[发明专利]一种用于无菌车间的防篡改视频监控系统

权利要求书

1.一种用于无菌车间的防篡改视频监控系统，其特征在于，

包括若干个布设在无菌车间的摄像装置和数据中心，多个无菌车间的摄像装置与同一个数据中心连接，所述摄像装置包括摄像头、存储器、第一通信模块、第二通信模块和控制器，所述摄像头安装在无菌车间内并拍摄无菌车间内的生产画面，所述摄像头、存储器、第一通信模块以及第二通信模块均与控制器连接，若干个摄像装置的第一通信模块之间建立通信连接，若干个摄像装置的第二通信模块均与数据中心通信连接，所述第一通信模块之间建立的通信连接为单向通信环，每个第一通信模块均为单向通信环的节点，所述存储器内存储有单向通信环的下一个通信节点的通信地址，摄像装置以周期t1将摄像数据作为数据块存储，周期t1结束后摄像装置将数据块截断长度L，摄像装置将长度L的数据块部分依次发送给单向通信环中的下一个节点保存，摄像装置以周期t2将数据块上传到数据中心，所述数据中心将收到的数据块提取数据指纹并将提取数据指纹上传到区块链；

所述摄像装置在每个周期t1结束时刻，随机生成一个加密及解密密钥对，将数据块使用加密密钥加密后存储，将解密密钥按时间顺序存储，在周期t2结束时刻，摄像装置将加密后的数据块以及相应的解密密钥上传到服务器；

所述摄像装置在每个周期t1结束时刻，将加密密钥发送给单向通信环的下一个通信节点，并接收上一个通信节点发来的加密密钥，使用上一个节点发送来的加密密钥加密数据块后存储，并将解密密钥将解密密钥按时间顺序存储，在周期t2结束时刻，摄像装置将加密后的数据块以及相应的解密密钥上传到服务器。

2.根据权利要求1所述的一种用于无菌车间的防篡改视频监控系统，其特征在于，

所述摄像装置使用的加密方法为对称加密方法，所述加密密钥为整数，每个周期t1结束时刻，摄像装置均随机生成一个加密密钥对，所述单向通信环中的节点按照预设次序依次通信，次序中的首个节点将加密密钥发送给单向通信环的下一个通信节点，

加密步骤：下一个通信节点收到加密密钥后，与本节点产生的加密密钥对比，若均为偶数或均为奇数，则使用本节点产生加密密钥加密数据块，并将所收到的加密密钥传递给下一个节点，反之，则使用所收到的加密秘钥加密数据块，将本节点产生的加密秘钥传递给下一个节点，

存储步骤：将加密后的数据块和本节点产生的秘钥存储，

所述单向通信环中的其余节点均执行加密步骤和存储步骤后，次序中的首个节点将收到一个加密秘钥，使用该加密秘钥加密数据块，将加密后的数据块和本节点产生的秘钥存储。

3.根据权利要求1所述的一种用于无菌车间的防篡改视频监控系统，其特征在于，

周期t2是周期t1的n倍，周期t2开始时刻，每个摄像装置均随机生成一个n位的随机二进制数作为上报加密密钥，并通过第二通信模块发送给数据中心，周期t2结束后，使用上报加密密钥加密每个摄像装置的数据块后通过第二通信模块发送给数据中心，周期t2内的第k个周期t1结束后，k∈[1,n]，每个摄像装置根据上报加密密钥的第k位的值，决定是否接受其所在单向通信环中上一个节点发来的长度L的数据块，若上报加密密钥的第k位值为1，则摄像装置将数据块截断长度L并发送给单向通信环中的下一个节点，而后将单向通信环中上一个节点发来的长度L的数据块与剩余的数据块数据一起存储，若上报加密密钥的第k位值为0，则直接将单向通信环中上一个节点发来的长度L的数据块发送给下一个节点，将自身产生的数据块直接存储，数据中心根据每个摄像装置的上报加密密钥恢复每个摄像装置的数据块。

4.根据权利要求1或2所述的一种用于无菌车间的防篡改视频监控系统，其特征在于，

所述单向通信环内插入有至少一个虚拟节点，所述虚拟节点仅执行将上一个节点发来的数据转发给下一个节点。

5.根据权利要求1或2所述的一种用于无菌车间的防篡改视频监控系统，其特征在于，

所述数据中心将收到的每个数据块提取数据指纹后，将全部数据的数据指纹二次提取数字指纹，而后将二次提取的数字指纹上传到区块链。

6.根据权利要求1所述的一种用于无菌车间的防篡改视频监控系统，其特征在于，

所述数据中心提取数字指纹的方法为提取数据块的哈希值，提取到的哈希值作为数据块的数字指纹。