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        面向智慧水務平臺的區(qū)塊鏈BaaS關鍵技術①

        2021-04-23 13:00:02李向東彭詩杰姚夢輝
        計算機系統(tǒng)應用 2021年4期
        關鍵詞:智能水表水表賬本

        周 強,李向東,彭詩杰,姚夢輝,張 行

        1(武漢市水務集團有限公司,武漢 430034)

        2(湖北郵電規(guī)劃設計有限公司,武漢 430023)

        區(qū)塊鏈(Blockchain)是一種分布式賬本技術,采用非對稱數(shù)字加密、時間戳、分布式共識等技術,具有去中心化、信息不可篡改、可以追溯、公開透明等特點[1,2].2008年區(qū)塊鏈作為比特幣的底層實現(xiàn)技術被提出,截至目前,區(qū)塊鏈已經經歷了以比特幣為代表的可編程貨幣階段(1.0 階段)和以以太坊和超級賬本為代表的可編程金融階段(2.0 階段),正在向可編程社會的3.0 階段發(fā)展[3].

        隨著區(qū)塊鏈技術的不斷發(fā)展,利用區(qū)塊鏈上產生的數(shù)據(jù),提供基于區(qū)塊鏈的區(qū)塊/交易查詢、數(shù)據(jù)信息提交等一系列操作的BaaS (Blockchain as a Service,區(qū)塊鏈即服務)逐漸成熟.BaaS 具有降低開發(fā)及使用成本,兼顧快速部署、方便易用、高安全可靠等特性,為區(qū)塊鏈應用開發(fā)者提供區(qū)塊鏈服務能力[4].BaaS 加速了區(qū)塊鏈在各個行業(yè)應用落地的步伐.

        目前,區(qū)塊鏈技術在國內各領域應用場景不斷推出.貿易金融領域,2019年4月中國國投國際貿易有限公司所屬南京公司完成了內地首筆基于區(qū)塊鏈技術的跨境信用證交易;產品溯源領域,2019年1月,由中國網(wǎng)“一帶一路”網(wǎng)與中追溯源科技股份有限公司聯(lián)合發(fā)起的基于區(qū)塊鏈技術的“一帶一路”可追溯商品數(shù)據(jù)庫正式啟動,確保每一件商品都能實現(xiàn)來源可查,去向可追,有力杜絕假冒偽劣產品;政務民生領域,2019年6月佛山市禪城區(qū)啟動全省首個“區(qū)塊鏈+疫苗”項目建設,打造“區(qū)塊鏈+疫苗安全管理平臺”,旨在實現(xiàn)疫苗流通全過程的可視化監(jiān)管,并簡化疫苗預約接種流程[5].此外,在公共服務、電力能源、智能制造、供應鏈、物流、電商、農業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)等諸多行業(yè)領域都在探索區(qū)塊鏈應用[6–15].

        智慧水務是智慧城市建設的重要組成部分,通過物聯(lián)網(wǎng)技術的應用,建立城市水資源信息物聯(lián)網(wǎng)絡,實現(xiàn)對取水、送水、制水、配水、排水、污水處理等各環(huán)節(jié)進行監(jiān)控、識別、定位和管理,以提升水務信息智能化管理水平[16].目前國內智慧水務建設,一般運用物聯(lián)網(wǎng)技術,采用中心化的數(shù)據(jù)收集和處理模式,匯總IoT 設備采集的數(shù)據(jù),并基于數(shù)據(jù)分析結果對IoT 設備發(fā)送控制指令[17].中心化的處理方案,信息的獲取和發(fā)布對用戶不透明,容易出現(xiàn)延時和失真,且成本高、容量有限、安全性差[18].而區(qū)塊鏈技術去中心化、信息不可篡改、公開透明的特點為解決這些問題提供了一個可行性的方案.

        近兩年來,國內外企業(yè)嘗試將區(qū)塊鏈技術使用在智慧水務應用上.美國 Genesis 公司將區(qū)塊鏈技術應用于油氣田污水處理系統(tǒng),為了減少當?shù)孛癖妼ξ鬯幚碣|量的擔憂,系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采用以太坊(Ethereum)技術存儲發(fā)布,當水質變壞時系統(tǒng)也能預警,提高了人們對水質數(shù)據(jù)的信任度[19].在國內,搜狐網(wǎng)報道2019年長春水務集團聯(lián)手支付寶公司推出“最多只跑一次”和“區(qū)塊鏈代扣”服務,把代扣業(yè)務“搬”上鏈,成為全國首家把區(qū)塊鏈技術融合到民生繳費服務中的水司,實現(xiàn)了全程可追溯、不可篡改、實時可查詢,保證了扣費的穩(wěn)定性,解決了出賬速度慢、通知慢的問題,極大提升了用戶代扣業(yè)務的便捷性、安全性.

        城市智慧水務建設過程中,因為水務數(shù)據(jù)的可信度所產生的一系列責任鑒定問題.例如,智能水表故障所造成損失定量和取證,可行的做法是通過監(jiān)測智能水表的健康狀態(tài)數(shù)據(jù),根據(jù)故障的時間來定量分析損失.在此過程中,主要矛盾在于數(shù)據(jù)的真實性信任問題,在數(shù)據(jù)集中存儲管理模式下,水表生產商和水務公司之間互不信任.而引入?yún)^(qū)塊鏈技術,數(shù)據(jù)多方存儲管理和不可篡改性可以較好地解決上述問題.從上述問題出發(fā)本文針對智慧水務應用中構建區(qū)塊鏈BaaS 服務的關鍵技術進行了相關研究.首先,提出了智慧水務平臺中區(qū)塊鏈BaaS 服務體系架構.然后,基于分布式賬本存儲結構,提出智能水表健康狀態(tài)數(shù)據(jù)在區(qū)塊鏈賬本中存儲的數(shù)據(jù)模型,并提出一種健康狀態(tài)數(shù)據(jù)Merkle二叉樹驗證模型確保數(shù)據(jù)真實性和完整性;其次,并針對海量高并發(fā)健康狀態(tài)數(shù)據(jù)提出一種上鏈方案,雙緩沖隊列和多節(jié)點接入關鍵技術;最后通過對比分析驗證水務區(qū)塊鏈BaaS 服務在高并發(fā)智慧水務數(shù)據(jù)上鏈應用上的可行性和優(yōu)越性.

        1 BaaS 服務體系架構

        如圖1所示,智慧水務平臺分為業(yè)務系統(tǒng)層和區(qū)塊鏈層.業(yè)務系統(tǒng)層包括了水務區(qū)塊鏈BaaS 服務及其他業(yè)務系統(tǒng).水務區(qū)塊鏈BaaS 服務作為可部署的獨立單元,既可在水務內網(wǎng)服務器,也可在公有云中部署.其核心職責是以基于RESTful 接口方式為其他系統(tǒng)和平臺并提供了區(qū)塊鏈錢包注冊、數(shù)據(jù)上鏈、數(shù)據(jù)溯源和數(shù)據(jù)驗證服務.

        區(qū)塊鏈層依托分布式賬本和密碼不可篡改的特性為上層應用提供可信的分布式數(shù)據(jù)網(wǎng)絡.其他業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)(健康狀態(tài))通過水務區(qū)塊鏈BaaS 服務寫入至區(qū)塊鏈系統(tǒng)的賬本中,可通過基于區(qū)塊鏈本身的區(qū)塊鏈瀏覽器瀏覽上鏈數(shù)據(jù),并通過基于區(qū)塊鏈本身的錢包應用來管理各智能水表的數(shù)據(jù)資產.

        本文以水表計費數(shù)據(jù)的全生命周期視角出發(fā)來說明智慧水務平臺和區(qū)塊鏈BaaS 服務的交互情況.

        (1)物聯(lián)網(wǎng)IoT 平臺通過唯一標識ID 來管理智能水表,IoT 平臺調用BaaS 服務創(chuàng)建錢包接口,為水表在區(qū)塊鏈上開辟一個賬戶(公鑰、私鑰),并通過TOKEN激活,使錢包賬戶和水表ID 形成一一映射;

        (2)智能水表健康狀態(tài)數(shù)據(jù)通過NBIoT 傳輸方式回傳至IoT 平臺,然后調用BaaS 服務數(shù)據(jù)上鏈接口將數(shù)據(jù)寫入到該水表賬戶下交易中;

        (3)通過IoT 平臺將數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)中心;

        (4)數(shù)據(jù)中心調用BaaS 服務驗證接口來校驗接收的健康狀態(tài)數(shù)據(jù)是否合法或未修改.

        圖1 智慧水務區(qū)塊鏈BaaS 服務總體架構圖

        2 分布式賬本存儲數(shù)據(jù)模型

        區(qū)塊鏈分布式賬本從功能性角度來看,類似于分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng).在一定程度上,分布式賬本特性與分布式數(shù)據(jù)庫相似,健康數(shù)據(jù)寫入到分布式賬本需要構建相應的數(shù)據(jù)模型和索引結構進行存儲和索引.而數(shù)據(jù)模型和索引結構合理設計,將會對數(shù)據(jù)檢索性能提升以及存儲空間優(yōu)化帶來顯著成效.本文提出的健康狀態(tài)消息的分布式賬本數(shù)據(jù)模型和檢索結構主要包括3 種:智能水表基本信息模型、健康狀態(tài)模型和Merkle驗證樹模型.其中智能水表基本信息模型和健康狀態(tài)信息模型是分布式賬本存儲數(shù)據(jù)模型,而Merkle 驗證樹模型是一種基于Hash 二叉搜索樹檢索模型.

        2.1 水表基本信息模型

        水表基本信息模型的構建的思路方法如下:在水務平臺中提交智能水表唯一標識(MN)、位置信息(Location)、生產商信息(Manufacturer)經由生產商和水務公司共同審核.通過后,根據(jù)此數(shù)據(jù)組合生成一對錢包地址和私鑰與存儲在數(shù)據(jù)庫中傳感設備基本信息形成映射綁定,算法過程如圖2所示.

        1)MN+Location+ Manufacturer+Passwd 組成的字符串經過SHA256 算法得到32 位固定長度字符串;

        2)再次經過SHA256 算法獲得私鑰;

        3)私鑰通過SECP256K1 橢圓曲線算法得到公鑰;

        4)公鑰通過SHA256 算法獲得公鑰哈希;

        5)公鑰哈希通過BASE58 算法得到錢包地址.

        圖2 水表基本信息模型算法流程圖

        本文提出的水表基本信息模型也就是水表四元組數(shù)據(jù)通過一定算法過程,轉化為私鑰、公鑰和錢包地址三元組數(shù)據(jù)的算法過程和兩者之間關系投影,如圖3.

        圖3 水表基本信息映射關系圖

        2.2 水表健康狀態(tài)數(shù)據(jù)模型

        智能水表回傳的健康狀態(tài)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量隨時間的累積數(shù)量成線性增長,是一種附有時間戳屬性的多源海量的結構化數(shù)據(jù).數(shù)據(jù)組織形式是將單位時間內的健康狀態(tài)數(shù)據(jù)批量打包寫入到單筆交易中.而分布式賬本交易數(shù)據(jù)結構無法直接納入海量數(shù)據(jù)且提供高效的檢索機制,健康狀態(tài)數(shù)據(jù)并非直接逐條寫入到分布式賬本交易,而是按預先指定的規(guī)則和時間戳范圍打包成數(shù)據(jù)塊,然后將數(shù)據(jù)塊的數(shù)字指紋(Hash),并組織成上一數(shù)據(jù)塊交易哈希、智能水表錢包地址、數(shù)據(jù)塊時間范圍和數(shù)據(jù)塊哈希的數(shù)據(jù)模型然后再寫入交易中,健康狀態(tài)數(shù)據(jù)模型如圖4所示.

        圖4 智能水表健康狀態(tài)數(shù)據(jù)結構

        上一數(shù)據(jù)交易哈希:上一筆交易哈希,通過該哈希值,可以快速定位到上一筆裝載了健康狀態(tài)數(shù)據(jù)的交易.

        智能水表錢包地址:生產這些健康數(shù)據(jù)的智能水表,用其在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中的錢包地址來替代.

        數(shù)據(jù)塊時間范圍:由開始時間戳和結束時間戳組成,而本交易中所寫入的健康狀態(tài)數(shù)據(jù)均在此時間范圍內,該字段的意義在于對外提供了快速的時間檢索入口.

        數(shù)據(jù)塊哈希(Merkle 二叉樹):將上述時間范圍內的所有健康狀態(tài)分別計算得出的數(shù)字指紋,組織成Merkle 二叉樹模型,數(shù)據(jù)塊哈希則是此Merkle 樹根哈希.Merkle 樹完整寫入交易,為健康數(shù)據(jù)的驗證提供數(shù)據(jù)結構方面的基礎.

        算法步驟如下所述:

        1)將智能水表的健康狀態(tài)數(shù)據(jù)逐條按時間范圍批量打包成數(shù)據(jù)塊,單個健康狀態(tài)數(shù)據(jù)結構由智能水表唯一標識、報警代碼、實際數(shù)值和報警時間組成.將時間范圍內的數(shù)據(jù)塊哈希據(jù)、智能水表錢包地址和上一數(shù)據(jù)塊交易哈希構建JSON 格式數(shù)據(jù)塊;

        2)將JSON 數(shù)據(jù)塊進行SHA256 算法計算獲得數(shù)據(jù)塊哈希(數(shù)字指紋),通過構建convert 類型交易(交易發(fā)起方和交易對家均為同一錢包賬戶)將數(shù)據(jù)塊哈希、時間范圍、水表設備錢包地址和上一數(shù)據(jù)塊交易哈希構成的數(shù)據(jù)結構,寫入到分布式賬本交易中,從而完成智能水表健康狀態(tài)數(shù)據(jù)模型的構建.

        3 健康數(shù)據(jù)Merkle 二叉樹驗證模型

        Merkle Tree,也被稱為Hash Tree,顧名思義,是一種存儲哈希值的樹數(shù)據(jù)結構.Merkle 樹的葉子由數(shù)據(jù)塊(文件或文件切片)的哈希值.非葉節(jié)點則是其對應子節(jié)點串聯(lián)哈希字符串的哈希.自底向上,最底葉節(jié)點層,和哈希列表類似,數(shù)據(jù)被分成小的數(shù)據(jù)單元塊,有相應地哈希和數(shù)據(jù)塊一一對應.逐級向上回溯,相鄰的非葉子節(jié)點兩個哈希合并成一個字符串,然后運算得出父節(jié)點哈希,遞歸計算得出根哈希,稱為Merkle Root.

        由上節(jié)闡述的水表健康狀態(tài)數(shù)據(jù)模型內容可知,分布式賬本中健康狀態(tài)數(shù)據(jù)是由原始數(shù)據(jù)經過計算得出的哈希,以水表在單位時間范圍內多條健康狀態(tài)數(shù)據(jù)哈希值組織成鏈表.根據(jù)實際情況,水務BaaS 服務核心職責為水務平臺中所有業(yè)務系統(tǒng)提供包括健康狀態(tài)在內的數(shù)據(jù)完整性和有效性驗證服務,該服務面臨高并發(fā)、低時延的挑戰(zhàn)和要求,需要一種針對健康數(shù)據(jù)在內的支持高并發(fā)高性能遍歷檢索機制.而鏈表數(shù)據(jù)遍歷時間復雜度為O(n),不能滿足高性能的要求.在借鑒區(qū)塊鏈關鍵技術中Merkle 樹關鍵技術基礎上,結合水表健康狀態(tài)數(shù)據(jù)模型,提出了一種基于Merkle 二叉樹索引模型,將時間復雜度下降了一個維度,由O(n)降為O(logn).

        3.1 Merkle 二叉樹創(chuàng)建與檢索算法

        創(chuàng)建水表健康數(shù)據(jù)Merkles 樹,算法步驟過程如圖5所示.

        圖5 健康數(shù)據(jù)Merkle 二叉樹模型

        假設某一筆交易寫入4個水表健康狀態(tài)數(shù)據(jù).

        Step 1.對水表健康狀態(tài)數(shù)據(jù)1–4 做SHA256 算法hash 運算,hash (x,y)=hash(datai),i=1,2,3,4,(x,y)=0,1.

        Step 2.第2 層相鄰兩個hash 塊串聯(lián),做SHA256 hash 運算,hashz=hash (hash(x,y)),z=0,1,(x,y)=0,1.

        Step 3.第3 層重復第2 層的兩兩hash 運算,生成Merkle Root Hash,hash root=hash (hashz),z=0,1.

        易得,創(chuàng)建Merkle 樹是O(n)復雜度(指O(n)此hash 運算),n是數(shù)據(jù)量級.

        檢索水表健康數(shù)據(jù)Merkle 樹算法步驟如下:

        Step 1.首先比較Root Hash是否相同,如果不同檢索其孩子hash 0和hash 1;

        Step 2.hash 0 相同,hash 1 不同.檢索hash 1的孩子hash 1-0和hash 1-1;

        Step 3.hash 1-0 不同,hash 1-1 相同.Hash 1-0為葉子節(jié)點,獲取其對應的健康狀態(tài)數(shù)據(jù).

        Step 4.檢索比較完畢.

        3.2 水表健康數(shù)據(jù)的驗證

        健康狀態(tài)數(shù)據(jù)的驗證分為兩個步驟:智能水表設備驗證、健康狀態(tài)數(shù)據(jù)的驗證.前者的驗證方法參照上述的傳感設備可信度驗證方法,通過此驗證,則進行下一步健康狀態(tài)數(shù)據(jù)的驗證,否則,返回驗證結果未通過.健康狀態(tài)數(shù)據(jù)的驗證方法如下:

        1)確認待驗證健康狀態(tài)數(shù)據(jù)時間范圍和智能水表唯一標識(數(shù)據(jù)中包含智能水表的ID);

        2)根據(jù)智能水表ID和時間戳范圍檢索待驗證區(qū)塊和交易;

        3)批量驗證:SHA256 算法計算多條健康狀態(tài)數(shù)據(jù)Merkle Root Hash,單條驗證:SHA256 算法計算單條健康狀態(tài)數(shù)據(jù)Hash;

        4)批量驗證:對比賬本交易上Merkle Root Hash,單條驗證:對比Merkle 樹對應的葉子Hash;

        5)驗證對比結果:對比一致則健康狀態(tài)數(shù)據(jù)是可信的沒有被篡改,對比不一致則健康狀態(tài)數(shù)據(jù)是不可信的已經被篡改,流程步驟如圖6所示.

        圖6 健康狀態(tài)數(shù)據(jù)驗證流程圖

        4 基于雙緩沖隊列的多點接入技術

        針對當前區(qū)塊鏈系統(tǒng)數(shù)據(jù)上鏈遇到的TPS 瓶頸問題,本文提出了基于雙緩沖隊列的多節(jié)點上鏈方法.如圖7所示,左側為物聯(lián)網(wǎng)平臺(IoT);中間為BaaS 服務,包括雙緩沖隊列和線程池兩部分;右側為聯(lián)盟鏈,其中白色節(jié)點為當前可用節(jié)點,灰色節(jié)點為當前不可用節(jié)點.IoT 回傳的數(shù)據(jù)并寫入雙緩沖隊列;消費者通過讀取緩沖隊列數(shù)據(jù),結合聯(lián)盟鏈中當前可用節(jié)點創(chuàng)建上鏈任務傳入線程池任務隊列,實現(xiàn)多節(jié)點異步上鏈.

        圖7 基于雙緩沖隊列的多節(jié)點接入

        這種方式先將數(shù)據(jù)存放到雙緩沖隊列,然后通過線程池異步上鏈,使得數(shù)據(jù)上鏈過程分散到了聯(lián)盟鏈各個節(jié)點,與IoT 連接聯(lián)盟鏈上鏈的方式相比,很大程度解決了單一節(jié)點上鏈中存在的區(qū)塊鏈系統(tǒng)TPS 瓶頸問題.

        如圖8所示,基于雙緩沖隊列實現(xiàn)多點接入的具體流程如下.

        圖8 線程池任務發(fā)布流程

        1)獲取區(qū)塊鏈節(jié)點列表,若列表為空,結束;

        2)獲取聯(lián)盟鏈中可用節(jié)點列表,若列表為空,結束;

        3)從雙緩沖隊列讀取數(shù)據(jù);

        4)判斷數(shù)據(jù)是否為空,不為空執(zhí)行流程5),為空執(zhí)行流程6);

        5)根據(jù)可用節(jié)點情況構建上鏈任務;

        6)交換隊列;

        7)判斷線程池是否存在,不存在執(zhí)行流程8),存在執(zhí)行流程9);

        8)創(chuàng)建線程池;

        9)線程池分發(fā)任務;

        10)多節(jié)點上鏈.

        需要注意的是,在初始化線程池時,需要遵循等式Nt=Nb,其中,Nt代表線程池的最大線程數(shù),Nb代表聯(lián)盟鏈的節(jié)點數(shù).上鏈任務以聯(lián)盟鏈中的可用節(jié)點為基準,即任務中連接的節(jié)點為當前可用節(jié)點,并遵照平等原則,依次為節(jié)點分配任務.

        5 對比分析

        本章節(jié)針對智慧水務平臺有BaaS 服務和無BaaS服務情況分別對接入?yún)^(qū)塊鏈系統(tǒng)功能性和效率性方面出發(fā)做對比分析,結果如表1所示.

        (1)BaaS 服務降低了業(yè)務系統(tǒng)與區(qū)塊鏈系統(tǒng)間的耦合度,大大降低區(qū)塊鏈的使用門檻.通常情況下不使用BaaS 服務,各應用接入系統(tǒng)需各自開發(fā)相應的區(qū)塊鏈的搜索查詢、交易提交、區(qū)塊生成等服務接口,而采用BaaS 服務則可在BaaS 服務中模塊化常用功能,系統(tǒng)接入方無需精通或掌握區(qū)塊鏈底層技術細節(jié),無需相關的資源環(huán)境運維投入,即可快速接入使用區(qū)塊鏈.本文中設計的面向智慧水務平臺的區(qū)塊鏈BaaS 服務為水務數(shù)據(jù)提供統(tǒng)一的上鏈接口,水務業(yè)務系統(tǒng)與底層區(qū)塊鏈系統(tǒng)之間實現(xiàn)解耦合,即便底層區(qū)塊鏈系統(tǒng)整體被替換情況下,亦不會影響水務數(shù)據(jù)的上鏈,降低了業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)上鏈門檻,更便于后期擴展更多的業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行快速上鏈.

        (2)BaaS 服務根據(jù)高并發(fā)數(shù)據(jù)的使用場景和業(yè)務特點,拓展自定義智能水表信息和健康狀態(tài)數(shù)據(jù)模型及雙緩沖多節(jié)點接入技術,滿足個性化的高并發(fā)數(shù)據(jù)上鏈需求.區(qū)塊鏈技術去中心化的共識機制需要全網(wǎng)節(jié)點對系統(tǒng)中的每一筆交易達成共識,這種共識機制限制了區(qū)塊鏈系統(tǒng)的吞吐量.目前主流的區(qū)塊鏈如比特幣區(qū)塊鏈、以太坊等TPS(系統(tǒng)吞吐量)均在幾十、幾百,最高也不過幾千,遠遠無法滿足數(shù)以萬計的智能水表組成IoT 網(wǎng)絡的智慧水務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)寫入速度需求.本文采用智能水表信息和健康狀態(tài)數(shù)據(jù)模型在BaaS 服務中定制化的將海量上鏈水表健康數(shù)據(jù)打包成數(shù)據(jù)塊進行上鏈,無需修改區(qū)塊鏈底層即實現(xiàn)高并發(fā)下海量數(shù)據(jù)的區(qū)塊鏈上鏈服務,寫入效率大大提升.

        表1 BaaS 服務的優(yōu)勢對比

        6 總結與展望

        隨著區(qū)塊鏈技術的演進和發(fā)展,以及在各行業(yè)應用中的滲透和普及,越來越多區(qū)塊鏈加行業(yè)領域的新技術和新模式將會涌現(xiàn)出來.本文聚焦于智慧水務加區(qū)塊鏈方向,針對水務數(shù)據(jù)特別是智能水表管理中面臨的數(shù)據(jù)可信度問題,利用區(qū)塊鏈的公開、透明和不可篡改性提供解決方案.通過建立水務區(qū)塊鏈BaaS 服務解決水務數(shù)據(jù)寫入分布式賬本中面臨的瞬時高并發(fā)量和水務數(shù)據(jù)驗證過程中檢索效率低的問題.在創(chuàng)新點方面:(1)提出了一種適用于智能水表健康數(shù)據(jù)在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中存儲的數(shù)據(jù)結構,有效利用分布式賬本中存儲空間基礎上,提供了健康數(shù)據(jù)高效的驗證的機制.(2)提出了一種基于雙緩沖隊列和多節(jié)點接入的關鍵技術,支持百萬量級瞬時高并發(fā)的健康狀態(tài)數(shù)據(jù)寫入?yún)^(qū)塊鏈系統(tǒng)分布式賬本.

        后續(xù)研究方向和工作聚焦在以下兩個方面:(1)將更多類型和更大量級的水務數(shù)據(jù)(排水、污水控制處理等)接入到BaaS 服務;(2)針對水務數(shù)據(jù)具備一定普適性的分布式賬本數(shù)據(jù)模型做進一步研究.

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