【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及數字孿生，尤其涉及一種基于區塊鏈的數字孿生數據共享與認證系統。
技術介紹
1、數字孿生技術作為一種新興的智能化技術，廣泛應用于工業、城市管理、能源和交通等領域。數字孿生通過建立物理實體的虛擬模型，實時反映系統的狀態、性能和運行數據，支持決策者進行預測性分析、優化控制和問題診斷。在數字孿生系統中，數據的采集、共享和認證是核心環節，數據源包括傳感器、設備、歷史數據等多種形式，并要求高效、實時、準確地將從各數據源采集的數據傳輸至數字孿生模型。隨著數字孿生應用的不斷拓展，尤其是在智能城市和智能制造等領域，如何保障數據的真實性、完整性和安全性，成為推動該技術應用的關鍵問題之一。
2、傳統數字孿生系統中，數據通過專門的采集接口進行上傳，經過清洗、轉換、存儲后，供用戶查詢和分析，這些系統不僅多依賴單一的數據源，往往還通過中心化的服務器進行存儲和管理。然而，中心化存儲容易面臨數據篡改、訪問權限控制不嚴和數據丟失等風險，且在處理大規模、多源數據時容易導致性能瓶頸；在認證方面，依賴于第三方機構進行驗證，流程繁瑣且容易受到攻擊，認證結果的權威性和實時性難以保障。此外，傳統數字孿生系統也缺乏跨組織、跨行業的數據共享機制，這又限制了數字孿生技術在大規模、復雜系統中的應用。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種基于區塊鏈的數字孿生數據共享與認證系統，以解決現有技術中數字孿生系統存在的數據源單一、中心化存儲數據篡改或丟失風險大、驗證困難和共享難的問題。
2、為實現
3、本申請的一種基于區塊鏈的數字孿生數據共享與認證系統，包括數據源層、數據處理層、區塊鏈層和應用層，其中：
4、所述數據源層，用于通過數據采集接口收集多源數據，并根據數據類型將所述多源數據存儲至不同的數據庫中；
5、所述數據處理層，用于對所述多源數據進行預處理和融合與關聯操作以得到預處理后數據間的關聯關系，并生成預處理后數據的加密值及其對應的數字簽名，將所述數字簽名和加密值上傳至所述區塊鏈層；
6、所述區塊鏈層，用于構建聯盟鏈網絡并部署智能合約，通過預先配置的節點準入控制與權限管理機制驗證上傳所述數字簽名和加密值的數據提供方的合法性和權限，驗證通過，解析所述加密值得到預處理后數據并存儲，且在預設條件發生時，自動觸發所述智能合約執行數據共享和認證操作；
7、所述應用層，包括數據共享平臺，用于提供交互界面，基于區塊鏈數據與所述智能合約提供數據認證服務，并與數據孿生應用集成以實時為所述數據孿生應用提供所需數據。
8、作為優選，所述多源數據包括設備的唯一標識符、型號、規格、核心工藝數據以及生產過程中的實時數據，所述實時數據包括設備狀態信息。
9、作為優選，所述根據數據類型將所述多源數據存儲至不同的數據庫中，包括：
10、將結構化數據存儲至mysql數據庫中，將關鍵數據存儲至國產數據庫中，所述結構化數據包括設備的唯一標識符、型號和規格，所述關鍵數據包括核心工藝數據和生產過程中的實時數據。
11、作為優選，所述數據源層還對所述多源數據進行時間戳修正、設備狀態數據補充和數據時間同步。
12、作為優選，所述數據處理層對所述多源數據進行預處理，包括去除無效數據、填補缺失值、處理異常值以及對數據格式和單位進行統一。
13、作為優選，所述融合與關聯操作包括：
14、根據時間戳和設備的唯一標識符對預處理后的數據進行匹配和合并得到每個設備對應的數據集合，根據預先設置的關聯規則提取出每個集合中數據間的關聯關系。
15、作為優選，所述智能合約包含自動化的數據共享規則、數據訪問權限控制規則和數據認證規則。
16、作為優選，所述在預設條件發生時，自動觸發所述智能合約執行數據共享和認證操作，包括：
17、接收數據請求方的數據訪問請求，若所述數據訪問請求滿足預設條件，則觸發相應的智能合約，所述智能合約判斷所述數據請求方是否有權限訪問目標數據，且所述目標數據是否符合預設的認證規則，若數據請求方有權限且所述目標數據符合認證規則，則將所述目標數據下發給所述數據請求方，生成相應的交易記錄并將所述交易記錄存儲到區塊鏈中，若數據請求方無權限或所述目標數據不符合認證規則，則拒絕所述數據訪問請求并生成相應的異常日志。
18、作為優選，所述區塊鏈層還對設備的唯一標識符、設備數據的時間戳和設備數據本身進行哈希運算以生成每個設備在區塊鏈中存儲的數據的索引值。
19、作為優選，所述系統還包括性能優化模塊，所述性能優化模塊用于通過數據緩存機制、區塊鏈性能優化技術和系統架構伸縮性設計以及系統測試來保證系統的穩定運行。
20、本專利技術具有如下有益效果：
21、本申請提供了一個去中心化的數據管理框架，其通過多數據源整合、數據清洗與加密、區塊鏈不可篡改性和智能合約自動化執行，提升了數字孿生應用中的數據共享效率、認證透明度和決策準確性，推動了數字孿生技術在多個領域的深入應用。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種基于區塊鏈的數字孿生數據共享與認證系統，其特征在于，包括數據源層、數據處理層、區塊鏈層和應用層，其中：
2.根據權利要求1所述的一種基于區塊鏈的數字孿生數據共享與認證系統，其特征在于，所述多源數據包括設備的唯一標識符、型號、規格、核心工藝數據以及生產過程中的實時數據，所述實時數據包括設備狀態信息。
3.根據權利要求2所述的一種基于區塊鏈的數字孿生數據共享與認證系統，其特征在于，所述根據數據類型將所述多源數據存儲至不同的數據庫中，包括：
4.根據權利要求2所述的一種基于區塊鏈的數字孿生數據共享與認證系統，其特征在于，所述數據源層還對所述多源數據進行時間戳修正、設備狀態數據補充和數據時間同步。
5.根據權利要求2所述的一種基于區塊鏈的數字孿生數據共享與認證系統，其特征在于，所述數據處理層對所述多源數據進行預處理，包括去除無效數據、填補缺失值、處理異常值以及對數據格式和單位進行統一。
6.根據權利要求5所述的一種基于區塊鏈的數字孿生數據共享與認證系統，其特征在于，所述融合與關聯操作包括：
7.根據權利要求1
8.根據權利要求7所述的一種基于區塊鏈的數字孿生數據共享與認證系統，其特征在于，所述在預設條件發生時，自動觸發所述智能合約執行數據共享和認證操作，包括：
9.根據權利要求2所述的一種基于區塊鏈的數字孿生數據共享與認證系統，其特征在于，所述區塊鏈層還對設備的唯一標識符、設備數據的時間戳和設備數據本身進行哈希運算以生成每個設備在區塊鏈中存儲的數據的索引值。
10.根據權利要求1所述的一種基于區塊鏈的數字孿生數據共享與認證系統，其特征在于，所述系統還包括性能優化模塊，所述性能優化模塊用于通過數據緩存機制、區塊鏈性能優化技術和系統架構伸縮性設計以及系統測試來保證系統的穩定運行。
...【技術特征摘要】
1.一種基于區塊鏈的數字孿生數據共享與認證系統，其特征在于，包括數據源層、數據處理層、區塊鏈層和應用層，其中：
2.根據權利要求1所述的一種基于區塊鏈的數字孿生數據共享與認證系統，其特征在于，所述多源數據包括設備的唯一標識符、型號、規格、核心工藝數據以及生產過程中的實時數據，所述實時數據包括設備狀態信息。
3.根據權利要求2所述的一種基于區塊鏈的數字孿生數據共享與認證系統，其特征在于，所述根據數據類型將所述多源數據存儲至不同的數據庫中，包括：
4.根據權利要求2所述的一種基于區塊鏈的數字孿生數據共享與認證系統，其特征在于，所述數據源層還對所述多源數據進行時間戳修正、設備狀態數據補充和數據時間同步。
5.根據權利要求2所述的一種基于區塊鏈的數字孿生數據共享與認證系統，其特征在于，所述數據處理層對所述多源數據進行預處理，包括去除無效數據、填補缺失值、處理異常值以及對數據格式和單位進行統一。
6.根據權利要...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李朓，陳怡婷，喻欣蕾，任志玲，寧海元，李強，胡金鑫，
申請(專利權)人：杭州易知微科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。