论文部分内容阅读
机场包含航班、旅客、零售、餐饮、信息服务多方面数据,分别记录在不同的分立系统中,数据在传播和同步的过程可能产生数据不一致、数据不可信的问题。这不仅影响运行效率,甚至会威胁运行安全。同时,机场群综合交通枢纽的建设,使得机场群之间和各种综合交通方式之间的协同发展以及智慧运营成为迫切要求。而区块链作为一个新型的基于链式结构的去中心化技术,可以实现多方参与者的数据协同共享。本文提出了一种基于区块链技术的航班运行数据协同共享系统,充分利用区块链数据分布式存储、防篡改、一致性等特点,结合航班运行具体业务流程以及安全、隐私需求,实现对航班运行数据的可信存储。具体工作如下:(1)结合航班运行流程每个数据,设计基于区块链技术的航班运行数据协同共享系统架构设计。首先,由于目前还未存在民航相关的区块链架构,故需要对各个区块链架构进行多维度分析,结合民航实际业务流程,设计出适合民航领域的区块链技术基本底层架构。然后,收集该系统的参与者,选出相关的组织,并且根据不同的部门设定不同的组织,设计出航班运行数据协同共享系统的层次结构和网络结构。其次,考虑到航班运行过程中数据访问的可追溯性,提出通过智能合约自动生成区块的方式,来实现访问信息追溯。当用户访问系统时,访问记录将自动存入区块链中,从而实现数据可追溯。另外,考虑到航班运行数据量太大而带来的存储容量过大的问题,提出通过多通道模式来减缓单节点数据存储量,根据实际航班运行流程,设计出四大通道:航班信息通道、进港通道、过站通道、出港通道,然后结合具体航班运行数据再一一划分出不同参与方的子通道。最后,实验结果表明,多通道模式相比非多通道模式能够减少46%的存储空间,极大的减缓了单节点的存储数据容量太大的压力。(2)为了进一步实现航班运行数据协同共享系统的功能操作以及可视化,提出分布式存储的智能合约、访问控制的智能合约、查询的智能合约。首先,对航班运行流程进行分析,提出系统的需求。然后查找相应资料,根据超级账本的合约编写结构和规则,实现具体的合约。其中分布式存储合约时对参与方想存入区块链航班运行数据的必要合约,这里对每个参与方都进行了设计并对智能合约分类,不同的智能合约针对不同参与方服务,故此处有4个分布式存储合约,分别针对四个参与方进行实现不同数据的存储。访问控制合约针对访问者访问数据后需留下的存证进行存储,使访问信息可追溯。查找智能合约针对访问者拥有权限下,对区块链数据进行访问查找。最后,通过实验,编写每个合约的代码并成功实现,并结合Angularjs与区块链,实现航班运行数据的存储和查询可视化,证实了该系统的可行性。