[发明专利]一种针对无人机协作簇的区块链系统设计方法及装置

说明书

本申请实施例公开了一种针对无人机协作簇的区块链系统设计方法及装置。所述方法包括：根据簇内节点的数量和所述簇内节点的计算能力，确定簇首节点权重；根据各簇首节点的权重，确定出块簇首节点集合以及出块顺序，由出块簇首节点将交易池中的数据以打包成为区块，并向其他簇首节点分发所述区块；其他簇首节点将验证通过的区块上链至自身维护的区块链，以及向其他簇首节点转发该区块，直至所有簇首节点均已完成上链；同时，各簇首节点向所在簇内广播新区块，簇内节点将验证通过的区块上链至自身维护的区块链，可以根据权重在无人机簇首节点中高效选举出出块的节点，同时协作簇形成的网络拓扑结构可以降低无人机组网的带宽占用率。

技术领域

本申请涉及信息技术领域，具体涉及一种针对无人机协作簇的区块链系统设计方法及装置。

背景技术

当前无人机技术的进步使得无人机协同工作的场景变得可行。无人机组网通信相关技术也得到空前的重视和发展。由于无人机组网通信需要向彼此传送指令，而在实际环境下的通信网络错综复杂，彼此间相互通信质量会受到影响，因此无人机对彼此之间的指令的安全性要求高。

目前，无人机协同执行任务按照任务指示或者无人机的功能分成不同的协作簇，进行无人机簇内和簇间的通信，并通过在无人机的簇内普通节点和簇头节点部署区块链系统，实现对节点在网络中的通信的记录，并保证所有通信都是可追溯和不可篡改的，从而防止无人机协作簇遭受敌方无人机的非法接入和干扰通信，保证无人机协作簇通信网络的安全性。

然而，由于无人机计算能力有限，而传统基于区块链系统对算力要求较高，因此无法在无人机上部署传统的区块链系统，且无人机组网环境中经常会产生带宽限制以及网络环境不稳定的问题。

发明内容

由于现有方法存在上述问题，本申请实施例提供一种针对无人机协作簇的区块链系统设计方法及装置。

具体的，本申请实施例提供了以下技术方案：

第一方面，本申请实施例提供了一种针对无人机协作簇的区块链系统设计方法，包括：

建立无人机集群的网络拓扑结构，确定簇首节点和簇内节点；

根据簇内节点的数量和所述簇内节点的计算能力，确定簇首节点权重；

根据各簇首节点的权重，确定出块簇首节点以及出块顺序，由所述出块簇首节点将交易池中的数据打包成区块，并向其他簇首节点分发所述区块；

所述其他簇首节点对所述出块簇首节点分发的所述区块进行验证，并将验证通过的所述区块上链至自身维护的区块链，以及，向其他簇首节点转发所述区块，直至所有簇首节点均已完成上链；

各簇首节点分别将所述区块在簇内进行广播，所述簇内节点对所述区块进行验证，并在验证通过后将所述区块上链至自身维护的区块链。

所述根据各簇首节点的权重，确定出块簇首节点以及出块顺序，包括：

所述簇首节点向其他簇首节点发送自己的选票信息；所述选票信息包括所述簇首节点自身地址、所述簇首节点的随机数种子和所述簇首节点的权重；

根据所述选票信息，计算各簇首节点的特征值，并根据各簇首节点的特征值大小，确定出块簇首节点以及出块顺序。

若所述簇首节点或所述簇内节点验证所述区块不通过时，则向其他簇首节点或其他簇内节点请求同步更新自身维护的区块链。

所述建立无人机集群的网络拓扑结构，包括：

根据无人机协作内容、自身功能、完成目标、计算能力和网络带宽，并基于分层协作簇算法，建立无人机集群的网络拓扑结构。

在确定簇首节点权重后，还包括：

启动区块链网络，以使在指定端口启动交易、同步和区块监听线程。