基于区块链技术的防火监测系统数据共享方案.pdfVIP

第４９卷第４期山西建筑Ｖｏｌ．４９Ｎｏ．４

２０２３年２月Ｆｅｂ．２０２３·５·

ＳＨＡＮＸＩＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ

１０．１３７１９／ｊ．ｃｎｋｉ．１００９－６８２５．２０２３．０４．００２

ＤＯＩ：

基于区块链技术的防火监测系统数据共享方案★

寇允，蒋世超，胡志栋，李星乐，欧阳婧璇，薛伟

（东北林业大学工程技术学院，黑龙江哈尔滨１５００４０）

摘要：针对当前应用于户外工地、建材存放地、林区作业场地的防火监测系统的数据真实性、共享性和实时性不足的问题，

研建了一个基于区块链技术的防火监测系统的数据共享方案。在传统防火监测系统的基础上，采用Ｚｉｇｂｅｅ网络拓扑结构中

的簇树结构搭建无线传感器网络，将传感器采集的森林防火监测数据上传并存储于星际文件系统（ＩＰＦＳ）。将元数据存储于

联盟区块链网络中，保证作业场地防火监测数据的可靠性、安全性，并实现毫秒级数据存取以保证防火检测数据的实时性。

利用实用拜占庭容错共识算法（ＰＢＦＴ）解决了数据一致性问题，结合代理重加密算法进一步提升系统的安全性能。最后调用

智能合约以交易的形式实现防火指挥中心、作业场地等联盟内节点的数据安全共享。

关键词：防火监测系统；区块链；代理重加密；星际文件系统

中图分类号：ＴＰ３９１文献标识码：Ａ１００９－６８２５（２０２３）０４－０００５－０５

文章编号：

传感器、无线网络等物联网技术被广泛的应用于环数据采集系统之中，构建了基于区块链技术的防火监测

［１］［２］系统（ＦｉｒｅＰｒｅｖｅｎｔｉｏｎＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＢｌｏｃｋ

境的监测。王霓虹等应用无线传感网络等技术，研

建了监测温湿度、雨量等多种环境因子的面向用户的交ｃｈａｉｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＦＭＢＣ）的数据共享方案。该方案是通

［３］过联盟区块链技术，使元数据经非对称加密后上传至联

互式平台。颜建辉等将多传感器集成到传感节点，优

化了基于无线传感器网络的环境监测系统的林区通信距盟链网络内，确保防火监测系统的数据真实性以及安全

离短和监测参数不全等问题。通过分析环境监测数据，性；将防火监测数据上传至星际文件系统（ＩＰＦＳ），实现数

［４］据储存；利用智能合约设置相应访问条件，保证各个主体

采用人为因素改变某片作业场地的小气候环境可有效

预防火灾；当小型火灾发生时，可及时发现火情并进行扑内部防火监测数据的精准交易；通过代理重加密算

灭；火灾发生后，便于进行火灾原因科学分析并进行精准法［９－１４］更改密文加密方式，实现联盟内各个节点间防火

［５］监测数据的安全共享。

追责。张新等深度研究了火灾监测系统的火焰探测模

块，较好地解决火焰探测的灵敏度低的问题。但传统的１基于区块链技术的防火监测系统架构

建筑工地和林区作业场地等防火监测数据系统采用中心传统的防火监测系统主要由数据采集层、数据传输

化数据存储方式，数据容易遗失或被恶意篡改。同时，各层和人机交互层组成。本文以传统防火监测系统为基

作业场地有独立的森林防火监测系统，在互联网开放性础，基于区块链技术，研究应用于建材存放地、林区作业

环境中进行数据共享会存在信息的安全性与真实性不场地等情景的防火监测系统数据的安全共享方案，在数

足，不利于经营管理，难以实现火灾科学预防和火灾后精