CN110430039A - 一种基于区块链的生产管理***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于区块链的生产管理***及方法，包括，生产模块，其生成生产密钥，将生产信息编码为生产密文和签名块，将生产密钥编码为加密密钥，传输生产密文、签名块和加密密钥至区块链处理模块；追溯模块，其记录生产模块中的加密信息以及从区块链处理模块中返回的区块地址，根据区块地址找到生产密文，解密生产密文为生产信息；区块链处理模块，其通过智能合约将生产密文、加密密钥和签名块打包并生成区块，分发区块到区块链节点模块进行存储，接收返回的区块地址；区块链节点模块，用于存储区块，并将区块地址发送至区块链处理模块，将区块链技术与生产过程管理结合，数据追溯方便，透明公开，且可以防止数据被恶意篡改。

Description

一种基于区块链的生产管理***及方法
技术领域
本发明涉及区块链技术领域，具体涉及一种基于区块链的生产管理***及方法。
背景技术
区块链是一种去中心化的数据库，它包含区块列表，有着持续增长并排列整齐的记录，每个区块都包含一个时间戳和一个与前一区块的连接，区块链的特点在于数据不可篡改，一旦记录下来，在一个区块中的数据将用不可逆。
智能合约是区块链技术中的重要组成部分，智能合约旨在以信息化方式传播、验证或执行合同的计算机协议，其允许在没有第三方的情况下进行可信交易，这些交易可追踪且不可逆转，智能合约中可以存储计算机可读的代码和相关数据。
现有技术中的生产过程管理依靠人工对每日的人员及生产情况进行记录，由于生产过程中的数据记录繁多，追溯不易，且容易造成记录丢失、损坏，并有被篡改的风险；较为先进的现有技术中使用定制的软件***结合数据库进行存储记录，数据查找方便，但数据库托管在第三方或者企业自身，数据不够透明、公开，容易受到攻击导致数据丢失和篡被改。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种基于区块链的生产管理***及方法，通过将区块链技术与生产过程管理结合在一起，使数据追溯方便，透明公开，且可以防止数据被恶意篡改。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种基于区块链的生产管理***，包括：
生产模块，其生成生产密钥，将生产信息编码为生产密文和签名块，将生产密钥编码为加密密钥，传输生产密文、签名块和加密密钥至区块链处理模块；
追溯模块，其记录生产模块中的加密信息以及从区块链处理模块中返回的区块地址，根据区块地址找到生产密文，解密生产密文为生产信息并验证生产信息的完整性；
区块链处理模块，其通过智能合约将生产密文、加密密钥和签名块打包并生成区块，分发区块到区块链节点模块进行存储，接收返回的区块地址；
区块链节点模块，用于存储区块，并将区块地址发送至区块链处理模块。
进一步地，所述生产模块包括：
生产线单元，其生成生产密钥，使用加密模块和生产密钥将生产信息编码为生产密文，传输生产密文、加密密钥以及签名块至区块链处理模块；
签名块单元，其将生产信息编码为产品编码，对产品编码进行加密生成加密编码，结合加密编码和时间戳信息生成签名块，发送签名块至生产线单元；
加密单元，其接收生产线单元的生产信息并结合生产密钥生成生产密文，加密生产密钥生成加密密钥。
进一步地，所述加密单元包括：
AES加密单元，其通过AES对称加密算法和生产密钥将生产信息加密为生产密文；
ECC加密单元，其产生公钥和私钥，通过ECC非对称加密算法和公钥对生产密钥加密，生成加密密钥，并通过ECC非对称加密算法和私钥对产品编码进行加密，生成加密编码。
进一步地，所述追溯模块包括：
记录单元，其记录生产信息，以及对应的公钥、私钥和区块地址；
查询单元，其根据区块地址找到区块，通过智能合约取出区块内的生产密文、生产密钥和签名块，使用解密模块得到对应的生产信息和产品编码；
解密单元，其通过ECC解密算法和私钥将加密密钥解密为生产密钥，通过AES解密算法和生产密钥解密生产密文为生产信息，通过ECC解密算法和公钥将签名块中的加密编码解密为产品编码，通过产品编码验证生产信息完整性。
进一步地，所述生产信息包括订单信息、操作人员信息、产品信息、物料信息、设备信息、质量信息、流程管理信息和出处证明信息。
一种基于区块链的生产管理方法，包括以下步骤：
步骤一：随机得到生产密钥，将生产信息传输至加密单元进行加密；
步骤二：使用AES对称加密算法和生产密钥将生产信息加密为生产密文；
步骤三：ECC加密单元产生公钥和私钥，通过ECC非对称加密算法和公钥对生产密钥加密，生成加密密钥；
步骤四：其将生产信息编码为产品编码，对产品编码进行加密生成加密编码，结合加密编码和时间戳信息生成签名块；
步骤五：生产模块将生产密文、签名块和加密密钥发送至区块链处理模块，区块链处理模块通过智能合约将生产密文、签名块和加密密钥打包并生成区块，分发区块至区块链节点模块，接收返回的区块地址；
步骤六：记录生产信息对应的公钥、私钥和区块地址，根据区块地址找到生产密文、签名块和加密密钥，解密出生产信息，并验证生产信息的完整性。
进一步地，步骤六中将生产密文解密为生产信息时，先通过ECC加密算法和私钥将加密密钥解密为生产密钥，通过AES解密算法和生产密钥将生产密文解密为生产信息，从签名块中提取出加密编码，并通过ECC解密算法和公钥将加密编码解密为产品编码，将解密生成的生产信息进行MD5编码后与产品编码进行对比，对比结果一致则说明生产信息完整，将生产信息、产品编码发送至查询单元。
进一步地，步骤四中将生产信息编码为生产编码时使用MD5算法。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：
1.通过将区块链技术与生产过程管理结合在一起，使数据追溯方便，透明公开，且可以防止数据被恶意篡改。
2.使用多种加密算法对生产信息进行加密，提高了生产密文在网络中保存时的安全性，本地解密后可以得到包括时间在内的各种生产信息，方便追溯。
附图说明
图1为本发明生产管理***的结构示意图；
图2为本发明生产管理方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一种优选实施方式作详细的说明。
区块链是一种去中心化的数据库，它包含区块列表，有着持续增长并排列整齐的记录，每个区块都包含一个时间戳和一个与前一区块的连接，区块链的特殊设计使得数据难以篡改，智能合约是区块链技术中的重要组成部分，智能合约旨在以信息化方式传播、验证或执行合同的计算机协议，其允许在没有第三方的情况下进行可信交易，这些交易可追踪且不可逆转，智能合约中可以存储计算机可读的代码和相关数据。
本***底层采用EOS区块链基础架构实现，EOS区块链具有并发、并行处理性能高，速度快，低延迟的优点，可以满足每秒上万次甚至上百万次的请求，非常适合企业级应用。
本***根据区块链难以篡改的特性，为生产信息的记录保存提供了一种新的方式，并通过区块链的地址访问这些信息，生产信息包括订单、人员、物料、设备、质量、在制品情况、身份识别管路、流程管理和出处证明等信息。
如图1所示，一种基于区块链的生产管理***，包括：
生产模块10，其生成生产密钥，将生产信息编码为生产密文和签名块，将生产密钥编码为加密密钥，传输生产密文、签名块和加密密钥至区块链处理模块；
追溯模块20，其记录生产模块中的加密信息以及从区块链处理模块中返回的区块地址，根据区块地址找到生产密文，解密生产密文为生产信息并验证生产信息的完整性；
区块链处理模块30，其通过智能合约将生产密文、加密密钥和签名块打包并生成区块，分发区块到区块链节点模块进行存储，接收返回的区块地址；
区块链节点模块40，用于存储区块，并将区块地址发送至区块链处理模块；
通过将区块链技术与生产过程管理结合在一起，使数据追溯方便，透明公开，且可以防止数据被恶意篡改。
如图1所示，所述生产模块包括：
生产线单元11，其生成生产密钥，使用加密模块和生产密钥将生产信息编码为生产密文，传输生产密文、加密密钥以及签名块至区块链处理模块；
签名块单元12，其将生产信息编码为产品编码，对产品编码进行加密生成加密编码，结合加密编码和时间戳信息生成签名块，发送签名块至生产线单元；
加密单元，其接收生产线单元的生产信息并结合生产密钥生成生产密文，加密生产密钥生成加密密钥。
如图1所示，所述加密单元包括：
AES加密单元13，其通过AES对称加密算法和生产密钥将生产信息加密为生产密文；
ECC加密单元14，其产生公钥和私钥，通过ECC非对称加密算法和公钥对生产密钥加密，生成加密密钥，并通过ECC非对称加密算法和私钥对产品编码进行加密，生成加密编码；
使用混合加密对生产信息进行加密，使企业的生产信息在网络中保存时可以保证其安全性，本地解密后可以得到包括时间在内的各种生产信息，方便追溯。
如图1所示，所述追溯模块包括：
记录单元21，其记录生产信息，以及对应的公钥、私钥和区块地址；
查询单元22，其根据区块地址找到区块，通过智能合约取出区块内的生产密文、生产密钥和签名块，使用解密模块得到对应的生产信息和产品编码；
解密单元23，其通过ECC解密算法和私钥将加密密钥解密为生产密钥，通过AES解密算法和生产密钥解密生产密文为生产信息，通过ECC解密算法和公钥将签名块中的加密编码解密为产品编码，通过产品编码验证生产信息完整性。
所述生产信息包括订单信息、操作人员信息、产品信息、物料信息、设备信息、质量信息、流程管理信息和出处证明信息。
如图2所示，一种基于区块链的生产管理方法，包括以下步骤：
S1：随机得到生产密钥，将生产信息传输至加密单元进行加密；
S2：使用AES对称加密算法和生产密钥将生产信息加密为生产密文；
S3：ECC加密单元产生公钥和私钥，通过ECC非对称加密算法和公钥对生产密钥加密，生成加密密钥；
S4：其将生产信息编码为产品编码，对产品编码进行加密生成加密编码，结合加密编码和时间戳信息生成签名块；
S5：生产模块将生产密文、签名块和加密密钥发送至区块链处理模块，区块链处理模块通过智能合约将生产密文、签名块和加密密钥打包并生成区块，分发区块至区块链节点模块，接收返回的区块地址；
S6：记录生产信息对应的公钥、私钥和区块地址，根据区块地址找到生产密文、签名块和加密密钥，解密出生产信息，并验证生产信息的完整性。
具体地，步骤六中将生产密文解密为生产信息时，先通过ECC加密算法和私钥将加密密钥解密为生产密钥，通过AES解密算法和生产密钥将生产密文解密为生产信息，从签名块中提取出加密编码，并通过ECC解密算法和公钥将加密编码解密为产品编码，将解密生成的生产信息进行MD5编码后与产品编码进行对比，对比结果一致则说明生产信息完整，将生产信息、产品编码发送至查询单元。
具体地，步骤四中将生产信息编码为生产编码时使用MD5算法。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种基于区块链的生产管理***，其特征在于，包括：
生产模块（10），其生成生产密钥，将生产信息编码为生产密文和签名块，将生产密钥编码为加密密钥，传输生产密文、签名块和加密密钥至区块链处理模块；
追溯模块（20），其记录生产模块中的加密信息以及从区块链处理模块中返回的区块地址，根据区块地址找到生产密文，解密生产密文为生产信息并验证生产信息的完整性；
区块链处理模块（30），其通过智能合约将生产密文、加密密钥和签名块打包并生成区块，分发区块到区块链节点模块进行存储，接收返回的区块地址；
区块链节点模块（40），用于存储区块，并将区块地址发送至区块链处理模块。
2.根据权利要求1所述的基于区块链的生产管理***，其特征在于：所述生产模块包括：
生产线单元（11），其生成生产密钥，使用加密模块和生产密钥将生产信息编码为生产密文，传输生产密文、加密密钥以及签名块至区块链处理模块；
签名块单元（12），其将生产信息编码为产品编码，对产品编码进行加密生成加密编码，结合加密编码和时间戳信息生成签名块，发送签名块至生产线单元；
加密单元，其接收生产线单元的生产信息并结合生产密钥生成生产密文，加密生产密钥生成加密密钥。
3.根据权利要求2所述的基于区块链的生产管理***，其特征在于：所述加密单元包括：
AES加密单元（13），其通过AES对称加密算法和生产密钥将生产信息加密为生产密文；
ECC加密单元（14），其产生公钥和私钥，通过ECC非对称加密算法和公钥对生产密钥加密，生成加密密钥，并通过ECC非对称加密算法和私钥对产品编码进行加密，生成加密编码。
4.根据权利要求3所述的基于区块链的生产管理***，其特征在于：所述追溯模块包括：
记录单元（21），其记录生产信息，以及对应的公钥、私钥和区块地址；
查询单元（22），其根据区块地址找到区块，通过智能合约取出区块内的生产密文、生产密钥和签名块，使用解密模块得到对应的生产信息和产品编码；
解密单元（23），其通过ECC解密算法和私钥将加密密钥解密为生产密钥，通过AES解密算法和生产密钥解密生产密文为生产信息，通过ECC解密算法和公钥将签名块中的加密编码解密为产品编码，通过产品编码验证生产信息的完整性。
5.根据权利要求1所述的基于区块链的生产管理***，其特征在于：所述生产信息包括订单信息、操作人员信息、产品信息、物料信息、设备信息、质量信息、流程管理信息和出处证明信息。
6.一种根据权利要求1-5任一项所述的基于区块链的生产管理方法，包括以下步骤：
步骤一：随机得到生产密钥，将生产信息传输至加密单元进行加密；
步骤二：使用AES对称加密算法和生产密钥将生产信息加密为生产密文；
步骤三：ECC加密单元产生公钥和私钥，通过ECC非对称加密算法和公钥对生产密钥加密，生成加密密钥；
步骤四：其将生产信息编码为产品编码，对产品编码进行加密生成加密编码，结合加密编码和时间戳信息生成签名块；
步骤五：生产模块将生产密文、签名块和加密密钥发送至区块链处理模块，区块链处理模块通过智能合约将生产密文、签名块和加密密钥打包并生成区块，分发区块至区块链节点模块，接收返回的区块地址；
步骤六：记录生产信息对应的公钥、私钥和区块地址，根据区块地址找到生产密文、签名块和加密密钥，解密出生产信息，并验证生产信息的完整性。
7.根据权利要求6所述的基于区块链的生产管理方法，其特征在于：步骤六中将生产密文解密为生产信息时，先通过ECC加密算法和私钥将加密密钥解密为生产密钥，通过AES解密算法和生产密钥将生产密文解密为生产信息，从签名块中提取出加密编码，并通过ECC解密算法和公钥将加密编码解密为产品编码，将解密生成的生产信息进行MD5编码后与产品编码进行对比，对比结果一致则说明生产信息完整，将生产信息、产品编码发送至查询单元。
8.根据权利要求6所述的基于区块链的生产管理方法，其特征在于：步骤四中将生产信息编码为生产编码时使用MD5算法。
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