去中心化的分布式存储模型

分布式数据存储过程中的元数据保存在中心节点上,容易造成单点故障和易被恶意修改,安全性较差。虽然,通过引入备份节点可以一定程度上避免该问题,但节点之间的同步和切换效率较低。同时,存储元数据的节点可以达成共识修改元数据,缺乏可信性。针对传统分布式存储中存在的问题,结合区块链的特点,提出一种去中心化的分布式存储模型DMB（Decentralized Metadata Blockchain）,通过将元数据保存在区块中、冗余存储区块链、协作验证来保证元数据的完整性。模型分为两个阶段,即元数据存储阶段和元数据验证阶段。在元数据存储阶段,将用户的签名和副本位置数据发送给若干验证节点,生成元数据区块并写入元数据区块链中。在元数据验证阶段,验证节点首先检查本地元数据区块链的状态和全局状态是否相同,如果不相同则进行状态同步。然后,检索本地元数据区块链来验证元数据完整性。理论与实验结果表明,DMB模型可以保证元数据的可追溯性和完整性,有较好的并发处理能力,对数据存储的效率影响较小。     

一种基于区块链的数据完整性验证解决方案

数据在物联网环境下采集、传递、存储过程中,如果缺少严密的安全防范措施,可能会出现假冒的、被篡改的或者过期的数据,这些缺乏完整性保护的物联网数据会对物联网应用造成极大的危害。数据的完整性是确保数据可信的必要条件。区块链的去中心化、分布式、持久性、不可篡改等属性,使得区块链目前成为在具有隐私保护应用需求的数据完整性验证的优选方法。文中提出了一种基于区块链的数据完整性验证的区块链结构和基于去中心化时间戳的数据完整性验证机制,设计了基于区块链的数据完整性验证的智能合约,在以太坊平台上模拟真实场景。实验结果表明,基于区块链的数据完整性验证技术方案,可以在去中心化的应用环境下,并在数据分散存储以保护数据隐私的前提下,确保数据的完整性。     

SMT: 一种区块链上适用于流数据高效认证的数据结构

认证数据结构(authenticated data structure, ADS) 解决了数据外包存储场景下服务器的不可信问题, 用户通过ADS可以验证不可信服务器返回查询结果的正确性与完整性, 但数据拥有者的安全性难以保证, 攻击者可以篡改数据拥有者存储的ADS, 破坏对查询结果的完整性、正确性验证. 数据拥有者将ADS存储在区块链上, 借助区块链的不可篡改性, 可以解决上述问题. 但现有ADS实现方案在区块链上维护成本较高并且大部分只支持静态数据的可验证查询, 目前缺少一种针对区块链设计的高效ADS. 通过分析智能合约的gas消耗机制与基于传统MHT的ADS的gas开销, 提出一种新型ADS认证结构SMT, 实现对流数据的高效可验证查询, 并且在区块链上具备更低的gas消耗. 从理论及实验出发, 验证了SMT的高效性, 通过安全性分析, 证明了SMT的安全性.     

高稳定性区块链节点存储数据防篡改仿真

与一般的区块链相比，高稳定性区块链中的节点存储数据更容易受到防篡改威胁，为了保证数据的安全性，进行了高稳定性区块链节点存储数据防篡改仿真研究。通过滑动窗口分段将区块链节点存储的数据分割成多个子序列，通过判断子序列的变化趋势给出特征函数，利用字符串的方式表示区块链节点存储数据的时间序列组成，基于变步长计算，通过匹配测度的计算提取出区块链节点存储数据的关键特征。通过用户信息的加密生成用户密钥，得到区块链节点存储数据的密文，完成数据加密。引入水印防篡改算法，分割嵌入数据中的水印信息，通过水印信息与二进制信息之间的转换，结合矩阵置乱实现区块链节点存储数据防篡改。实验结果表明，本文方法能够有效防止区块链节点存储的数据被篡改，保证数据的隐蔽性和安全性。     

基于区块链的分布式离链存储框架设计

随着分布式存储技术的不断发展,越来越多的企业、政府机构用户将数据保存在云端,实现大数据的分布式存储和数据资源共享。区块链技术的去中心化、可追溯、不可篡改、数据一致性等特点,为解决云存储存在的隐私和安全挑战问题带来了新的契机。文章提出了一种基于区块链的分布式离链存储框架。在区块链中部署区块节点和存储节点,其中区块节点用于执行底层区块链运行机制,存储节点用于存储数据和文件,通过将区块和存储功能区分开实现了离链存储,保证了区块链的运行效率。此外,文章还提出了一个使用基于经典数据占有机制的全局交互验证方法,以确保数据文件的分布、可靠和可证明的存储。用户向区块链中添加区块(存储文件)时会触发公平挑战机制的审核机制,从而隐式验证离链存储的所有文件是否完整。     

基于区块链的分布式电能量数据可信存储机制

针对电能量数据中心化存储面临中心单点故障、恶意篡改等问题,利用区块链的去中心化、防篡改、高度可拓展特点,通过构建电能量数据星际存储联盟链（ISCB）,提出一种包括身份认证、传感数据上传、IPFS（星际文件系统）存储、区块链上传、访问验证5个部分的可信存储机制。针对电能量数据来源广、容量大等特点,将区块链技术与星际文件系统相结合,链上保存 IPFS 返回的数据哈希及查询属性,有效地解决了电能量数据区块链存储扩容及数据篡改识别问题。     

基于区块链的数据管理设计模式

区块链作为一种新兴的技术, 由于其去中心化, 透明性和不可篡改性而受到广泛关注. 对区块链的研究还处于早期阶段, 应用程序开发过程中仍然存在大量的数据管理问题, 如数据隐私、可伸缩性和延迟. 在本文中, 我们提出了区块链数据管理的设计模式, 即数据隐私保护模式, 哈希完整性模式, 状态通道模式, 帮助开发者易用区块链进行应用开发. 上述所有模式都在一个基于区块链的溯源系统——originChain中实现并验证, 并对其效果进行了讨论.     

一种基于区块链的安全云存储方案设计

云存储方式是将数据上传到云服务器中,以此来减轻本地存储的负担。然而,把数据存储到不受信任的第三方云服务器上,可能导致一些数据安全隐患的出现,其中最典型的是数据的完整性问题和隐私问题。针对数据完整性问题和隐私问题,提出一种基于区块链的云存储方案。该方案利用区块链的梅克尔树属性、匿名性、不可篡改等特点构建安全云存储系统,有效地解决了数据完整性问题和隐私保护问题。     

基于Fabric的城市智慧停车方案设计

为了解决目前城市车位信息不流通、停车系统交易凭证不可靠、停车支付不高效以及数据存储不安全等弊端,提出了基于Fabric区块链的城市智慧停车方案。利用区块链数据共享的特性,允许车位拥有者将空闲车位上传至区块链,实现车位实时共享并保证数据真实;利用预制在区块链上的智能合约,实现停车后自动缴费;利用区块链数据不可篡改且可追溯的特性,保证交易数据的真实性。最后通过搭建分布式区块链系统,并对系统进行测试,验证了该方案的可行性。     

基于区块链的数字版权认证模型

针对现有区块链版权系统在区块存储空间有限和版权验证依赖数据库数据的问题,设计一种文本作品的区块链版权认证模型.通过扩展区块结构将作品内容完整存储在区块链中,解决了数据库存储作品内容易被更改的问题.作品版权验证不再依赖数据库作品内容,依靠区块链的不可篡改性和非对称加密技术的唯一性,保证了作品版权验证过程的安全性.理论分析...