[发明专利]基于专用集成电路和区块链的种植生产环境数据溯源系统

说明书

本发明属于数据溯源技术领域，公开了一种基于专用集成电路和区块链的种植生产环境数据溯源系统，包括封装在专用集成电路之中的环境数据传感器、非对称加密算法模块、密钥存储模块、分布式共识协议处理模块和数据处理签名模块；数据处理签名模块检查当前区块链网络号，并获取当前密钥的上一交易序号，生成下一条交易序号和交易时间，使用非对称加密算法、已创建的密钥以及生成的交易序号，对采集的种植生产环境数据进行签名，通过分布式共识协议把签名数据写入区块链。本发明的种植生产环境数据溯源系统可以保证密钥对的存储和使用安全、保证环境数据是在真实的现场和真实的密钥身份进行签名、保证环境数据在持久化存储中不会被篡改。

技术领域

本发明属于数据溯源技术领域，具体涉及一种基于专用集成电路和区块链的种植生产环境数据溯源系统。

背景技术

种植生产环境对农产品的品质有着重要的影响，在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：在目前种植生产环境数据的采集、传输、持久化存储过程中，数据有可能会在各个环节被篡改，导致产品信息无法做到真正溯源：

种植生产环境数据的采集设备，设备的数据签名所使用的密钥的生成，在软件中操作处理，并存储于在可读写的存储器中，密钥有可能会被泄露，从而导致采集的数据有可能会被伪造。

当采集的种植生产环境数据，不是在设备本地采集出来后即时签名，而是传输到远程的中心服务器后再集中签名，这种情况有机会在传输的过程被篡改。

环境数据在存储到中心化系统后，由于缺乏安全可靠数据检查机制，导致种植生产环境数据有可能在存储后的以后某个时间点被篡改。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。为此，本发明目的在于提供一种基于专用集成电路和区块链的种植生产环境数据溯源系统。

本发明所采用的技术方案为：

基于专用集成电路和区块链的种植生产环境数据溯源系统，包括：

环境数据传感器，用于采集种植生产环境数据；

非对称加密算法模块，用于实现非对称加密算法，创建密钥；

密钥存储模块，用于在专用集成电路本地进行密钥加密存储；

分布式共识协议处理模块，用于通过分布式共识协议连接区块链；

数据处理签名模块，用于检查当前区块链网络号，并获取当前密钥的上一交易序号，生成下一条交易序号和交易时间，使用非对称加密算法、已创建的密钥以及生成的交易序号，对采集的种植生产环境数据进行签名，通过分布式共识协议把签名数据写入区块链；

所述环境数据传感器、非对称加密算法模块、密钥存储模块、分布式共识协议处理模块和数据处理签名模块均封装在专用集成电路之中。

优选地，所述数据处理签名模块分别与环境数据传感器、非对称加密算法模块、密钥存储模块和分布式共识协议处理模块电性连接。

优选地，种植生产环境数据溯源系统还包括网络接口，网络接口与分布式共识协议处理模块电性连接。

优选地，所述非对称加密算法模块采用椭圆曲线非对称算法，椭圆曲线非对称算法包括但不限于ECDSA算法和SM2算法。

优选地，所述密钥存储模块使用的加密算法为对称加密算法，对称加密算法包括但不限于DES算法和RC算法。

优选地，所述环境数据传感器包括环境温湿度传感器、空气质量传感器、土壤温湿度传感器、土壤酸碱度传感器、土壤盐度传感器、土壤氮磷钾传感器和光线传感器中的一种或多种的组合。

优选地，所述分布式共识协议处理模块采用分布式共识算法，分布式共识算法包括但不限于Kafka共识算法和raft共识算法。