[发明专利]基于区块链智能合约的动态频谱共享系统和方法

说明书

本发明涉及基于区块链智能合约的动态频谱共享系统，包括频谱管理模块、频谱券生成模块、预言机模块、频谱券租赁期限拍卖模块和竞标模块。所述频谱管理模块用于部署所述预言机模块以及部署智能合约。所述频谱券生成模块用于基于区块链协议ERC4907生成频谱券。所述预言机模块用于当所述竞标模块询问频谱资源数据时将频谱资源数据上传至区块链上，同时触发所述频谱券生成模块向所述竞标模块返回对应的频谱券ID。所述频谱券租赁期限拍卖模块用于在所述竞标模块根据所述频谱券ID参与频谱券租赁期限拍卖中时完成对应的频谱券租赁期限的链上拍卖。使用者可以在租赁期限能获得频谱资源的使用权，进而安全、低成本、高扩展地实现了动态共享。

技术领域

本发明涉及区块链领域，更具体地说，涉及基于区块链智能合约的动态频谱共享系统和方法。

背景技术

随着6G移动通信网络、物联网等新一代网络技术的飞速发展，频谱需求量呈爆发式增长，频谱资源作为一种稀缺的资源，由于其在不同时域、频域、空域使用的效率差异较大，传统的静态频谱分配导致授权频段的利用率很低。认知无线电系统中的动态频谱共享系统允许次竞标模块(Secondary User,SU)通过频谱感知或者接入频谱地理位置数据库来机会性地使用主竞标模块(Primary User,PU)的授权频谱资源，以此来提高频谱利用率。但传统的集中式动态频谱共享存在：1)通过集中式的动态频谱共享系统来获得频谱资源数据实现频谱交易以及频谱资源数据存储，这种方式容易受到安全性攻击。攻击者根据其自身的利益篡改频谱数据，从而对频谱交易双方的数据安全产生极大的威胁。2)集中式的动态频谱共享系统存在管理成本高、低扩展性等问题。

区块链是一个集加密技术、点对点网络、共识机制等技术于一体的分布式数据库。区块链技术的去中心化特性降低了动态频谱共享受到安全性攻击的概率，其对加密算法以及共识机制的使用保证了频谱交易数据的不可篡改以及可追溯性。同时，在区块链中引入智能合约，通过提前设计好的应用程序，扩展了区块链的应用，保证了交易的有效性。区块链智能合约推动了动态频谱共享与区块链技术的进一步融合。但在传统区块链模式中，由于区块链具有特殊的底层共识协议，链上智能合约无法获得来自外部世界的频谱资源数据。区块链预言机的出现解决了以上问题。区块链预言机可将链上智能合约连接至链下世界，通过预言机机制，预言机节点对授权频谱资源进行整合，竞标模块可以通过对智能合约的调用来询问链下的频谱资源数据。

区块链协议ERC4907，又被称为“租赁合约”，其为「所有者」和「使用者」之间的协议，实现了NFT所有权与使用权的分离，并且实现到期通过代码执行自动收回使用权功能。因此，区块链协议ERC4907后续有着广泛的发展前景。

目前，已经有研究把区块链智能合约技术和动态频谱共享结合起来。申请人的在先研究已经提出基于区块链协议ERC721的非同质化代币(Non-Fungible Token,NFT)的动态频谱共享方法，利用其唯一性来映射对应的频谱资源，以此让竞标模块有序的使用频谱资源数据，降低频谱资源使用时竞标模块之间的碰撞。然而，该方法并不适用于区块链协议ERC4907。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的基于区块链智能合约的动态频谱共享方法，不能适用于区块链协议ERC4907的缺陷，提供一种基于区块链智能合约的动态频谱共享系统和方法，其基于区块链协议ERC4907生成非同质化代币频谱券，从而利用该非同质化代币频谱券具有唯一ID和可租赁性的特定映射对应的频谱资源，从而使得使用者可以在租赁期限能获得所述频谱资源的使用权，进而安全、低成本、高扩展地实现了频谱资源的动态共享。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种基于区块链智能合约的动态频谱共享系统，包括：频谱管理模块、频谱券生成模块、预言机模块、频谱券租赁期限拍卖模块和竞标模块；

所述频谱管理模块，用于部署所述预言机模块以及部署智能合约；

所述频谱券生成模块用于基于区块链协议ERC4907生成频谱券；