基于区块链的铁路工程施工安全监测数据共享关键技术研究

摘要

为了解决铁路工程施工安全监测过程中监测数据易被篡改、事故追责时数据真实性可能遭到质疑的问题,提出了一种基于区块链的铁路工程施工安全监测数据共享模型,利用智能合约自动执行的特点保证监测数据上链过程的透明性.针对实用拜占庭容错(PBFT)算法中拜占庭节点与正常节点被选为主节点概率相同的问题,提出了基于信誉积分的实用拜占庭容错算法;针对流式数据上链可能产生网络拥塞的问题,简化了一致性协议,将协议的时间复杂度由O(n2)降为O(n).利用Hyperledger Caliper进行了对比实验,证明改进算法的时延低于PBFT算法,吞吐量高于PBFT算法;进行攻击可能性和攻击成功概率的量化分析,确定智能合约为链上监测数据提供了防篡改性.对比分析结果证明,所提基于区块链的铁路工程施工安全监测数据共享模型在共识效率、吞吐量和区块生成速度方面优于其他模型.