随机数，x为最终传输的密文。

34、作为本发明的一种优选技术方案：所述通信加密模块的解密步骤为加密步骤的逆运算。

35、作为本发明的一种优选技术方案：所述设备管控模块中，对于能够实现所述通信加密模块的逆运算的5g传输信号数据，判断为异常传输数据，并广播传送所述异常传输数据的5g移动设备的id，并将所述5g移动设备所在区块更新为新的区块。

36、本发明提供的基于区块链的5g移动设备通信管控系统，与现有技术相比，其有益效果有：

37、本发明通过对5g通信数据的访问进行控制，防止数据传递过程中受到篡改，达到通信数据存储可信性的目的；并对5g设备进行认证传输，保证各设备数据传输的安全性，同时提高对5g移动设备的管控能力。

技术特征：

1.一种基于区块链的5g移动设备通信管控系统，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的基于区块链的5g移动设备通信管控系统，其特征在于：所述区块链搭建模块(100)使用区块链底层p2p网络，将区块链网络中各基点设定为5g信号网络的各组件，使各组件在5g信号网络中成为同等的节点。

3.根据权利要求1所述的基于区块链的5g移动设备通信管控系统，其特征在于：所述数据控制模块(200)根据所述区块链搭建模块(100)搭建的5g信号网络区块链的区块结构，以二叉树的形式完成5g信号通信数据的访问控制。

4.根据权利要求3所述的基于区块链的5g移动设备通信管控系统，其特征在于：所述数据控制模块(200)采用树状图表示访问控制，设定树叶s为数据节点属性，l(s)为所有树叶节点集合，n为数据子节点总数，以此设置访问控制：

5.根据权利要求4所述的基于区块链的5g移动设备通信管控系统，其特征在于：所述设备认证模块(300)根据制造商预设的运营商认证的制造商证书和协议规则，为5g移动设备存储唯一id账号。

6.根据权利要求5所述的基于区块链的5g移动设备通信管控系统，其特征在于：所述设备认证模块(300)中，对于新加入5g信号网络的5g移动设备，将预存储在5g移动设备中的证书发送至区块链共识节点，节点确认5g移动设备的唯一性，若id被使用过，查验该5g移动设备之前的行为信息，并根据所述节点信任值的计算方式与节点信任阈值的大小判断5g移动设备是否为正常可信任设备；若5g移动设备为正常可信任设备，则重新分配密钥，如果为恶意设备，则驳回申请；若为未登记设备，节点验证证书来源可信后，账号信息和对应的证书信息存储在区块链上。

7.根据权利要求6所述的基于区块链的5g移动设备通信管控系统，其特征在于：所述设备认证模块(300)还设置有黑名单，将判断为恶意设备的5g移动设备加入黑名单。

8.根据权利要求7所述的基于区块链的5g移动设备通信管控系统，其特征在于：所述通信加密模块(400)的加密步骤如下：

9.根据权利要求8所述的基于区块链的5g移动设备通信管控系统，其特征在于：所述通信加密模块(400)的解密步骤为加密步骤的逆运算。

10.根据权利要求9所述的基于区块链的5g移动设备通信管控系统，其特征在于：所述设备管控模块(500)中，对于能够实现所述通信加密模块(400)的逆运算的5g传输信号数据，判断为异常传输数据，并广播传送所述异常传输数据的5g移动设备的id，并将所述5g移动设备所在区块更新为新的区块。

技术总结
本发明涉及通信技术领域，尤其为一种基于区块链的5G移动设备通信管控系统，包括：区块链搭建模块：用于搭建5G信号网络区块链；数据控制模块：用于进行5G信号网络区块链的5G信号通信数据传输访问控制；设备认证模块：用于认证5G移动设备，并为5G移动设备存储唯一ID账号；通信加密模块：用于对认证的5G移动设备的通信信号进行加密传输；设备管控模块：用于根据对5G移动设备的通信进行管控。本发明通过对5G通信数据的访问进行控制，防止数据传递过程中受到篡改，达到通信数据存储可信性的目的；并对5G设备进行认证传输，保证各设备数据传输的安全性，同时提高对5G移动设备的管控能力。

技术研发人员：李春波,郝加刚,曹龙胜,赵光顺,李成
受保护的技术使用者：烟台欣飞智能系统有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13