基于区块链的数字孪生网络的业务处理方法、装置及介质

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基于区块链的数字孪生网络的业务处理方法、装置及介质
申请号	CN202211669586.1	申请日	2022-12-23	公开(公告)号	CN116112175A	公开(公告)日	2023-05-12
申请人	北京邮电大学;			发明人	王丹石; 张民; 庞玥; 王一迪; 汤明志;
摘要	本发明提供一种基于区块链的数字孪生网络的业务处理方法、装置及介质，方法包括：在区块链上注册预先设置的物理实体，采集物理实体的第一参数数据；基于第一参数数据，采用预先设置的数字孪生方法生成物理实体对应的镜像模型，将镜像模型的第二参数数据存储至区块链；在接收到目标物理实体对应的业务执行指令的情况下，获取执行目标业务所需的第一信息；其中，目标物理实体为已在区块链上注册的物理实体，目标业务对应于业务执行指令；基于第一信息更新镜像模型的第二参数数据，得到第三参数数据，将第三参数数据更新至区块链。本发明实施例在数字孪生网络的基础上，通过区块链保证了数字孪生网络进行业务处理过程中的安全性。
权利要求	1.一种基于区块链的数字孪生网络的业务处理方法，其特征在于，包括：在区块链上注册预先设置的物理实体，采集所述物理实体的第一参数数据；基于所述第一参数数据，采用预先设置的数字孪生方法生成所述物理实体对应的镜像模型，将所述镜像模型的第二参数数据存储至所述区块链；其中，所述镜像模型用于根据所述物理实体同步更新所述镜像模型的第二参数数据；在接收到目标物理实体对应的业务执行指令的情况下，获取执行目标业务所需的第一信息；其中，所述目标物理实体为已在所述区块链上注册的物理实体，所述目标业务对应于所述业务执行指令，所述第一信息包括以下至少一项：执行所述目标业务所需的数据和模型、单个模型的使用方法、以及多个模型的使用方法；基于所述第一信息更新所述镜像模型的第二参数数据，得到第三参数数据，将所述第三参数数据更新至所述区块链。 2.根据权利要求1所述的基于区块链的数字孪生网络的业务处理方法，其特征在于，所述将所述镜像模型的第二参数数据存储至所述区块链，包括：将所述镜像模型的第二参数数据发送并存储至预先设置的链外存储器；接收来自所述链外存储器的第一哈希值，将所述第一哈希值存储至所述区块链；其中，所述第一哈希值为所述第二参数数据对应的哈希值。 3.根据权利要求2所述的基于区块链的数字孪生网络的业务处理方法，其特征在于，在所述接收来自所述链外存储器的第一哈希值，将所述第一哈希值存储至所述区块链之后，所述方法还包括：通过所述第一哈希值，从所述链外存储器获取所述第二参数数据；所述基于所述第一信息更新所述镜像模型的第二参数数据，得到第三参数数据，将所述第三参数数据更新至所述区块链，包括：基于所述第一信息更新所述第二参数数据，得到所述第三参数数据，将所述第三参数数据更新至所述链外存储器；接收来自所述链外存储器的第二哈希值，将所述第二哈希值更新至所述区块链；其中，所述第二哈希值为所述第三参数数据对应的哈希值。 4.根据权利要求3所述的基于区块链的数字孪生网络的业务处理方法，其特征在于，所述链外存储器为星际文件系统IPFS。 5.根据权利要求1所述的基于区块链的数字孪生网络的业务处理方法，其特征在于，在所述基于所述第一参数数据，采用预先设置的数字孪生方法生成所述物理实体对应的镜像模型，将所述镜像模型的第二参数数据存储至所述区块链之后，所述方法还包括：向所述物理实体发送订阅需求；接收来自所述物理实体的第二信息；其中，所述第二信息对应于所述订阅需求；基于所述第二信息更新所述镜像模型的第二参数数据，得到第四参数数据，将所述第四参数数据存储至所述区块链。 6.根据权利要求1至5任一项所述的基于区块链的数字孪生网络的业务处理方法，其特征在于，所述在接收到目标物理实体对应的业务执行指令的情况下，获取执行目标业务所需的第一信息之后，所述方法还包括：基于所述第一信息更新预先设置的功能模型的第五参数数据，得到第六参数数据，将所述第六参数数据更新至所述区块链；其中，所述功能模型用于通过人工智能算法构建数字孪生网络中不同应用场景的模型。 7.一种基于区块链的数字孪生网络的业务处理装置，其特征在于，包括：注册模块，用于在区块链上注册预先设置的物理实体，采集所述物理实体的第一参数数据；生成模块，用于基于所述第一参数数据，采用预先设置的数字孪生方法生成所述物理实体对应的镜像模型，将所述镜像模型的第二参数数据存储至所述区块链；其中，所述镜像模型用于根据所述物理实体同步更新所述镜像模型的第二参数数据；获取模块，用于在接收到目标物理实体对应的业务执行指令的情况下，获取执行目标业务所需的第一信息；其中，所述目标物理实体为已在所述区块链上注册的物理实体，所述目标业务对应于所述业务执行指令，所述第一信息包括以下至少一项：执行所述目标业务所需的数据和模型、单个模型的使用方法、以及多个模型的使用方法；处理模块，用于基于所述第一信息更新所述镜像模型的第二参数数据，得到第三参数数据，将所述第三参数数据更新至所述区块链。 8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任一项所述基于区块链的数字孪生网络的业务处理方法。 9.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述基于区块链的数字孪生网络的业务处理方法。 10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述基于区块链的数字孪生网络的业务处理方法。
说明书全文	基于区块链的数字孪生网络的业务处理方法、装置及介质技术领域 [0001] 本发明涉及区块链技术领域，尤其涉及一种基于区块链的数字孪生网络的业务处理方法、装置及介质。背景技术 [0002] 移动通信技术向第六代移动网络(6th generation mobile networks，6G)方向演进和发展。6G的愿景包括实现全息交互、远程医疗、智慧城市、工业4.0等应用，6G网络需要提供高可靠性、低延迟和高数据速率来确保服务质量、提升应用体验。不断涌现的网络业务、持续扩大的网络规模这对电信网络的规划、建设、运维、优化带来了诸多挑战。首先，网络运维越来越复杂，难度大幅增加，缺乏有效的仿真、分析、预测平台，无法从现有的预防性运维转向预测性运维。其次，网络高度动态，应用需要在延迟、可靠性、数据速率和用户需求方面满足高度动态和极端的要求。此外，网络管理、优化操作直接在现网进行验证成本高、风险大。 [0003] 目前，在电信网络中引入了数字孪生(Digital Twins，DT)技术，DT基于历史数据和实时运行状态，以数字化的方式为物理对象创建虚拟模型，数字空间和物理空间可以实时交互、通信，物理空间的实时感知数据输入虚拟空间可以动态更新物理实体的状态，根据各种应用需求，虚拟模型可以根据应用要求生成结果，并将决策反馈给物理空间。DT可以帮助电信网络创建全面的数字模型，从而实现智能、高效、准确的网络监控、预测、维护，并将相应的决策实施到网络中；DT强调物理网络的实时镜像，可以为各类动态场景提供测试和决策；DT还可以为各类操作提供虚拟测试平台，降低了试错成本、减少了人为错误。数字孪生电信网络的应用场景高度动态、时间要求严格、容错率低，对网络安全性和可靠性有较高的要求。 [0004] 但是，目前数字孪生网络的安全性和可靠性低。发明内容 [0005] 本发明提供一种基于区块链的数字孪生网络的业务处理方法、装置及介质，用以解决现有技术中数字孪生网络的安全性和可靠性低的问题。 [0006] 本发明提供一种基于区块链的数字孪生网络的业务处理方法，包括： [0007] 在区块链上注册预先设置的物理实体，采集所述物理实体的第一参数数据； [0008] 基于所述第一参数数据，采用预先设置的数字孪生方法生成所述物理实体对应的镜像模型，将所述镜像模型的第二参数数据存储至所述区块链；其中，所述镜像模型用于根据所述物理实体同步更新所述镜像模型的第二参数数据； [0009] 在接收到目标物理实体对应的业务执行指令的情况下，获取执行目标业务所需的第一信息；其中，所述目标物理实体为已在所述区块链上注册的物理实体，所述目标业务对应于所述业务执行指令，所述第一信息包括以下至少一项：执行所述目标业务所需的数据和模型、单个模型的使用方法、以及多个模型的使用方法； [0010] 基于所述第一信息更新所述镜像模型的第二参数数据，得到第三参数数据，将所述第三参数数据更新至所述区块链。 [0011] 根据本发明提供的一种基于区块链的数字孪生网络的业务处理方法，所述将所述镜像模型的第二参数数据存储至所述区块链，包括： [0012] 将所述镜像模型的第二参数数据发送并存储至预先设置的链外存储器； [0013] 接收来自所述链外存储器的第一哈希值，将所述第一哈希值存储至所述区块链；其中，所述第一哈希值为所述第二参数数据对应的哈希值。 [0014] 根据本发明提供的一种基于区块链的数字孪生网络的业务处理方法，在所述接收来自所述链外存储器的第一哈希值，将所述第一哈希值存储至所述区块链之后，所述方法还包括： [0015] 通过所述第一哈希值，从所述链外存储器获取所述第二参数数据； [0016] 所述基于所述第一信息更新所述镜像模型的第二参数数据，得到第三参数数据，将所述第三参数数据更新至所述区块链，包括： [0017] 基于所述第一信息更新所述第二参数数据，得到所述第三参数数据，将所述第三参数数据更新至所述链外存储器； [0018] 接收来自所述链外存储器的第二哈希值，将所述第二哈希值更新至所述区块链；其中，所述第二哈希值为所述第三参数数据对应的哈希值。 [0019] 根据本发明提供的一种基于区块链的数字孪生网络的业务处理方法，所述链外存储器为星际文件系统IPFS。 [0020] 根据本发明提供的一种基于区块链的数字孪生网络的业务处理方法，在所述基于所述第一参数数据，采用预先设置的数字孪生方法生成所述物理实体对应的镜像模型，将所述镜像模型的第二参数数据存储至所述区块链之后，所述方法还包括： [0021] 向所述物理实体发送订阅需求； [0022] 接收来自所述物理实体的第二信息；其中，所述第二信息对应于所述订阅需求； [0023] 基于所述第二信息更新所述镜像模型的第二参数数据，得到第四参数数据，将所述第四参数数据存储至所述区块链。 [0024] 根据本发明提供的一种基于区块链的数字孪生网络的业务处理方法，所述在接收到目标物理实体对应的业务执行指令的情况下，获取执行目标业务所需的第一信息之后，所述方法还包括： [0025] 基于所述第一信息更新预先设置的功能模型的第五参数数据，得到第六参数数据，将所述第六参数数据更新至所述区块链；其中，所述功能模型用于通过人工智能算法构建数字孪生网络中不同应用场景的模型。 [0026] 本发明还提供一种基于区块链的数字孪生网络的业务处理装置，包括： [0027] 注册模块，用于在区块链上注册预先设置的物理实体，采集所述物理实体的第一参数数据； [0028] 生成模块，用于基于所述第一参数数据，采用预先设置的数字孪生方法生成所述物理实体对应的镜像模型，将所述镜像模型的第二参数数据存储至所述区块链；其中，所述镜像模型用于根据所述物理实体同步更新所述镜像模型的第二参数数据； [0029] 获取模块，用于在接收到目标物理实体对应的业务执行指令的情况下，获取执行目标业务所需的第一信息；其中，所述目标物理实体为已在所述区块链上注册的物理实体，所述目标业务对应于所述业务执行指令，所述第一信息包括以下至少一项：执行所述目标业务所需的数据和模型、单个模型的使用方法、以及多个模型的使用方法； [0030] 处理模块，用于基于所述第一信息更新所述镜像模型的第二参数数据，得到第三参数数据，将所述第三参数数据更新至所述区块链。 [0031] 本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述基于区块链的数字孪生网络的业务处理方法。 [0032] 本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述基于区块链的数字孪生网络的业务处理方法。 [0033] 本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述基于区块链的数字孪生网络的业务处理方法。 [0034] 本发明提供的基于区块链的数字孪生网络的业务处理方法、装置及介质，在数字孪生网络的基础上，通过区块链保证了数字孪生网络进行业务处理过程中的安全性，区块链可以仅对已注册的物理实体生成对应的镜像模型，在接收到已注册的物理实体对应的业务执行指令的情况下，获取业务执行指令对应的目标业务所需的第一信息，并基于第一信息更新镜像模型，将更新后的第三参数数据存储至区块链中，有效提高了数字孪生网络的安全性和可靠性。附图说明 [0035] 为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0036] 图1是本发明提供的基于区块链的数字孪生网络的业务处理方法的流程示意图； [0037] 图2是本发明提供的基于区块链的数字孪生网络的网络架构的示意图； [0038] 图3是本发明提供的基于区块链的数字孪生网络的业务处理方法的信令交互图之一； [0039] 图4是本发明提供的基于区块链的数字孪生网络的业务处理方法的信令交互图之二； [0040] 图5是本发明提供的基于区块链的数字孪生网络的业务处理装置的结构示意图； [0041] 图6是本发明提供的电子设备的结构示意图。具体实施方式 [0042] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0043] 下面结合附图描述本发明的基于区块链的数字孪生网络的业务处理方法、装置及介质。 [0044] 图1是本发明提供的基于区块链的数字孪生网络的业务处理方法的流程示意图，如图1所示，方法包括步骤101至步骤104；其中： [0045] 步骤101、在区块链上注册预先设置的物理实体，采集所述物理实体的第一参数数据； [0046] 步骤102、基于所述第一参数数据，采用预先设置的数字孪生方法生成所述物理实体对应的镜像模型，将所述镜像模型的第二参数数据存储至所述区块链； [0047] 其中，所述镜像模型用于根据所述物理实体同步更新所述镜像模型的第二参数数据； [0048] 步骤103、在接收到目标物理实体对应的业务执行指令的情况下，获取执行目标业务所需的第一信息； [0049] 其中，所述目标物理实体为已在所述区块链上注册的物理实体，所述目标业务对应于所述业务执行指令，所述第一信息包括以下至少一项：执行所述目标业务所需的数据和模型、单个模型的使用方法、以及多个模型的使用方法； [0050] 可选地，执行所述目标业务所需的数据和模型中，模型可以包括模型编号和模型哈希，模型哈希可以是由存储有模型的参数数据的链外存储器返回的，用于通过模型哈希从链外存储器获取模型的参数数据。 [0051] 可选地，单个模型可以是镜像模型，或预先设置的功能模型；多个模型可以包括多个镜像模型和/或功能模型。 [0052] 步骤104、基于所述第一信息更新所述镜像模型的第二参数数据，得到第三参数数据，将所述第三参数数据更新至所述区块链。 [0053] 具体地，相关技术中，数字孪生网络的安全性和可靠性低。 [0054] 但是，数字孪生电信网络的应用场景高度动态、时间要求严格、容错率低，对网络安全性和可靠性有较高的要求。确保数字孪生电信网络的安全运转是一项有挑战性的任务，存在以下亟待解决的问题： [0055] (1)数据源的安全性。输入到数字空间的数据对DT至关重要，因此需要确保数据源的可靠性。如何信任数据生成源，防止恶意实体参与是需要考虑的问题； [0056] (2)各类数据的安全性。监测数据、模型数据和反馈数据都是数字孪生电信网络的重要组成部分，其中，监测数据影响数字孪生网络中模型的真实性，模型数据影响决策的有效性，反馈数据直接作用于网络。上述三种数据的微小误差，都会影响数字孪生电信网络的精准、完整的建模、决策、反馈，从而影响数字孪生电信网络的正常运转。而目前大多数系统是集中式的，存在单点故障问题，无法安全、防篡改的实现各类数据的存储和访问； [0057] (3)自动化。数字孪生电信网络中的业务种类繁多、业务流程复杂，需要最大限度减少人工错误，实现网络自动化运行。因此，必须设计严格的安全解决方案来保护数字孪生电信网络，否则，将破坏运营商对数字孪生电信网络的信任，无法发挥其全部潜力。 [0058] 针对上述问题，本发明实施例提出：区块链有可能成为最相关和最有能力的技术，以解决数字孪生电信网络的诸多安全问题。区块链具有分布式、防篡改、可追踪的特性；区块链可以通过数字证书确保参与实体的身份安全性；分布式账本在所有参与实体之间共享，以安全、不变和不可撤销的方式记录事务、存储数据；智能合约可以创建自动化业务逻辑，支持业务自动化执行。将区块链引入数字孪生网络，可以确保数字孪生电信网络的安全性、可信度，增强数字孪生电信网络的不变性和完整性。 [0059] 本发明实施例中，先在区块链上注册预先设置的物理实体，采集物理实体的第一参数数据； [0060] 可选地，物理实体可以上传物理实体出厂带有的数据和模型至区块链，并通过调用物理实体注册函数，发送一个包含设备编号和设备信息的事务以进行注册，以由区块链对该物理实体进行注册，并将物理实体的第一参数数据存储至区块链；只有注册了的物理实体才可以上传数据、存储和获取指令。 [0061] 在采集物理实体的第一参数数据之后，可以基于第一参数数据，采用预先设置的数字孪生方法，生成物理实体对应的镜像模型，并将镜像模型的第二参数数据存储至区块链，这里可以理解为是将镜像模型以第二参数数据的形式存储至区块链； [0062] 在接收到已注册的目标物理实体对应的业务执行指令的情况下，可以获取执行业务执行指令对应的目标业务所需的第一信息，以基于第一信息更新第二参数数据，得到第三参数数据，并将第三参数数据更新至区块链，这里可以理解为，基于第一信息训练镜像模型，并将训练后的镜像模型以第三参数数据的形式存储至区块链。 [0063] 可选地，物理实体可以是网络域中的基础设施，也可以是端到端网络或者无线网络、有线网络、聚合网和核心网等网络域。 [0064] 在本发明实施例提供的基于区块链的数字孪生网络的业务处理方法中，在数字孪生网络的基础上，通过区块链保证了数字孪生网络进行业务处理过程中的安全性，区块链可以仅对已注册的物理实体生成对应的镜像模型，在接收到已注册的物理实体对应的业务执行指令的情况下，获取业务执行指令对应的目标业务所需的第一信息，并基于第一信息更新镜像模型，将更新后的第三参数数据存储至区块链中，有效提高了数字孪生网络的安全性和可靠性。 [0065] 可选地，所述将所述镜像模型的第二参数数据存储至所述区块链的实现方式可以包括： [0066] 将所述镜像模型的第二参数数据发送并存储至预先设置的链外存储器； [0067] 接收来自所述链外存储器的第一哈希值，将所述第一哈希值存储至所述区块链；其中，所述第一哈希值为所述第二参数数据对应的哈希值。 [0068] 具体地，可以将镜像模型的第二参数数据发送至预先设置的链外存储器，以将其存储在链外存储器中，再由链外存储器在存储第二参数数据之后，向区块链返回第二参数数据对应的第一哈希值，以由区块链存储第一哈希值；在需要获取第二参数数据的情况下，可以先从区块链获取第一哈希值，以通过第一哈希值从链外存储器中获取第二参数数据。 [0069] 可选地，在区块链上注册物理实体的时候，同理可以将采集到的物理实体的第一参数数据通过链外存储器进行存储，并返回对应的哈希值至区块链，以由区块链存储对应的哈希值即可。 [0070] 本发明实施例中，考虑到在区块链上存储大量数据既耗时又昂贵，可以使用预先设置的链外存储器存储大量参数数据，仅将参数数据对应的哈希值返回并存储至区块链，有效减少了区块链上存储的数据量、存储效率和存储成本。 [0071] 可选地，在所述接收来自所述链外存储器的第一哈希值，将所述第一哈希值存储至所述区块链之后，可以通过所述第一哈希值，从所述链外存储器获取所述第二参数数据； [0072] 所述基于所述第一信息更新所述镜像模型的第二参数数据，得到第三参数数据，将所述第三参数数据更新至所述区块链的实现方式可以包括： [0073] 基于所述第一信息更新所述第二参数数据，得到所述第三参数数据，将所述第三参数数据更新至所述链外存储器； [0074] 接收来自所述链外存储器的第二哈希值，将所述第二哈希值更新至所述区块链；其中，所述第二哈希值为所述第三参数数据对应的哈希值。 [0075] 具体地，在接收到链外存储器返回的第一哈希值，将第一哈希值存储至区块链之后，可以通过第一哈希值，从链外存储器获取第二参数数据； [0076] 在需要对镜像模型进行训练时，可以基于第一信息更新第二参数数据，得到第三参数数据，将第三参数数据更新至链外存储器； [0077] 再接收来自链外存储器的第三参数数据对应的第二哈希值，将第二哈希值更新至区块链，后续可以通过第二哈希值，从链外存储器获取训练后的镜像模型的第三参数数据。 [0078] 可选地，所述链外存储器可以为星际文件系统(InterPlanetary File System，IPFS)。 [0079] 需要说明的是，IPFS是一种分布式文件系统，它实现了基于内容寻址的存储模型，IPFS的分布式架构可以避免单点故障和资源冗余；此外，IPFS还可以提供低延迟、高吞吐量的数据访问。 [0080] 可选地，在所述基于所述第一参数数据，采用预先设置的数字孪生方法生成所述物理实体对应的镜像模型，将所述镜像模型的第二参数数据存储至所述区块链之后，可以向所述物理实体发送订阅需求； [0081] 接收来自所述物理实体的第二信息；其中，所述第二信息对应于所述订阅需求； [0082] 基于所述第二信息更新所述镜像模型的第二参数数据，得到第四参数数据，将所述第四参数数据存储至所述区块链。 [0083] 具体地，在基于第一参数数据，采用预先设置的数字孪生方法生成物理实体对应的镜像模型，并将镜像模型的第二参数数据存储至区块链之后，可以向已注册的物理实体发送订阅需求，并接收来自物理实体针对订阅需求发送的第二信息，以基于第二信息训练镜像模型，具体可以基于第二信息更新镜像模型的第二参数数据，得到第四参数数据，将第四参数数据存储至区块链。 [0084] 可选地，可以通过链外存储器存储第四参数数据，并将第四参数数据对应的哈希值返回给区块链，后续可以通过该哈希值，从链外存储器获取第四参数数据。 [0085] 可选地，所述数字孪生网络中的模型可以包括镜像模型和/或预先设置的功能模型；其中，所述功能模型用于通过人工智能算法构建数字孪生网络中不同应用场景的模型。 [0086] 具体地，镜像模型根据物理实体进行同步更新，功能模型根据运营商需求，通过人工智能算法构建多种应用场景的模型，以进行智能分析和综合决策，镜像模型可以不断更新，为功能模型提供实时、准确的网络状态和数据。 [0087] 可选地，所述在接收到目标物理实体对应的业务执行指令的情况下，获取执行目标业务所需的第一信息之后，可以基于所述第一信息更新预先设置的功能模型的第五参数数据，得到第六参数数据，将所述第六参数数据更新至所述区块链。 [0088] 具体地，在获取第一信息后，可以基于第一信息对功能模型进行更新，具体是将功能模型的第五参数数据更新为第六参数数据。 [0089] 可选地，可以在训练功能模型，得到功能模型的第六参数数据后，将第六参数数据存储至预先设置的链外存储器(例如为IPFS)中，并接收链外存储器返回的哈希值存储至区块链中。 [0090] 下面举例说明本发明实施例提供的基于区块链的数字孪生网络的业务处理方法。 [0091] 基于区块链的数字孪生网络的业务处理方法主要分为：基于区块链的数字孪生网络架构和基于智能合约的解决方案，通过以下具体内容可以保护数字孪生网络的安全运行。 [0092] 一、基于区块链的数字孪生网络架构 [0093] 图2是本发明提供的基于区块链的数字孪生网络架构的示意图，如图2所示，基于区块链的数字孪生网络架构由物理层、数据层、模型层、应用层、区块链层和IPFS层组成； [0094] 其中，物理层提供数据、接受反馈指令；数据层对采集到的数据进行预处理和存储；模型层包括高保真、多维度、动态响应的镜像模型以及实现各类业务的功能模型；应用层调用模型层的模型，以实现智能化和灵活的网络管控；区块链层分别与物理层、数据层、模型层、应用层交互，以实现对数字孪生网络安全性的支持；IPFS层为数据量大的数据提供链外存储； [0095] 1、物理层 [0096] 需要对物理实体进行数据采集，然后将其映射到虚拟空间；其中，数字孪生网络的物理实体可以是网络域中的基础设施，也可以是端到端网络或者无线网络、有线网络、聚合网和核心网等网络域。数据采集接口通过网络遥测技术向物理层发送数据、上传指令进行数据采集。控制下发接口负责将数字孪生网络中的模型生成的决策、指令反馈给物理实体； [0097] 物理层例如包括接入网、聚合网及核心网。 [0098] 2、数据层 [0099] 数据层对采集到的数据进行预处理和存储，从而将原始数据转换为有意义的信息和可用的数据。在这一过程中，使用先进的数据挖掘技术处理数据，从而为各种数字孪生网络中的模型构建提供完备的数据； [0100] 数据层例如包括数据脱敏、数据清洗、数据标记、数据命名、数据归一化、数据采样、数据增强及数据均衡等功能模块。 [0101] 3、模型层 [0102] 模型层分为镜像模型和功能模型两部分。镜像模型根据物理实体进行同步更新；功能模型根据运营商需求通过人工智能算法构建多种应用场景的模型进行智能分析和综合决策，镜像模型不断更新为功能模型提供实时、准确的网络状态和数据； [0103] 模型层例如包括镜像模型和功能模型，镜像模型分为设备级、系统级和网络级模型，功能模型例如包括设备故障管理、设备状态监测、硬件配置、性能预测、设备健康管理、链路故障管理、差值运算、QoT估计、功率控制、容量增强、传输优化、流量预测、网络编排、路由、网络拓扑设计、接入控制、网络仿真及网络切片等功能模块。 [0104] 4、应用层 [0105] 应用层可以通过意图下发接口，将应用层的需求传递给网络层。网络层可以通过模型调用接口，根据应用层需求组合多个镜像模型、功能模型供应用层调用，实现不同场景的有效应用； [0106] 应用层例如包括网络规划、网络管理、预测性维护及网络演绎等功能模块。 [0107] 5、区块链层 [0108] 区块链层分别和物理层、数据层、模型层、应用层交互，以实现对数字孪生网络的支持； [0109] 区块链层例如包括业务管理、模型存储、模型管理、数据存储、数据管理、指令管理、设备管理等功能模块。 [0110] 1)与物理层交互 [0111] 区块链层与物理层交互，实现了设备管理和指令管理。最初，网络中的设备、控制器必须通过区块链中的公钥和数字证书注册为授权实体，数字孪生网络只能通过区块链从授权实体采集数据，并通过区块链存储、下发指令，可以确保指令信息的安全性以及下发的准确性； [0112] 2)与数据层交互 [0113] 区块链层和数据层交互，可以实现数据存储、数据管理。从物理层采集到的建模数据和从模型层反馈的指令信息，均通过区块链进行存储和访问，以实现分布式、安全的数据存储。另外，区块链可以结合智能合约进行分门别类的数据管理，提高下一阶段模型调用数据的效率； [0114] 3)与模型层交互 [0115] 模型层与区块链层交互，可以实现模型存储和模型管理。数字孪生网络中的模型可以在区块链上注册以证明其身份的安全性，区块链可以通过智能合约在模型注册时，将模型相关信息进行存储。此外，还可以将模型与相应业务进行关联，方便后期应用层调用模型； [0116] 4)与应用层交互(自动化实现) [0117] 一方面，当区块链收到物理实体上传的数据，智能合约被触发使用最新数据更新其相应的镜像模型；另一方面，现有的网络业务可以通过智能合约自动化实现。 [0118] 6、链外存储层 [0119] 由于区块链不适合存储大量的数据，本发明实施例可以对高频次生成的监测数据和模型数据，采用IPFS进行链外数据存储，在将数据存储在IPFS中时，IPFS会为该内容生成一个散列值作为哈希值，再将生成的哈希值存入区块链中。 [0120] 二、基于智能合约的解决方案 [0121] 通过开发智能合约，本发明实施例设计了基于区块链的解决方案，实现设备管理、数据管理、模型管理、服务管理四大功能。整体流程可以分为自下而上的镜像模型更新过程和自上而下的业务处理过程。 [0122] 1、镜像模型更新 [0123] 图3是本发明提供的基于区块链的数字孪生网络的业务处理方法的信令交互图之一，如图3所示，方法包括： [0124] 步骤301、配置。 [0125] 具体地，运营商管理员首先需要根据网络管理和运营需求配置DT管理者，下发需求，例如，配置需要对哪些实体和区域网络构建镜像模型，以及各模型的更新频率等。然后，运营商管理员将根据需求编写好的智能合约发布并安装到区块链系统中，即安装链码，以由区块链初始化链码。 [0126] 步骤302、物理实体注册和查询。 [0127] 具体地，物理实体先向IPFS上传物理实体的出厂带有的数据和模型，接收IPFS返回的哈希值，再通过调用物理实体注册函数，物理实体向区块链发送一个包含设备编号和设备信息的注册实体的事务，以由区块链执行共识并将信息存储在分类账中。只有注册了的实体才可以上传数据、存储和获取指令。DT管理者可以调用链码中的查询函数，向区块链发起查询实体的事务，以得到上述存储到区块链的实体信息。 [0128] 步骤303、模型注册。 [0129] 具体地，根据运营商管理员下发的需求，DT管理者将相应的镜像模型和功能模型存储在区块链，具体DT管理者首先将模型数据上传并存储在IPFS，接收IPFS返回的哈希值。然后，DT管理者通过存储模型函数向区块链发起存储模型事务，以由区块链执行共识并将信息存储在分类账中，将模型编号、模型存储时间戳、模型类型、模型使用方法、模型数据哈希值等存储在区块链。 [0130] 步骤304、数据存储。 [0131] 具体地，DT管理者向物理实体下发订阅需求，对采集到的数据进行预处理，例如对采集到的数据进行数据融合，并将融合后的数据上传并存储至IPFS，接收IPFS返回的哈希值。然后DT管理者发起存储数据的事务，以由区块链执行共识并将信息存储在分类账中，将物理实体标识(ID)、数据哈希、时间戳等存储至区块链。 [0132] 步骤305、模型更新。 [0133] 具体地，DT管理者根据运营商管理员下发的需求，调用更新模型函数对镜像模型进行定时更新，具体向区块链发起更新模型的事务，接收区块链返回的数据相关的信息及其哈希值，以利用哈希值从IPFS下载数据，DT管理者使用最新的数据对模型进行训练，将最新的模型上传至IPFS，接收IPFS返回的哈希值，并通过存储模型函数向区块链发起存储模型的事务，以由区块链执行共识并将信息存储在分类账中，将最新的模型存储到区块链。 [0134] 2、业务处理 [0135] 图4是本发明提供的基于区块链的数字孪生网络的业务处理方法的信令交互图之二，如图4所示，方法包括： [0136] 步骤401、配置。 [0137] 具体地，运营商管理员根据业务需求配置DT管理者，从而实现性能预测、传输优化、故障预测、网络拓扑设计等业务。 [0138] 步骤402、定义业务。 [0139] 具体地，DT管理者首先应将业务名称和实现业务所需的模型、数据相关联。因此，DT管理者通过定义业务函数，发送一个包含模型编号、设备类别、模型使用方法的定义业务的事务，以由区块链执行共识并将信息存储在分类账中。 [0140] 步骤403、执行业务。 [0141] 具体地，当需要执行某项业务时，将通过运营商管理员向DT管理者下发业务执行指令(业务需求)，DT管理者以业务名称作为输入参数调用执行业务函数，发起执行业务的事务，以由区块链执行共识并将信息存储在分类账中，在事务成功执行后，DT管理者接收区块链返回的执行业务所需的数据和模型哈希、各模型自身的使用方法、以及多个模型相配合的使用方法(模型和数据的相关信息及其哈希值)，DT管理者根据上述哈希值从IPFS获取到具体内容，并根据模型使用方法对模型进行训练。 [0142] 步骤404、模型更新。 [0143] 具体地，对于训练后的模型，DT管理者先向IPFS上传模型数据，并接收对应的哈希值，再调用存储模型函数，发起存储模型的事务，以由区块链执行共识并将信息存储在分类账中，将模型及时更新到区块链。 [0144] 步骤405、指令存储和查询。 [0145] 具体地，DT管理者发起存储指令的事务，以由区块链执行共识并将信息存储在分类账中，将物理实体ID和决策指令存储在区块链，并通知物理实体查询指令。物理实体可以发起查询指令的事务，从区块链上获取指令。输入物理实体ID调用读取指令函数，智能合约会检查此物理实体是否有要执行的指令，如果有则返回指令。 [0146] 本发明实施例的主要保护内容有以下两点： [0147] 1、基于区块链的数字孪生网络架构 [0148] 以数字孪生网络为背景，提出了适用于数字孪生网络，基于区块链对数字孪生网络进行安全管理的架构。其中，物理层提供数据接受反馈指令；数据层对采集到的数据进行预处理和存储；模型层高保真、多维度、动态响应的镜像模型以及实现各类业务的功能模型；应用层调用模型层实现智能化和灵活的网络管控；区块链层分别和物理层、数据层、模型层、应用层交互以实现对数字孪生网络安全性的支持；IPFS层为数据量大的数据提供链外存储。 [0149] 2、基于智能合约的方案 [0150] 根据场景需求设计了基于智能合约的解决方案，来对数字孪生网络进行观测、分析和优化。分为两大过程，其中，镜像模型更新的过程包括五个步骤：配置、物理实体注册和查询、模型注册、数据存储和模型更新；处理过程过程包括五个步骤：配置、定义业务、执行业务、更新模型和指令存储和读取。 [0151] 下面对本发明提供的基于区块链的数字孪生网络的业务处理装置进行描述，下文描述的基于区块链的数字孪生网络的业务处理装置与上文描述的基于区块链的数字孪生网络的业务处理方法可相互对应参照。 [0152] 图5是本发明提供的基于区块链的数字孪生网络的业务处理装置的结构示意图，如图5所示，基于区块链的数字孪生网络的业务处理装置500包括： [0153] 注册模块501，用于在区块链上注册预先设置的物理实体，采集所述物理实体的第一参数数据； [0154] 生成模块502，用于基于所述第一参数数据，采用预先设置的数字孪生方法生成所述物理实体对应的镜像模型，将所述镜像模型的第二参数数据存储至所述区块链；其中，所述镜像模型用于根据所述物理实体同步更新所述镜像模型的第二参数数据； [0155] 获取模块503，用于在接收到目标物理实体对应的业务执行指令的情况下，获取执行目标业务所需的第一信息；其中，所述目标物理实体为已在所述区块链上注册的物理实体，所述目标业务对应于所述业务执行指令，所述第一信息包括以下至少一项：执行所述目标业务所需的数据和模型、单个模型的使用方法、以及多个模型的使用方法； [0156] 处理模块504，用于基于所述第一信息更新所述镜像模型的第二参数数据，得到第三参数数据，将所述第三参数数据更新至所述区块链。 [0157] 在本发明实施例提供的基于区块链的数字孪生网络的业务处理装置中，在数字孪生网络的基础上，通过区块链保证了数字孪生网络进行业务处理过程中的安全性，区块链可以仅对已注册的物理实体生成对应的镜像模型，在接收到已注册的物理实体对应的业务执行指令的情况下，获取业务执行指令对应的目标业务所需的第一信息，并基于第一信息更新镜像模型，将更新后的第三参数数据存储至区块链中，有效提高了数字孪生网络的安全性和可靠性。 [0158] 可选地，生成模块502具体用于： [0159] 将所述镜像模型的第二参数数据发送并存储至预先设置的链外存储器； [0160] 接收来自所述链外存储器的第一哈希值，将所述第一哈希值存储至所述区块链；其中，所述第一哈希值为所述第二参数数据对应的哈希值。 [0161] 可选地，获取模块503还用于：通过所述第一哈希值，从所述链外存储器获取所述第二参数数据； [0162] 处理模块504具体用于： [0163] 基于所述第一信息更新所述第二参数数据，得到所述第三参数数据，将所述第三参数数据更新至所述链外存储器； [0164] 接收来自所述链外存储器的第二哈希值，将所述第二哈希值更新至所述区块链；其中，所述第二哈希值为所述第三参数数据对应的哈希值。 [0165] 可选地，所述链外存储器为星际文件系统IPFS。 [0166] 可选地，处理模块504还用于： [0167] 向所述物理实体发送订阅需求； [0168] 接收来自所述物理实体的第二信息；其中，所述第二信息对应于所述订阅需求； [0169] 基于所述第二信息更新所述镜像模型的第二参数数据，得到第四参数数据，将所述第四参数数据存储至所述区块链。 [0170] 可选地，处理模块504还用于： [0171] 基于所述第一信息更新预先设置的功能模型的第五参数数据，得到第六参数数据，将所述第六参数数据更新至所述区块链；其中，所述功能模型用于通过人工智能算法构建数字孪生网络中不同应用场景的模型。 [0172] 图6是本发明提供的电子设备的结构示意图，如图6所示，该电子设备600可以包括：处理器(processor)610、通信接口(Communications Interface)620、存储器(memory)630和通信总线640，其中，处理器610，通信接口620，存储器630通过通信总线640完成相互间的通信。处理器610可以调用存储器630中的逻辑指令，以执行基于区块链的数字孪生网络的业务处理方法，该方法包括： [0173] 在区块链上注册预先设置的物理实体，采集所述物理实体的第一参数数据； [0174] 基于所述第一参数数据，采用预先设置的数字孪生方法生成所述物理实体对应的镜像模型，将所述镜像模型的第二参数数据存储至所述区块链；其中，所述镜像模型用于根据所述物理实体同步更新所述镜像模型的第二参数数据； [0175] 在接收到目标物理实体对应的业务执行指令的情况下，获取执行目标业务所需的第一信息；其中，所述目标物理实体为已在所述区块链上注册的物理实体，所述目标业务对应于所述业务执行指令，所述第一信息包括以下至少一项：执行所述目标业务所需的数据和模型、单个模型的使用方法、以及多个模型的使用方法； [0176] 基于所述第一信息更新所述镜像模型的第二参数数据，得到第三参数数据，将所述第三参数数据更新至所述区块链。 [0177] 此外，上述的存储器630中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read‑Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。 [0178] 另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的基于区块链的数字孪生网络的业务处理方法，该方法包括： [0179] 在区块链上注册预先设置的物理实体，采集所述物理实体的第一参数数据； [0180] 基于所述第一参数数据，采用预先设置的数字孪生方法生成所述物理实体对应的镜像模型，将所述镜像模型的第二参数数据存储至所述区块链；其中，所述镜像模型用于根据所述物理实体同步更新所述镜像模型的第二参数数据； [0181] 在接收到目标物理实体对应的业务执行指令的情况下，获取执行目标业务所需的第一信息；其中，所述目标物理实体为已在所述区块链上注册的物理实体，所述目标业务对应于所述业务执行指令，所述第一信息包括以下至少一项：执行所述目标业务所需的数据和模型、单个模型的使用方法、以及多个模型的使用方法； [0182] 基于所述第一信息更新所述镜像模型的第二参数数据，得到第三参数数据，将所述第三参数数据更新至所述区块链。 [0183] 又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的基于区块链的数字孪生网络的业务处理方法，该方法包括： [0184] 在区块链上注册预先设置的物理实体，采集所述物理实体的第一参数数据； [0185] 基于所述第一参数数据，采用预先设置的数字孪生方法生成所述物理实体对应的镜像模型，将所述镜像模型的第二参数数据存储至所述区块链；其中，所述镜像模型用于根据所述物理实体同步更新所述镜像模型的第二参数数据； [0186] 在接收到目标物理实体对应的业务执行指令的情况下，获取执行目标业务所需的第一信息；其中，所述目标物理实体为已在所述区块链上注册的物理实体，所述目标业务对应于所述业务执行指令，所述第一信息包括以下至少一项：执行所述目标业务所需的数据和模型、单个模型的使用方法、以及多个模型的使用方法； [0187] 基于所述第一信息更新所述镜像模型的第二参数数据，得到第三参数数据，将所述第三参数数据更新至所述区块链。 [0188] 以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。 [0189] 通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。 [0190] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。