(19)中华 人民共和国 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 202111611229.5 (22)申请日 2021.12.27 (71)申请人 东北大学秦皇岛分校 地址 066004 河北省秦皇岛市海港区白塔 岭街道 (72)发明人 杨硕　柴震宇　陆徽敏　张诚　 漆世杰　于七龙　 (74)专利代理 机构 沈阳东大知识产权代理有限 公司 21109 代理人 李在川 (51)Int.Cl. G06F 21/62(2013.01) G06F 21/64(2013.01) G06F 21/60(2013.01) H04L 9/00(2022.01)H04L 9/40(2022.01) H04L 67/02(2022.01) H04L 67/1095(2022.01) H04L 67/1097(2022.01) H04L 67/12(2022.01) H04L 67/146(2022.01) H04L 67/50(2022.01) H04L 67/60(2022.01) G16Y 20/00(2020.01) G16Y 30/10(2020.01) G16Y 40/50(2020.01) (54)发明名称 一种基于预言机与区块链的物联网数据共 享系统及方法 (57)摘要 本发明公开一种基于预言机与区块链的物 联网数据共享系统及方法， 利用区块链与分布式 预言机， 构建物联网数据共享系统， 设计并实现 出一种链上链下协同工作的物联网关键数据共 享平台。 方法采用以太坊作为基础平台， 将上传 数据进行同态加密， 调用智能合约， 使用去中心 化预言机Chainlink作为数据传输上链的中间 件， 采用web.js库完成对链上合约调用， 利用 Paillier同态加密实现对物联网关键数据的加 密， 实现物联网关键数据的共享。 本发明利用预 言机技术来解决链上链下数据协同中的数据调 用问题， 去中心化的预言机架构能够很好的提高 数据的可靠性， 使得数据使用、 分享更加安全。 权利要求书3页 说明书9页 附图4页 CN 114357508 A 2022.04.15 CN 114357508 A 1.一种基于预言机与区块链的物联网数据共享系统， 其特征在于， 系统包括数据提供 方、 多个预言机节点、 区块链网络以及数据使用方； 所述区块链网络包括基于EVM的区块链私有链、 用于运行区块链私有链 的云服务器和 运行在私有链上的智能合约； 所述运行在私有链上的智能合约包括用户合约和预言机合 约； 所述数据提供方利用物联网数据传感器采集数据， 并将采集到的物联网数据传输至预 言机节点， 等待预言机节点的访问； 当接收到预言机节点的访问时， 数据提供方将待请求的 物联网数据附加在数据请求的响应报文中， 发送给预言机节点， 实现数据提供方提供物联 网数据的功能； 所述预言机节点监 听区块链网络 中用户合约的数据获取请求， 并通过用户合约调用预 言机合约， 使得预言机节点被调用； 当预言机节点被调用后， 开始访问数据提供方， 向数据 提供方发起物联网http请求报文， 获取数据提供方的物联网数据； 随后利用交易的方式， 将 从数据提供 方获取到的物联网数据， 上传至区块链私有链上的用户合约当中； 所述数据使用方调用指定的用户合约 来发起物联网数据的请求， 实现物联网数据请求 的发送， 待物联网数据从数据提供方发送并经 由预言机节点返回至区块链网络后， 由区块 链网络中的用户合约解析并通过系统的用户界面显示给 数据使用方。 2.根据权利要求1所述的基于预言机与区块链的物联网数据共享系统， 其特征在于： 所 述数据提供方利用python脚本， 对采集到的物联网数据进行上链预处理， 包括： 大小比较、 数据筛选和同态加密操作； 并将上链预处理后的物联网数据上传到数据提供方搭建的云服 务器上； 所述数据提供方搭建的云服务器的网络地址作为API处于开放状态， 用于接收预言机 节点的物联网数据请求， 并向预言机节点发送响应报文。 3.根据权利要求1所述的基于预言机与区块链的物联网数据共享系统， 其特征在于， 采 用轮询的方式， 实现所述 监听区块链网络中用户合约的数据获取请求。 4.根据权利要求1所述的基于预言机与区块链的物联网数据共享系统， 其特征在于， 所 述区块链私有链采用基于权益证明POA的共识机制， 将私有链的出块权利分发到指定的矿 工地址上， 即运行 该系统的各个参与方的账户上。 5.采用权利要求1至4中任意一项所述的基于预言机与区块链的物联网数据共享系统 进行数据共享的方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 步骤1： 数据提供方利用物联网数据传感器采集数据， 并将采集到的物联网数据传输至 预言机节点， 等待预言机节点的访问； 步骤2： 数据使用方调用区块链网络中指定的用户合约来发起物联网数据的请求； 步骤3： 预言机节点采用轮询的方式持续监 听区块链网络 中用户合约的数据获取请求， 在接收到物联网数据请求后， 向数据提供方获取链下的物联网数据， 并利用交易的方式， 将 从数据提供 方获取到的物联网数据， 上传至区块链私有链上的用户合约当中； 步骤4： 数据使用方通过调用web3.js库， 访问到用户合约中， 用于存储物联网数据的变 量的值， 从而将变量 值返回给 数据使用方， 使得使用方获取到物联网数据。 6.根据权利要求5所述的采用基于预言机与区块链的物联网数据共享系统进行数据共 享的方法， 其特 征在于， 所述 步骤1的过程如下：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114357508 A 2步骤1.1： 物联网传感器采集到物联网数据， 并将数据存储在传感器连接的联网设备 中； 步骤1.2： 数据提供方依据自己的需求， 自行 决定物联网数据传感器所连接的联网设备 是否对待上传的物联网数据进行Paillier同态加密， 若对数据进行加密， 则进行步骤1.3， 否则跳转到步骤1.4； 步骤1.3： 将物联网数据发送至数据提供 方自己的云服 务器当中， 并对数据进行解密； 步骤1.4： 利用数据提供方自己的云服务器， 为需要共享的物联网数据配置API， 以供预 言机节点请求物联网数据； 步骤1.5： 将该API的网络地址U RL提供给预言机节点的javascript脚本当中， 用于预言 机节点的后续数据请求。 7.根据权利要求5所述的采用基于预言机与区块链的物联网数据共享系统进行数据共 享的方法， 其特 征在于， 所述 步骤2的过程如下： 步骤2.1： 数据使用方根据目标数据的API接口地址以及目标数据位于该API当中对应 的数据路径， 发送物联网数据请求； 具体表现为向用户合约发起一笔 交易， 以下简称为数据 请求的交易， 实现物联网数据的选择与请求； 步骤2.2： 数据使用方判断数据请求的交易是否被区块链私有链正常 打包； 步骤2.3： 若区块链私有链没有正常 打包数据请求的交易， 则判定数据请求发起失败； 步骤2.4： 若区块链私有链正常打包了数据请求的交易， 则区块链上的用户合约被数据 使用方正常调用， 进 而引发预言机合约被用户合约调用， 从而触发预言机节点工作。 8.根据权利要求6所述的采用基于预言机与区块链的物联网数据共享系统进行数据共 享的方法， 其特 征在于， 所述 步骤2.1的过程如下： 步骤2.1.1： 数据使用方调用与自己所需链下物联网传感器所对应的用户合约， 以指定 对应用户合约的合约地址； 步骤2.1.2： 若数据使用方所需要的链下物联网传感器没有与之对应的用户合约， 则采 用预先创建的用户合约模板， 创建一个与该链下物联网传感器对应的用户合约； 步骤2.1.3： 将创建好的用户合约部署到物联网数据共享系统内的区块链私有链当中， 以实现用户合约与链下物联网传感器对应的服 务器地址的绑定； 步骤2.1.4： 数据使用方根据自己的需要， 调用用户合约内不同的函数， 实现不同的数 据查询功能。 9.根据权利要求5所述的采用基于预言机与区块链的物联网数据共享系统进行数据共 享的方法， 其特 征在于， 所述 步骤3的过程如下： 步骤3.1： 预言机节点在接收到数据请求后， 向数据源API发送数据请求； 步骤3.2： 数据源API所在的服 务器持续判断是否 接收到预言机节点的数据请求； 步骤3.3： 若接收到请求， 则将物联网数据附加在响应报文当中返回给预言机节点； 否 则继续循环检测预言机节点的数据请求； 步骤3.4： 物联网数据随着响应报文传递到预言机节点， 由预言机节点负责以交易的形 式上传到区块链私有链的用户合约中并永久保存， 交易成功执 行则物联网数据传输上链。 10.根据权利要求5所述的采用基于预言机与区块链的物联网数据共享系统进行数据 共享的方法， 其特 征在于， 所述 步骤3还包括预言机节点评分机制， 具体方法如下：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114357508 A 3