【摘 要】
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随着我国水产养殖规模的进一步扩大,进入市场流通的水产品总量逐年增加。目前先进的信息技术未在水产交易中使用,对于水产交易中计量数据的采集,还处在手动录入的阶段。为保障水产交易中计量数据的可靠性,维护水产养殖户和收购商的经济利益,本文提出了一种将区块链技术与物联网技术相结合的水产交易计量数据采集、传输与存储模型,该模型包括三个部分数据采集平台、基于区块链的数据传输安全以及基于区块链的数据存储安全。数据
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随着我国水产养殖规模的进一步扩大,进入市场流通的水产品总量逐年增加。目前先进的信息技术未在水产交易中使用,对于水产交易中计量数据的采集,还处在手动录入的阶段。为保障水产交易中计量数据的可靠性,维护水产养殖户和收购商的经济利益,本文提出了一种将区块链技术与物联网技术相结合的水产交易计量数据采集、传输与存储模型,该模型包括三个部分数据采集平台、基于区块链的数据传输安全以及基于区块链的数据存储安全。数据采集平台采集称重数据及相关信息,随后利用区块链技术将数据直接上传到区块链网络,利用区块链网络实现数据的分布式存储,用户可以通过查询数据进行数据追溯。为完成上述模型,本文所做的主要研究如下:(1)对水产交易过程中存在的问题和用户需求进行分析,结合区块链和物联网技术,设计了基于区块链技术的水产交易计量数据自动采集与传输安全模型,实现了水产交易计量数据的自动采集和传输,将计量数据存储到区块链中,防止数据篡改,为用户提供可信的数据。(2)针对传统水产交易中称重数据手工录入的问题,构建了基于树莓派的数据采集平台。完整的数据采集平台离不开硬件和软件的支持,将便携电子秤与树莓派相连实现称重数据的自动采集,并对数据进行处理上传,硬件的组成包括树莓派控制主板、便携电子秤、GPS定位模块、NB-IOT通信模块和人机交互模块。(3)针对传统物联网数据传输中数据易泄露、易篡改的问题和区块链技术无法保证上链前数据真实性的问题,将区块链节点部署在树莓派平台上,收集的数据直接上链,减少数据流通环节的人工干预,从源头保证数据的真实性。利用Fabric成员管理服务组件,确认网络成员的真实身份,保证数据来源的可靠性;利用Fabric加密服务保证数据传输中不易泄露、不易篡改;加密服务主要包括哈希算法、椭圆曲线算法、椭圆曲线数字签名。此外,针对传统物联网中数据集中存储的问题,利用区块链网络实现数据分布式存储,将数据存储到区块结构中,当数据发生改变时,默克尔树根节点哈希值发生改变,以此保证数据不被篡改。通过PBFT共识机制保证分布式账本数据的一致性。本文针对目前水产交易中存在的问题,通过结合区块链技术和物联网技术提出了一种水产交易计量数据采集、传输与存储模型。搭建Hyperledger Fabric联盟链区块链网络,并设计编写完成数据上传和数据查询等智能合约,通过相关实验测试发现,系统性能满足设计需求,可以实现计量数据的自动采集,并保证数据传输与存储过程中的安全,为用户提供可信任的计量数据,区块链和物联网的结合可以有效保障数据的安全。
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