隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的快速發(fā)展以及信息時代的來臨,數(shù)據(jù)的價值開始被重視,安全高效的處理和存儲數(shù)據(jù)變得越來越重要,而區(qū)塊鏈具有的去中心化、防篡改、永久存儲等特點正好與此需求不謀而合,區(qū)塊鏈分布式的存儲可以有效避免傳統(tǒng)存儲中單個中心節(jié)點故障導致系統(tǒng)崩潰的風險,安全加密算法可以進一步保證數(shù)據(jù)的真實可靠性�，F(xiàn)如今,越來越多的人開始關注以及研究區(qū)塊鏈。作為區(qū)塊鏈的核心和難點,共識算法就是在去中心化的原則上安全、高效的使得各個互不信任的參與者節(jié)點達成一致的過程,共識算法為區(qū)塊鏈和眾多現(xiàn)實社會中復雜應用場景的結(jié)合帶來了無限的可能性,為以后區(qū)塊鏈應用的落地提供了理論基礎,其也是區(qū)塊鏈安全運行下去的關鍵所在。不過每個共識算法都有其優(yōu)缺點,通過分析各種共識算法的優(yōu)缺點,嘗試結(jié)合各種具體需求和特定的應用場景設計共識算法去解決現(xiàn)實社會問題顯得尤為重要,針對共識算法的性能評價目標去改進和優(yōu)化算法也是未來區(qū)塊鏈共識算法研究的熱點之一。本文針對文件存儲領域,提出了一種新穎的基于文件存儲證明的共識算法。其假設的場景為在分布式存儲條件下同一文件會隨機進行多點存儲,驗證者需要在沒有文件信息的情況下對文件是否被存儲節(jié)點真實存儲進... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：49 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

區(qū)塊結(jié)構(gòu)圖

第2章區(qū)塊鏈相關技術理論9圖2.2默克爾樹結(jié)構(gòu)由圖可知，默克爾樹的構(gòu)造過程首先對交易數(shù)據(jù)取哈希值，如果默克爾樹中交易數(shù)為奇數(shù)，則把默克爾樹的最后一個交易數(shù)據(jù)復制一份構(gòu)成偶數(shù)，然后從下往上，兩兩哈希，遞歸得到一個根節(jié)點哈希值，即默克爾根哈希值。默克爾樹主要作用是進行數(shù)據(jù)完整性驗證處理，只需要比較兩個默克爾根哈希值，因為任何一個數(shù)據(jù)的變化，都會導致根節(jié)點哈希值的變化，所以只要根節(jié)點哈希相同，則所有子節(jié)點的數(shù)據(jù)都相同。除此之外默克爾樹還可以快速定位錯誤以及驗證部分數(shù)據(jù)是否在原始數(shù)據(jù)中。3非對稱加密算法及數(shù)字簽名非對稱加密算法[40]是相對于對稱加密算法而言的，通俗點來說，如果加密過程和解密[41]過程使用的是相同的密鑰且密鑰只有一個，即為對稱加密算法；如果加密過程和解密過程使用的是兩個不同的密鑰，則為非對稱加密算法。非對稱加密算法是一種基于密鑰的保密方法，目的是保障計算機不安全信道上的通信安全。其兩個不同的密鑰分別是公開密鑰（簡稱公鑰）和私有密鑰（簡稱私鑰），公鑰和私鑰永遠是成對出現(xiàn)的，一個公鑰對應著一個私鑰。非對稱加密算法最常用的

第2章區(qū)塊鏈相關技術理論11圖2.3工作量證明流程圖由圖可知，首先礦工收集網(wǎng)絡中的交易通過Merkle樹生成默克爾根哈希值，其次把默克爾根哈希值與其他部分組裝成區(qū)塊頭一起作為算法的輸入，然后對輸入?yún)?shù)區(qū)塊頭進行兩次SHA256哈希運算，把得到的結(jié)果與網(wǎng)絡中預設的難度目標作比較，一般難度目標是指值哈希值前N個數(shù)都為0，0的個數(shù)取決于網(wǎng)絡中的難度值，難度值規(guī)定了礦工完成任務以及生成一個新的區(qū)塊所需要的平均時間，在比特幣區(qū)塊鏈當中，生成新區(qū)塊的時間一般控制為10分鐘，如果結(jié)果大于難度目標，則變更隨機數(shù)重復以上的動作，如果結(jié)果小于難度目標，說明符合當前條件，表示工作量證明完成。當節(jié)點找到隨機數(shù)完成工作量證明以后，向全網(wǎng)廣播，由其他節(jié)點進行驗證。礦工成功競爭到記賬權(quán)的時候，會給予礦工相應的獎勵，初始的時候，給予礦工50個比特幣的獎勵，每四年獎勵減半一次，目前獎勵是12.5個比特幣，按照目前比特幣平均10分鐘產(chǎn)生一個區(qū)塊的速率，每四年


本文編號：3293765