(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210566696.9 (22)申请日 2022.05.24 (71)申请人 江苏大学 地址 212013 江苏省镇江市京口区学府路 301号江苏 大学 申请人 镇江昭远智能科技有限公司 　 南京昭视智能科技有限公司 (72)发明人 成科扬　张海烽　司宇　沈维杰　 (51)Int.Cl. G06F 16/71(2019.01) G06F 16/783(2019.01) G06F 16/172(2019.01) G06F 16/182(2019.01) G06F 16/22(2019.01) G06F 16/23(2019.01) G06F 16/2458(2019.01)G06F 16/27(2019.01) G06V 20/40(2022.01) G06V 10/74(2022.01) G06F 21/62(2013.01) (54)发明名称 基于复合区块链的监控数据关联溯源方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于复合区块链的监控 数据关联溯源 方法。 该方法首先引入互信息值与 空间距离对监控设备进行分组与接入调度。 然 后， 使用视频感知哈希算法， 分析视频流 关键帧， 提取视频指纹， 通过组内视频相似度计算， 进行 关联视频标记。 最后， 通过IPFS 存储监控数据， 返 回唯一CID至区块链， 通过智能合约算法， 完成原 始数据访问与访问信息上链， 以时间戳、 关联信 息块索引与哈希指针作为线索， 实现关联信息溯 源查询。 本发 明公开的监控数据关联溯源方法能 够解决能够解决监控数据无法高效关联溯源查 询的问题。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 114943007 A 2022.08.26 CN 114943007 A 1.一种基于复合区块链的监控数据关联溯源方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤1.1： 监控设备分组与接入调度； 步骤1.2： 使用视频感知哈希算法， 分析视频流关键帧， 提取视频指纹； 步骤1.3： 组内视频相似度计算， 标记关联视频； 步骤1.4： 监控数据实时存储至IPFS， 返回唯一CID至区块链， 方便监控数据快捷访问， 减轻所述复合区块链模块传输效率与存 储压力； 步骤1.5： 通过复合区块链， 进行关键信息的块连 结； 步骤1.6： 复合区块链构 建后， 通过智能合约算法， 完成原始数据访问与访问信息上链， 每个节点的全部事务信息都存储在组内私有链中， 对某一监控数据进行关联溯源时， 以时 间戳、 关联信息块索引与哈希指针作为线索， 使用对应公钥进行解密， 查看关联信息， 为授 权用户查询关联信息及 访问记录提供便利。 2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的监控数据关联溯源方法， 其特征在于， 所述 步骤1.3中关联视频 标记的方法如下： 步骤2.1： 计算对应视频指纹的汉明距离是否小于阈值， 当小于阈值即认为视频关联， 计算公式如下： 上式中， NUM表示对应视频相似指纹个数， LENva， LENvb分别表示对应视频指纹个数。 步骤2.2： 关联视频互编号， 打上 标签的同时， 方便数据上链存 储后实现关联信息查看。 3.根据权利要求1所述的一种基于区块链的监控数据关联溯源方法， 其特征在于， 所述 步骤1.5中关键信息块连 结的方法如下： 步骤3.1： 将私有链与联盟链结合， 构建复合区块链， 私有链由组内设备与管理节点组 成， 用于组内关联信息查询与数据溯源， 联盟链由各私有链节点组成， 用于组间数据完整性 验证与私有链 协调； 步骤3.2： 监控设备唯一公私钥分发； 步骤3.3： 把设备ID、 组号、 时间戳、 存储地址、 视频流时间以及关联信息索引等关键信 息打包进区块， 利用哈希串联。 4.根据权利要求5所述的复合区块链构建方法， 其特征在于， 所述步骤4.1中组内关联 信息查询与数据溯源方法如下： 步骤4.1： 利用私有链的中心化程度高、 数据隐私性强， 将组内设备与管理节点作为私 有链节点， 包括轻节点与全节点； 步骤4.2： 将步骤1.4IPFS 返回的唯一CID与步骤1.3标记的相似视频编号等数据摘 要作 为该私有链的事务， 存 储在Merk le树的叶子节点中， 实现信息高效验证。 5.根据权利要求5所述的复合区块链构建方法， 其特征在于， 所述步骤4.1中组间数据 完整性与私有链 协调方法如下： 步骤5.1： 各私有链全节点组成联盟链节点， 其内部私有链网络相互连结， 形成联盟链 网络； 步骤5.2： 全节点在其组内区块链事务通过验证后， 广播至联盟链， 联盟链节点分布存 储每一个节点事务信息， 实现组间事务信息共享。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114943007 A 2基于复合区块链的监控数据关联溯源方 法 技术领域 [0001]本发明涉及 区块链应用技术领域， 主要涉及的是监控视频的关联数据溯源， 它在 预防犯罪、 法医鉴定和社区安防等方面具有广泛的应用。 背景技术 [0002]监控摄像机作为典型的物联 网设备， 被广泛用于个人、 公司、 商场等重要环境的监 控， 这些摄像机所捕获的数据不可避免的会引起安全问题， 总有不法人员会入侵摄像机尝 试劫持并替换视频流， 妄图篡改视频证据。 区块链技术的出现让视频流在传输与存储中得 到了有效保障， 它可以实现视频完整性与真实性验证， 并且进 行监控数据关联溯源。 因此区 块链溯源技 术具有较高的实用价 值和广阔的应用前 景。 [0003]在过去十几年里， 区块链溯源技术取得了一系列的进展， 但是对于溯源技术的研 究仍停留在单一场景溯源， 且无法有效利用链下关联信息， 复杂场景溯源研究领域仍属于 空白。 目前单一场景溯源实现可分为两类： 单链模式与多链模式。 单链模式虽然 可以高效实 现溯源查询， 但是若 出现监控关联信息追溯这种复杂场景， 就无法有效实现关联追溯。 一些 早期的基于Prov溯源模 型方法不关注区块链本身的存储性能缺陷， 具有沉重的存储与溯源 查询代价。 后来随着IPFS技术的发展， Chen等人在2017年提出了基于IPFS与区块链的P2P文 件传输系统， 解决了存 储方面的问题。 [0004]多链模式通常使用主侧链方法， 侧链负责智能合约的执行， 主链通过批量数据校 验的方式实现主侧链合作的高效数据传输。 虽然有部分研究优化双链存储机制， 分成数据 溯源信息存储与数据溯源信息查询 两部分。 但这种方法忽略了数据之间的关联， 难以实现 高效的数据追溯。 最近， 一些研究人员使用了逆向溯源机制来解决溯源效率不高的问题。 Dai等人在2018年使用逆向溯源机制， 构建逆置函数。 [0005]单一场景溯源技术目前已取得巨大进展， 但在真实应用场景下， 很少有单一场景 出现， 因此为了解决这种问题， 提出了基于复合区块链的监控数据关联溯源方法。 发明内容 [0006]发明目的： 在真实应用场景下， 监控视频信息不仅要满足有效实时存储， 还得发现 监控视频信息间的关联。 因此本发明希望链下关联信息分析与复合链优化存储溯源相结 合， 解决复杂场景下的高效溯源， 从而使 得区块链溯源技术能够真正落到实处， 为社会保障 方面节省更多的资源。 [0007]1、 一种基于区块链的监控数据关联溯源方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： [0008]步骤1.1： 监控设备分组与接入调度； [0009]步骤1.2： 使用视频感知哈希算法， 分析视频流关键帧， 提取视频指纹； [0010]步骤1.3： 组内视频相似度计算， 标记关联视频； [0011]步骤1.4： 监控数据实 时存储至IPFS， 返回唯一CID至区块链， 方便监控数据快捷访 问， 减轻所述复合区块链模块传输效率与存 储压力；说　明　书 1/4 页 3 CN 114943007 A 3