【摘 要】
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随着工业机器接入数量的爆炸性增长,当前全球信息技术正引领着新一轮产业变革,未来网络将由消费型导向转向生产型导向,工业互联网的概念应运而生。工业互联网标识解析体系作为工业互联网的入口和互联互通的基础设施,它连接着工厂内机械制造设备、生产原材料,是工业实体信息与人之间的关键纽带。目前标识解析平台的研发越来越受到重视,未来万亿级的工业实体连接、信息量增长、设备动态化等问题将为当下工业互联网标识解析体系发
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随着工业机器接入数量的爆炸性增长,当前全球信息技术正引领着新一轮产业变革,未来网络将由消费型导向转向生产型导向,工业互联网的概念应运而生。工业互联网标识解析体系作为工业互联网的入口和互联互通的基础设施,它连接着工厂内机械制造设备、生产原材料,是工业实体信息与人之间的关键纽带。目前标识解析平台的研发越来越受到重视,未来万亿级的工业实体连接、信息量增长、设备动态化等问题将为当下工业互联网标识解析体系发展带来巨大挑战。当前全球已存在多种适用于工业互联网的标识解析体系,按照解决方式可划分为改良路径和革新路径。以OID(Object Identifier,对象标识符)、Ecode(Electronic Product Code,物联网标识体系)为代表的改良路径高度依赖DNS服务,具有单点失效、负载过重、根节点劫持等安全风险,在查询时延以及服务稳定性上具有天然缺陷。以Handle体系为代表的革新路径不同于DNS的实现方式,采用部分平行化的架构,但其在根本上依然是层次化架构,根节点失效、权力不对等的安全风险依然存在,工业制造亟需有一个安全高效的工业互联网标识解析体系做支撑赋能。为了应对上述体系的安全瓶颈问题,当下利用区块链、分布式哈希等技术,提出了创新型工业互联网标识解析体系架构。该架构采取DHT(Distributed Hash Table,分布式哈希表)技术进行 P2P(peer-to-peer)扁平化分布式组网,实现节点之间标识的对等高效存储与解析。本文基于创新型工业互联网标识解析体系架构,围绕工业互联网标识解析体系中存在的安全风险问题,设计了工业互联网标识解析注册鉴权与可信解析机制。针对企业节点准入,企业用户注册、更新、解析标识等流程设计了系统模块的信息交互规则和身份鉴权方式。并针对解析出的实体标识映射数据结果进行防篡改验证,进一步的增强创新型标识解析体系的数据安全。在工程实现上本文结合区块链技术提供的防篡改、分布式等安全特性,配置Hyperledger Fabric超级帐本平台,利用CouchDB数据库存储的注册鉴权、可信解析信息,开发Java应用程序实现对区块链网络组网、智能合约的调用。结合非对称加密RSA算法、哈希摘要算法开发控制子系统的鉴权功能。通过以上开发工作实现了创新型工业互联网标识解析体系的节点加入、多级别身份鉴权、数据防篡改安全服务功能。最后本文对提出的机制进行了基本功能测试,结果表明该机制能有效地提供安全增强服务。
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