[发明专利]基于区块链的物联网边缘计算系统及方法

权利要求书

1.一种基于区块链的物联网边缘计算系统，其特征在于，所述系统包括：边缘计算架构和边缘区块链；其中，所述边缘计算架构包括：用户终端，边缘训练节点，以及边缘聚合节点；所述边缘区块链包括：所述边缘训练节点以及所述边缘聚合节点；

所述用户终端，获取以及发送物联网的设备数据给所述边缘训练节点；

所述边缘训练节点，利用所接收的所述设备数据，获取以及加密所述设备数据对应的服务的参数；利用所述边缘区块链将加密后的参数共享给所述边缘聚合节点；

所述边缘聚合节点，获取并解密多个所述加密后的参数，对多个解密后的参数进行聚合，得到优化参数；利用所述边缘区块链将所述优化参数共享给所述边缘训练节点；

所述边缘训练节点，接收所述边缘聚合节点共享的优化参数，并将所述优化参数发送给所述用户终端；

所述用户终端，接收并利用所述边缘训练节点发送的优化参数，对所述优化参数对应的服务进行优化；

所述边缘区块链还包括：预言机；所述系统还包括：分布式链下存储架构；其中，所述分布式链下存储架构包括：公共网关和多个边缘存储节点；

所述利用所述边缘区块链将加密后的参数共享给所述边缘聚合节点，包括：

所述边缘训练节点，利用所述预言机将所述加密后的参数共享给所述分布式链下存储架构的边缘存储节点；获取所述加密后的参数的哈希值，并利用所述边缘区块链将所述哈希值共享给所述边缘聚合节点；

所述边缘训练节点，完成所述哈希值的共享时，将该边缘训练节点自身的自信因子和声称的模型精度输入信誉评价合约；

所述边缘聚合节点，获取目标边缘训练节点共享的加密后的参数，所述目标边缘训练节点为在所述信誉评价合约中声称的模型精度最高的边缘训练节点；验证所获取的参数的精度，当验证结果为所获取的参数的精度与所获取的参数的声称的模型精度之间的差异值大于差异阈值时：

基于所述目标边缘训练节点的自信因子，调整所述目标边缘训练节点的信誉度；在所述目标边缘训练节点的信誉度为0时，结束利用所述目标边缘训练节点共享的参数获取优化参数；

利用预设损失函数获取所述边缘聚合节点自身的信誉激励，所述信誉激励用于调整所述边缘聚合节点的信誉度；

所述边缘聚合节点，在所述边缘聚合节点的信誉度为0时，结束从所述边缘聚合节点获取优化参数。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述获取多个所述加密后的参数，包括：

所述边缘聚合节点，针对每个哈希值，向所述分布式链下存储架构中的公共网关发送包含所述哈希值的寻址请求；接收所述公共网关返回的所述哈希值对应的存储节点列表；利用所述预言机从属于所述存储节点列表的边缘存储节点中，获取所述加密后的参数；

所述公共网关，接收所述寻址请求，并根据所述寻址请求中的哈希值，确定并返回存储节点列表。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述边缘聚合节点和所述边缘训练节点的数量均为多个；

所述边缘区块链中的边缘训练节点和边缘聚合节点的密钥信息包括：公钥、私钥和证书，所述边缘区块链中的边缘训练节点和边缘聚合节点的身份信息为根据所述公钥编码得到的匿名地址；

一种类型的服务对应有一个边缘簇，所述边缘簇包括：作为簇头的一个边缘聚合节点，由所述簇头从所述多个边缘聚合节点中指定的第一预设数量个边缘聚合节点，以及由所述簇头从所述多个边缘训练节点中指定的第二预设数量个边缘训练节点；

每个边缘簇的边缘聚合节点和边缘训练节点之间，创建有进行数据共享的通道，并基于所述密钥信息和所述身份信息设置通道的背书策略。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述服务的参数为用于实现所述服务的模型的参数；一个边缘训练节点最多拥有一个通道的使用权限，一个边缘聚合节点至少拥有一个通道的使用权限；

所述利用所述边缘区块链将所述哈希值共享给所述边缘聚合节点，包括：

每个边缘簇的边缘训练节点，利用部署在该边缘训练节点对应通道上的模型共享智能合约，将所述哈希值共享给该边缘训练节点对应通道中的边缘聚合节点。