CN111324446B 多址接入边缘计算节点及部署一套分布式记账应用的方法 （上海讯琥物联网科技有限公司）

PCT/CN2018/1215272018.12.WO2018025028A1,2018.02.US2018091524A1,2018.0US2018117446A1,2018.多址接入边缘计算节点及部署一套分布式本发明公开了多址接入边缘计算节点及部种位于由移动网络运营商的基站支持的蜂窝覆于商品或服务的当前交易记录到链式数据块中效的过去交易的编码数据处理当前交易的数据2至少一个存储器，用于存储链式数据块，其中每个数据块专用处理器，被配置为分担所述存货处理器的计算包括一个新的数据块，用于将关于商品或服务引导所述专用处理器的所述屏蔽交易验证分区使用所述零知识证明处理包含所述屏在更新由侧链中记录的交易产生的所述锁定资产的支出的主4.根据权利要求2或3所述的多址接入边缘计算节点，其5.根据权利要求2或3所述的多址接入边缘处理所述零知识协议的输出，其中所述输出确定所述当前交易是否能够继续进行验6.根据权利要求5所述的多址接入边缘计算节点，其中所述零知识协议使所述存货处识别在当前交易中存在陈述，所述陈述旨在证明关于在被掩盖3确定外部多址接入边缘计算节点组中的每一个都达到了相同的对所识别的陈述的评获取与分布式证明密钥对应的分布式验证密9.根据权利要求6所述的多址接入边缘计算节点，其中为了评估所识别的陈述的真实11.根据权利要求2或3所述的多址接入边缘计算节点，其中所述公共信道位于所述基12.根据权利要求10所述的多址接入边缘计算节点，其中所述存货处理器还配置有以13.根据权利要求2或3所述的多址接入边缘计算节点，其中所述链式数据块中的每个15.根据权利要求14所述的多址接入边缘计算节点，其中与智能合约执行有关的数据16.根据权利要求2或3所述的多址接入边缘计算节点，其中所述专用处理器被提供为可移动的加密狗，被安装在印刷电路板上或集成到其上安装有所述存货处理器的电路板17.根据权利要求2或3所述的多址接入边缘计算节点，其中所述多址接入边缘计算节18.根据权利要求2或3所述的多址接入边缘计算节点，其中关于包括所述新的数据块419.根据权利要求2或3所述的多址接入边缘计算节点，其中所述存货处理器还被配置20.根据权利要求1所述的多址接入边缘计算节记账管理分区，被配置为分担所述多址接入边缘计算节制定旨在证明在被掩盖的屏蔽数据中的屏蔽21.根据权利要求20所述的多址接入边缘计算节点，其中所述专用处理器的所述记账管理分区还被配置为分担所述多址接入边缘计算节点的所述存货处理器的计算负荷，以5器将包含错误记录的记账验证为有效，那么不诚实的交易也可能被错误地处理成有效交到存储在其上安装所述专用处理器的多址接入边缘计算节点的至少一个存储器中存储的部多址接入边缘计算节点组验证有效的过去交易的编码数据处理当前交易的数据而生成6[0009]图1是包括接入点的系统的一部分的示意图，每个接入点支持相应的多址接入边[0010]图2示出用于在由图1的每个多址接入边缘计算节点共享的记账中构建一个链式[0013]图5显示跨系统分布的多址接入边缘计算节点的示意图，用于解释它们如何达成[0016]图8提供多址接入边缘计算节点集群的示意图，其被配置为支持数据块部署以允[0017]图9提供多址接入边缘计算节点集群的示意图，每个集群通过联合容器编配[0018]图10是由图1的每个多址接入边缘计算节点的存货处理器执行的功能的示意图和设计用于分担所述多址接入边缘计算节点的存货处理器的计算负荷以执行这些功能的专行的智能策略引擎1210怎样与图11的专用处[0021]图13是包括分布式记账的系统的示意图，该分布式记账由图1的多址接入边缘计7建的平台的百分比所有权。由于只有可信的多址接入边缘计算节点将更新的记账验证有[0026]每个多址接入边缘计算节点位于由移动网络运营商的基站支持的蜂窝覆盖区域多址接入边缘计算提供的较低延迟和更好的性能，以允许任务处理更靠近终端用户设备。这样，根据本发明实现的多址接入边缘节点及它们的托管的分布式记账提供了一种平台，该平台有利在物联网(IoT)设备上执行交易，即嵌入了能够使所述设备收集和交换关于交如通过支持多所述址接入边缘计算节点的基站所提供的蜂[0028]移动网络运营商是指拥有在所分配的频谱内使用基站广播的权利的任何电信公述核心网络是互连的计算机系统(例如因特网)的8一个存货处理器(作为标准服务器处理器)，以及一个专用处理器(与存货处理器分开的专简单起见，在系统100的示意图中未示出所有其他多址接入边缘计算节点及其相应的相关[0034]多址接入边缘计算节点102M与其他多址接入边缘计算节点104M和106M之间的用的公共信道用于减少用于处理所述交易的等待时间(例如在充电站运营商和EV操作员之间的交易)。即使在验证例如跨境交易有效的情况下，其中需要与移动网络运营商核心网络9[0036]由于系统100没有中心式主体来鉴别其任何可支持的交易，而是使用机器到机器[0037]图2示出了用于在多址接入边缘计算节点102M、104M和106M的每一个中构建链式是可信任的，即它们是通过多数投票的所有多址接入边缘计算节点的见证人之一(即包括未在图1中显示的那些)。这些见证人多址接入边缘计算节点负责确保共享记账的完整性，点，而是只需要它们中的大多数(例如66尽管可以设置任何其他预定百分比)来验证交66％)的见证人多址接入边缘计算节点达成共识。见证人多址接入边缘计算节点104M和希值的随机的随机数。边缘计算节点102M首先获得第二个数据块204的签名，所述多址接入边缘计算节点102M将第二个数据块204的签名广播到多址接入边缘计算节点104M和多址接入边缘计算节点名验证有效。然后对第一个数据块202的哈希值和随机的随机数进行哈希运算以确定是否产生具有先前描述的特定数据格式(即以预定的字符组合开始，例如七个零或字母和数字站102、104和106使用所述通信路径相互通信数据，以使每个所述多址接入边缘计算节点随机数的组合变为哈希函数的输入。在图2的情况下，第三个数据块206的哈希值是入边缘计算节点102M首先获得第三个数据块206的签名，多址接入边缘计算节点102M将第三个数据块206的签名广播到多址接入边缘计算节点104M和多址接入边缘计算节点106M，从多址接入边缘计算节点102M的角度来看，它们是受信任的外部多址接入边缘计算节点。有效。然后对第二个数据块204的哈希值和随机的随机数进行哈希运算以确定是否产生具[0046]图1示出了EV充电站114在多址接入边缘计算节点102M附近，因此如果所述交易对由系统100托管的分布式记账所处理的交易的接入将通过多址接入边缘计算节点104M进然仅示出了EV充电站114和无人机充电站116，但是采用由系统100托管的分布式记账的任多址接入边缘计算节点通过其相关基站所提供的蜂窝连接接收正在寻求记录在分布式记[0047]除了管理电力使用之外，系统100的分布式记账可支持的其他智能合约还包括购商302、分包制造商304和代表分包制造商304交付成品的物流公司306)将商品的状态传达给最近的多址接入边缘计算节点102M、104M和106M。智能合约328可以如下协助供应链管记账所述主要制造商302可以在最终商品到货之前实时以位于与支持多址接入边缘计算节点104M的基站104的区域(例如在亚洲)不同的区域(例运营商可以使用基站104。智能合约406被编码以考虑各方所在的不同区域中的监管要求记账通过针对过去交易分析新交易而适于在处理媒体串流时满足关于每个数字钱包406和[0051]网络切片(NetworkSlicing)414由移动网络运营商网络功能虚拟化(NFV)核心网迟和良好的QoS(服务质量)进行通信的需求变得重要，这通过将它们作为虚拟网络的一部[0052]图4的用途实例适用于利用5G技术的联合网络切片的场景，该技术提供如下的跨节点102M向出租车公司(参考标号410)发起智能合约。该服务将通过具有5G连接的多址接网络保证QoS。该服务还将被传递通过美国大陆上的对方运营商的5G网络和多址接入边缘在需要运营商间协议的不同运营商覆盖范围内维护所有网络服务的移动网[0054]图5中所示的多址接入边缘计算节点502M、504M是允许对要添加到分布式记账中的4个(即多址接入边缘计算节点504M，而不需要多址接入边缘计算节点502M验证交易有以记录关于根据智能合约的条款和条件的商品或服务的交易。用途实例描述于图1、3和4链接到由第一层使用的协议200控制的主链252的指定数据块。侧链652可用于记录关于属向无环图(DirectedAcyclicGraph)数学[0058]一个或多个侧链652的目的是将主链252上的计算卸载到数据块的一个或多个侧址接入边缘计算节点快速验证有效。需要繁重计算的应用是指一些由基础合约监管的交[0059]数据块的一个或多个侧链652中的每一个在侧链652的指定数据块(使用附图标记[0060]图7提供了在图1中所示的系统100的分布式总帐中第一层使用的协议200与第二为交易将被记录在侧链652上并且资产是实现交易所需要的。所述资产不一定是指数字货[0061]转移到侧链652的确认期是在将资产转移到侧链652之前资产必须被锁定在主链即用于见证人多址接入边缘计算节点502M对将第二个数据块204中资产的锁定验证有效。[0062]竞争期是新转移的资产不能在侧链652支付的期间。竞争期的目的是通过转移先中(使用图7中的箭头702表示)。这导致数据块的主链252至少有一个其中包含锁定资产的[0064]当锁定在主链252上时，所述资产可以在侧链652内自由传送而无需与主链252进两个先前的交易而可以批准记录在侧链652的早期数据块中的两个先前交易时，记录到侧链652中的一个或多个数据块706中的新交易被验证有效。因此与在主链252上验证的那些[0065]被锁定的资产保留其作为主链252资产的身份，并且只能被转移回到它所来自的交易由见证人多址接入边缘计算节点504M检查，所述计算节点504M签署从他们在主链252上控制的钱包花费的交易。在主链252交易被验证有效之前必须有阈值数量(例如66％)的这意味着机器不再能够使用所述代币。为了确保增大的安全性，通信通过主链252和侧链于有防火墙的主链252，并且负责其自身的安全性而不会对主链252的完整性造成重大风[0069]图8提供了根据本发明的包括若干多址接入边缘计算节点802M的多址接入边缘计址接入边缘计算节点802M具有自动化平台块820，其用作与分布式记账进行通信的操作接[0070]智能合约作为在应用层804上运行的一个或多个分散的应用或分布式记账应用存署的数据块提供的分布式记账一起工作。智能合约的例子包括使得IoT服务能够利用由多能合约。当智能合约采用加密来屏蔽敏感数据时(如执行智能合约的各方的个人详情和用于管理从写入链式数据块的智能合约所实现的交易中生成的数据块。在一个实施方案中，其中对专用处理器的接入是可用的(稍后在图10中描述)，智能策略引擎块810还在专用处理器和多址接入边缘计算节点802M的存货处理器之间分配计算负荷。虚拟机块814用于提[0072]存储块816管理将智能合约交易记录到在(主链252或侧链652的)分布式记账中的约交易的参与方的IoT设备的身份以及由在应用层804上运行的去中心化应用所生成的数[0075]图9示出了使用容器编配910的联合网络中的互连多址接入边缘计算节点集群联合容器编配912下，所述一套分布式记账应用被编码以符合在每个多址接入边缘计算节式记账应用符合A区的监管要求，而支持在B区执行合约的分布式记账应用符合B区的监管智能策略引擎管理)是通过多址接入边缘计算节点的中央处理单元(CPU)来控制的。CPU由术和逻辑操作以执行所述功能的指令写入到多址接入边缘计算节点的操作系统的寄存器[0079]图10示出了在实施分布式记账DLT1008时由图1的多址接入边缘计算节点102M、处理器1040的体系结构配备有用于这种数据块部署的[0082]交易屏蔽1008指的是通过使用零知识协议来解决分布式记账DLT1008中的隐私[0088]当多址接入边缘计算节点102M、104M和106M检测到用于被记录到分布式记账DLT1008中作为新数据块的当前交易包含屏蔽数据(例如智能合约交易各方的身份；用于支付智能合约交易的数字钱包的详细信息；分布式记账上的两方或多方之间的消息或指令集)的。零知识协议的输出决定了当前交易是否能够被验证有效(即可以将新数据块记录到区的处理器还被配置为确定所识别的陈述被一组外部的多址接入边缘计算节点中的每一个104M和106M中的每一个也达成共识，它们也在评估所述一个或多个所识别的陈述的真实[0091]第一种方法基于零知识简洁非交互式知识论证(zero-knowledgeSuccinctNon-InteractiveArgumentofKnowledge,zk-SNARK)建立用于当前交易的有效性的陈述。这计算节点(例如102M，见图1)提交以进行验证—可以快速说服其它多址接入边缘计算节点[0092]该协议实现了输入为0或1且输出为0或1的电路。证明者知道将导致0输出的字符[0093]二次算术程序(QuadraticArithmeticProgram，QAP)向证明者提供了用于构造WXEL,ZE(0,1}*,view*[p(x)→v*(x,z)]=s(x,z)[0104]现在转向节点管理1010，这指的是监视专用芯片1040的操作，例如其寄存器一个以上的寄存器1018A添加到专用芯[0107]当要将交易记录到分布式记账DLT1008中时，可以从多址接入边缘计算节点设计为通过划分为逻辑块1014、1016和1018来分担多址接入边缘计算节点102M、104M和块1016与交易屏蔽1008分担计算负荷。OID寄存器/安全RAM/QKD寄存器块为节点管理1010动网络运营商的基站支持的蜂窝覆盖区域内的多址接入边缘计算节点处，例如图1中描述的多址接入边缘计算节点102M、104M和106M及其相关的基站102、104和106中的任何一个界1105的安全区域1102和非安全区域1104上的逻辑分区的电子器件。这些电子器件包括导ROM1138、真随机数发生器(TRNG)1140、一次性可编程(OTP)部分1142以及加密模块：[0114]处理器核心1124通过高级高性能总线(AHB)1130与加密模块通信。SHA-21144和AHB1130通过高速接口1154与外部组件(诸如多址接入边缘计算节点的存储处理器)通信，受信任的外部多址接入边缘计算节点验证有效的过去交易的编码数据来处理当前交易的数据而生成。记账管理分区可以包括处理器核1124，其向SHA-21144、SHA-31146、RSA担多址接入边缘计算节点的存货处理器的计算负荷以：将资产锁定在主链252的至少一个定位用于证明屏蔽数据的内容是否已知的真实性的陈述，其中算术运算被应用于这些陈[0120]一种用于认证隐藏数据的陈述的方法是基于零知识简洁非交互式知识论证(zk-蔽交易验证分区使用分布式验证密钥评估计算，并允许所述有效验证(即用于要记录的新[0125]在步骤1，智能策略引擎1210充当分布式记账1212和专用处理器1040之间的通信[0131]图13是包括分布式记账1008