[发明专利]一种基于区块链技术的工业控制系统操作记录的存储方法

说明书

一种基于区块链技术的工业控制系统操作记录的存储方法，涉及工业控制系统中操作记录的存储。在计算机中进行OPC环境配置，在组态软件中新建相关变量，并设置为OPC服务器；利用Java和Tomcat构建Java Web服务器作为中继系统并实现组态软件与区块链网络通信；利用开源的公共区块链平台——以太坊在工业控制系统所在的网络中搭建区块链私链网络；使用以太坊的Truffle框架构建分布式应用，编写代码实现智能合约部署以及与星际文件系统交互。利用区块链技术的去中心化以及数据永久性和不可篡改性，将操作记录信息存储到区块链网络中，从而解决了传统工业控制系统中对操作记录容易被篡改以及破坏的问题。

技术领域

本发明涉及工业控制系统中操作记录的存储，具体涉及一种基于区块链技术的工业控制系统操作记录的存储方法。

背景技术

工业控制系统(ICS)涵盖了多种类型的控制系统，包括监控系统、数据采集系统、分布式控制系统以及可编程逻辑控制器等。工业控制系统大量应用于电力、水利、石油、化工、运输以及各种制造业等领域。而在工业控制系统通常会涉及到操作人员对设备以及系统进行操作。对操作记录信息进行存储是一个非常重要的功能，因为一旦系统发生故障甚至是事故，通过查看操作记录信息来分析故障以及事故发生的原因是一个重要的依据。传统的存储方法一般是在本地服务器建立一个数据库，将操作记录信息存储在数据库中。但是本地的数据库中的数据极易受到篡改甚至破坏，影响故障或者事故的原因分析，会对整个系统的安全性带来严重的威胁。

区块链具有去中心化、时序数据、集体维护、可编程和安全可信等特点(袁勇,王飞跃.区块链技术发展现状与展望[J].自动化学报,2016,42(4):481-494)。首区块链本质上是一个去中心化的数据库，是由一串使用密码学方法产生的数据块组成的，每一个区间都包含上一个区块的哈希值，从创始区块开始连接到当前区块，形成块链。每一个区块都确保按照时间顺序在上一个区块之后产生，否则前一个区块的哈希值是未知的。同时所有的数据在网路中的每个节点都有备份，所以保证了区块链中的数据永久保存，而且无法篡改。所以利用该特点对工业控制系统中操作记录信息进行存储是一个解决操作记录被篡改甚至破坏的有效解决方法。

由于在区块链直接存储数据有大小限制，而且存储大文件时消耗算力过大，同时由于在区块链主网上存储的数据是全网公开的，所以直接将工业控制系统中的操作记录存储到区块链中并不合适，考虑利用星际文件系统(IPFS)进行数据存储。星际文件系统是一个是永久的、去中心化保存和共享文件的点对点超媒体的分布式协议，而且内容可寻址。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术对工业控制系统中操作记录的存储易被篡改和破坏的问题，提供一种基于区块链技术的工业控制系统操作记录的存储方法。

本发明的具体步骤如下：

步骤一：在计算机中进行OPC环境配置，在组态软件中新建相关变量，并设置为OPC服务器；

在步骤一中，所述在计算机中进行OPC环境配置，在组态软件中新建相关变量，并设置为OPC服务器的具体方法可为：

1)在计算机中安装OPC驱动，并对计算机进行OPC服务器所需环境配置；

2)在组态软件中新建字符串类型的变量record，用来存储操作记录数据，并将组态软件设置为OPC服务器。

步骤二：利用Java和Tomcat构建Java Web服务器作为中继系统并实现组态软件与区块链网络通信；

在步骤二中，所述利用Java和Tomcat构建Java Web服务器作为中继系统并实现组态软件与区块链网络通信的具体方法可为：

1)利用Java和Tomcat搭建Java Web服务器；

2)在Java Web中调用Utgard与OPC服务器(即组态软件)通信；