工业互联网平台深度融合新一代信息技术和工业系统,旨在将物联网、云计算、大数据、人工智能等应用于工业生产制造的全过程,促进工业系统的智能化转型升级。卡奥斯等工业互联网平台在原材料供应、物流运输、产品销售等软环节促进工业系统的发展。但是在信息技术深入产品生产制造过程、健康管理与产品追溯等方面缺乏有效的手段,导致信息技术与工业系统核心环节脱节、效率低下,同时工业互联网平台应用存在工业数据安全共享与管控的问题。结合非标机械工业互联网应用场景,本文研究基于区块链的工业互联网平台过程管理模型,实现非标机械产品全生命周期管控,提升工业管理效率;同时基于椭圆曲线、属性加密等技术,研究工业互联网平台的数据访问控制机制,实现低开销的工业数据安全共享与隐私保护。针对非标机械生产制造、产品健康管理与追溯的需求,利用区块链智能合约将工业物联网设备、ERP系统和物流管理系统等产生的数据相结合,提出一种基于区块链的轻量级非标机械产品全生命周期管理模型,实现从原材料供应、物流运输、产品生产交易、产品运行状态监控到产品售后健康管理的全生命周期过程管理与追溯,提升工业管理效率。在产品售后阶段,利用工业物联网技术采集设备实时运行状态的电气系统、传动系统和环境数据等评估参数,提出一种非标机械产品综合健康状态量化描述和计算方法,相比将产品运行状态数据直接存储至区块链,本方法可将区块链上产品运行状态数据存储量约平均减少53.5%。针对本文提出的基于区块链的非标机械产品全生命周期管理模型需要对用户权限进行频繁添加和撤销导致时间开销大的问题,利用基于密文策略的属性加密（CPABE）方案,提出一种具有高效属性更新能力的CP-ABE方案。针对传统CP-ABE方案数据加密阶段中双线性配对运算开销大而无法适用于计算资源有限且对时间开销要求高的工业互联网设备的问题,利用椭圆曲线标量乘法运算代替双线性配对运算,提出一种轻量级的工业数据加密方法。实验表明,相比Liu等提出的方案,在保证数据安全性的前提下计算开销约平均降低40%。针对所提出的具有高效属性更新能力的CP-ABE方案中数据拥有者向区块链系统进行注册获取身份证书的过程中存在设备身份信息泄露的问题,利用椭圆曲线加密技术提出一种基于ECC的轻量级数据安全传输方法。实验表明,本文方案发送者秘密数量在70个以内时相比ECDH秘钥协商算法在时间开销方面有着明显的优势,更适用于工业互联网环境。基于上述提出的方案,设计并实现了金路工业互联网平台。该平台具备原材料供应、产品生产管理、产品分销、产品健康状态管理、物流管理、权限管理、交易追溯、视频直播等功能,实现产品全生命周期可追溯、工业数据安全高效共享。该平台已应用于非标机械工业金路网,验证了平台的可用性。