提升分片规模和有效性的多轮PBFT验证方案

分片技术是解决区块链扩容难题的可行方案,但存在分片规模与分片内验证有效性的矛盾：采用PBFT共识算法,即使总体拜占庭节点数占比不超过三分之一,单个分片内拜占庭节点占比也存在一定概率会超过三分之一,无法验证共识。针对该问题,提出多轮PBFT共识的改进方案,在提高分片规模的同时,保证分片内PBFT共识的验证有效性。总结了已知项目的解决方案并分析优缺点,详细分析了分片的有效共识验证,提出并论述了多轮验证方案,给出了拜占庭比例节点较高情况下多轮轮数的合理取值。基于实验得到的数据与现有方案进行对比,验证了多轮方案在提升整体TPS方面的有效性,为分片方案的进一步研究提供有益的参考。     

一种高效的Redis Cluster的分布式缓存系统

为了满足大型互联网应用对高并发访问、快速响应、动态扩展、易维护性等需求,本文基于Redis 4.0设计并实现了一种Redis Cluster分布式缓存系统,集成了可视化开源工具CacheCloud对该系统进行实时监控和高效管理,基于官方Redis-Bechmark进行了QPS性能测试,并与Codis分布式缓存系统进行了对比.实验结果表明Redis Cluster各功能高效运作,性能优越,在并发访问数10 000以上时响应时间明显优于Codis.     

基于分区型区块链医疗电子病历共享方案

针对基于传统区块链进行医疗数据共享时可扩展性受限制的问题,提出一种基于分片技术的区块链扩容共享方案.首先,基于跳跃一致性哈希算法进行周期性网络分片,通过随机划分全网节点大幅度降低单分片内女巫攻击的风险;其次,分片内使用可扩展的去中心化信任基础设施区块链(SBFT)共识协议以降低实用拜占庭容错(PBFT)共识协议的高通信...     

应用分布式索引提高海量数据查询性能

在电信领域的精准化营销、即席查询业务中,存在着大量针对一张宽表或几张宽表（超过50字段）的随机查询场景. 传统处理模式（直接查询数据库）在数据量不大（〈;1000万）时,查询响应时间可优化到几秒至数十秒级,而当数据量到达几千万、上亿甚至十亿记录以上时,此处理模式无论如何优化或更改索引机制,都无法满足秒级并发查询要求.新的处理模式通过引入分布式Solr索引层解决上述问题.索引层预先对数据库记录建立索引,查询不再作用于数据库而直接查询索引层,如此,可大幅提高查询性能.经过对两种处理模式的对比验证,在相同环境下,数据量到达5000万,每秒20并发访问的宽表查询场景,传统处理模式的查询全部超时失败,而使用分布式索引层的查询可以在2秒以内返回,查询全部成功.     

基于HBase的交通流数据实时存储系统

交通流数据具有多来源、高速率、体量大等特征,传统数据存储方法和系统暴露出扩展性弱和存储实时性低等问题.针对上述问题,设计并实现了一套基于HBase交通流数据实时存储系统.该系统采用分布式存储架构,通过前端的预处理操作对数据进行规范化整理,利用多源缓冲区结构对不同类型的流数据进行队列划分,并结合一致性哈希算法、多线程技术、行键优化设计等策略将数据并行存储到HBase集群服务器中.实验结果表明:该系统与基于Oracle的实时存储系统相比,其存储性能提升了3~5倍;与原生的HBase方法相比,其存储性能提升了2~3倍,并且具有良好的扩展性能.     

基于数据包分片的工控蜜罐识别方法

蜜罐是一种用于安全威胁发现与攻击特征提取的主动防御技术,能够提供高价值且低误报率的攻击流量和样本。蜜罐的应用压缩了网络黑客的隐匿空间,攻击者可通过蜜罐识别技术来发现和规避蜜罐。因此,安全人员有必要从攻击者的角度深入研究蜜罐识别的方法,以便优化蜜罐系统的设计与实现。本文从蜜罐的结构出发,总结了8种蜜罐识别要素,并评估了不同识别要素的准确性和隐蔽性。结合互联网蜜罐分布特点,归纳了一种互联网中的蜜罐识别流程,并基于Conpot工控蜜罐架构的固有缺陷,提出了一种基于数据包分片的工控蜜罐识别方法。通过三次互联网扫描,共发现2432个Conpot工控蜜罐,并进一步分析了其分布特点。     

基于MySQL数据库的优化

总结现阶段MySQL数据库一些常见优化手段,论述了MySQL数据库存储引擎所适用的各类场合以及索引机制的优缺点,以及存储过程的优越性和硬件性能的重要性,在此基础上阐述了数据库切分技术,并提出分库的基本思路与方法,最后列出集群模型。     

一种基于双链模型的分区共识协议

针对目前分区模型中区块链的存储容量不能随着分区的增加而同步扩展以及分区算法存在的安全性问题,提出一种基于双链模型的分区共识协议(dual blockchain-based sharding consensus protocol,DB-SCP)。首先通过基于哈希链和交易链的双链分区存储模型来设计验证信息共享机制和交易差异化存储机制,实现了区块链的存储容量随分区的增多而同步增加;其次,采用基于节点投票份额的分区方法将节点权益拆分到不同的分区,有效防止了分区中权益过多节点的出现;最后采用VRF函数改进分区内共识算法,保证了验证者选取的随机性,且使用密钥演变技术保证了交易的前向安全性。安全性分析表明,基于投票份额的分区方式既稳定又安全,实验结果表明该协议有着良好的性能优势,存储容量较传统区块链模型提升了30%~70%。