基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)分布式存儲(chǔ)安全機(jī)制研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-18 02:33
分布式存儲(chǔ)架構(gòu)憑借海量存儲(chǔ)和易于擴(kuò)展等優(yōu)勢(shì),成為用戶(hù)大數(shù)據(jù)異端存儲(chǔ)的主要方式,但數(shù)據(jù)的機(jī)密性、完整性和可用性面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。作為一種新型分布式的共享賬本,區(qū)塊鏈技術(shù)一經(jīng)提出就憑借去中心化、防篡改和匿名性等特點(diǎn),成為保障數(shù)據(jù)安全的一項(xiàng)重要技術(shù)。本文主要基于區(qū)塊鏈技術(shù),研究數(shù)據(jù)分布式存儲(chǔ)的安全協(xié)議及原型系統(tǒng)設(shè)計(jì),創(chuàng)新性工作具體如下:1.提出基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)完整性證明協(xié)議。利用區(qū)塊鏈中的Merkle屬性完成數(shù)據(jù)的完整性證明,同時(shí)基于區(qū)塊鏈的公開(kāi)可審計(jì)的特點(diǎn),允許用戶(hù)通過(guò)區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)信息實(shí)現(xiàn)完整性證明的公開(kāi)可驗(yàn)證功能。2.提出基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)確定性刪除協(xié)議。利用區(qū)塊鏈保存服務(wù)器生成的數(shù)據(jù)刪除證據(jù)和經(jīng)證據(jù)構(gòu)造得到的Merkle樹(shù)的根值。用戶(hù)通過(guò)區(qū)塊鏈上的證據(jù)信息,對(duì)收到的刪除結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證,確保服務(wù)器的行為誠(chéng)實(shí)和數(shù)據(jù)不可恢復(fù)。3.設(shè)計(jì)基于區(qū)塊鏈的分布式存儲(chǔ)原型系統(tǒng)。使用區(qū)塊鏈上數(shù)據(jù)的關(guān)鍵信息,采用“鏈外存儲(chǔ)”的方式將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中,并支持所設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證和確定性刪除協(xié)議。綜上所述,本文研究了基于區(qū)塊鏈技術(shù)的數(shù)據(jù)完整性證明協(xié)議和確定性刪除協(xié)議,并部署在設(shè)計(jì)的分布式存儲(chǔ)原型系統(tǒng)上...
【文章來(lái)源】:華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 數(shù)據(jù)完整性證明協(xié)議研究現(xiàn)狀
1.2.2 數(shù)據(jù)確定性刪除協(xié)議研究現(xiàn)狀
1.2.3 分布式存儲(chǔ)研究現(xiàn)狀
1.3 研究目標(biāo)與內(nèi)容
1.3.1 研究基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)完整性證明協(xié)議
1.3.2 研究基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)確定性刪除協(xié)議
1.3.3 設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于區(qū)塊鏈的分布式存儲(chǔ)原型系統(tǒng)
1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
第2章 基礎(chǔ)知識(shí)
2.1 分布式存儲(chǔ)
2.2 密碼學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)
2.2.1 哈希函數(shù)
2.2.2 數(shù)字簽名
2.3 區(qū)塊鏈
2.3.1 區(qū)塊鏈概念
2.3.2 區(qū)塊鏈特點(diǎn)
2.3.3 基礎(chǔ)架構(gòu)
2.4 智能合約
2.5 MERKLE哈希樹(shù)
2.6 本章小結(jié)
第3章 基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)完整性證明協(xié)議
3.1 引言
3.2 問(wèn)題描述
3.3 系統(tǒng)模型和設(shè)計(jì)目標(biāo)
3.3.1 系統(tǒng)模型
3.3.2 攻擊模型
3.3.3 設(shè)計(jì)目標(biāo)
3.4 BPDI協(xié)議構(gòu)造
3.4.1 符號(hào)定義
3.4.2 構(gòu)造合約
3.4.3 具體構(gòu)造
3.5 安全性和性能分析
3.5.1 安全性分析
3.5.2 性能分析
3.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.6.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境
3.6.2 結(jié)果分析
3.7 本章小結(jié)
第4章 基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)確定性刪除協(xié)議
4.1 引言
4.2 問(wèn)題描述
4.3 系統(tǒng)模型和設(shè)計(jì)目標(biāo)
4.3.1 系統(tǒng)模型
4.3.2 攻擊模型
4.3.3 設(shè)計(jì)目標(biāo)
4.4 BDAD協(xié)議構(gòu)造
4.4.1 符號(hào)定義
4.4.2 具體構(gòu)造
4.5 安全性和性能分析
4.5.1 安全性分析
4.5.2 性能分析
4.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4.6.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境
4.6.2 結(jié)果分析
4.7 本章小結(jié)
第5章 基于區(qū)塊鏈的分布式存儲(chǔ)原型系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.1 引言
5.2 問(wèn)題描述
5.3 系統(tǒng)模型和設(shè)計(jì)目標(biāo)
5.3.1 系統(tǒng)模型
5.3.2 設(shè)計(jì)目標(biāo)
5.4 BDSS系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)
5.4.1 符號(hào)定義
5.4.2 數(shù)據(jù)上傳模塊
5.4.3 數(shù)據(jù)下載模塊
5.4.4 數(shù)據(jù)刪除模塊
5.5 安全性與性能分析
5.5.1 安全性分析
5.5.2 性能分析
5.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.6.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境
5.6.2 結(jié)果分析
5.7 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 全文工作總結(jié)
6.2 未來(lái)工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄一 作者攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]分布式存儲(chǔ)取代集中式存儲(chǔ)可行性分析[J]. 金天驕. 郵電設(shè)計(jì)技術(shù). 2019(10)
[2]基于云平臺(tái)的區(qū)塊鏈組網(wǎng)方案及數(shù)據(jù)共享存儲(chǔ)機(jī)制[J]. 袁敏夫,李引,陳勝儉,鄭翔蔚. 計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化. 2019(09)
[3]云存儲(chǔ)數(shù)據(jù)完整性審計(jì)技術(shù)研究綜述[J]. 邵必林,李肖俊,邊根慶,趙煜. 信息網(wǎng)絡(luò)安全. 2019(06)
[4]政務(wù)大數(shù)據(jù)安全架構(gòu)研究[J]. 朱巖,劉國(guó)偉,王靜. 信息安全研究. 2019(05)
[5]基于區(qū)塊鏈的可公開(kāi)驗(yàn)證分布式云存儲(chǔ)系統(tǒng)[J]. 黑一鳴,劉建偉,張宗洋,喻輝. 信息網(wǎng)絡(luò)安全. 2019(03)
[6]基于區(qū)塊鏈的電網(wǎng)全業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分布式存儲(chǔ)應(yīng)用[J]. 王麗霞,李偉,李廣野,溫鑫. 信息技術(shù). 2019(01)
[7]DIRA: Enabling decentralized data integrity and reputation audit via blockchain[J]. QI YiNing,HUANG YongFeng. Science China(Technological Sciences). 2019(04)
[8]產(chǎn)科護(hù)理人員心理焦慮原因及對(duì)策淺析[J]. 朱璐,汪啟蘭. 系統(tǒng)醫(yī)學(xué). 2018(20)
[9]信息技術(shù)創(chuàng)新[J]. 網(wǎng)絡(luò)安全和信息化. 2018(07)
[10]大數(shù)據(jù)為民眾帶來(lái)了什么?[J]. 魏琴,歐陽(yáng)智,袁華. 大數(shù)據(jù)時(shí)代. 2018(06)
本文編號(hào):3541450
【文章來(lái)源】:華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 數(shù)據(jù)完整性證明協(xié)議研究現(xiàn)狀
1.2.2 數(shù)據(jù)確定性刪除協(xié)議研究現(xiàn)狀
1.2.3 分布式存儲(chǔ)研究現(xiàn)狀
1.3 研究目標(biāo)與內(nèi)容
1.3.1 研究基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)完整性證明協(xié)議
1.3.2 研究基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)確定性刪除協(xié)議
1.3.3 設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于區(qū)塊鏈的分布式存儲(chǔ)原型系統(tǒng)
1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
第2章 基礎(chǔ)知識(shí)
2.1 分布式存儲(chǔ)
2.2 密碼學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)
2.2.1 哈希函數(shù)
2.2.2 數(shù)字簽名
2.3 區(qū)塊鏈
2.3.1 區(qū)塊鏈概念
2.3.2 區(qū)塊鏈特點(diǎn)
2.3.3 基礎(chǔ)架構(gòu)
2.4 智能合約
2.5 MERKLE哈希樹(shù)
2.6 本章小結(jié)
第3章 基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)完整性證明協(xié)議
3.1 引言
3.2 問(wèn)題描述
3.3 系統(tǒng)模型和設(shè)計(jì)目標(biāo)
3.3.1 系統(tǒng)模型
3.3.2 攻擊模型
3.3.3 設(shè)計(jì)目標(biāo)
3.4 BPDI協(xié)議構(gòu)造
3.4.1 符號(hào)定義
3.4.2 構(gòu)造合約
3.4.3 具體構(gòu)造
3.5 安全性和性能分析
3.5.1 安全性分析
3.5.2 性能分析
3.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.6.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境
3.6.2 結(jié)果分析
3.7 本章小結(jié)
第4章 基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)確定性刪除協(xié)議
4.1 引言
4.2 問(wèn)題描述
4.3 系統(tǒng)模型和設(shè)計(jì)目標(biāo)
4.3.1 系統(tǒng)模型
4.3.2 攻擊模型
4.3.3 設(shè)計(jì)目標(biāo)
4.4 BDAD協(xié)議構(gòu)造
4.4.1 符號(hào)定義
4.4.2 具體構(gòu)造
4.5 安全性和性能分析
4.5.1 安全性分析
4.5.2 性能分析
4.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4.6.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境
4.6.2 結(jié)果分析
4.7 本章小結(jié)
第5章 基于區(qū)塊鏈的分布式存儲(chǔ)原型系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.1 引言
5.2 問(wèn)題描述
5.3 系統(tǒng)模型和設(shè)計(jì)目標(biāo)
5.3.1 系統(tǒng)模型
5.3.2 設(shè)計(jì)目標(biāo)
5.4 BDSS系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)
5.4.1 符號(hào)定義
5.4.2 數(shù)據(jù)上傳模塊
5.4.3 數(shù)據(jù)下載模塊
5.4.4 數(shù)據(jù)刪除模塊
5.5 安全性與性能分析
5.5.1 安全性分析
5.5.2 性能分析
5.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.6.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境
5.6.2 結(jié)果分析
5.7 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 全文工作總結(jié)
6.2 未來(lái)工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄一 作者攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]分布式存儲(chǔ)取代集中式存儲(chǔ)可行性分析[J]. 金天驕. 郵電設(shè)計(jì)技術(shù). 2019(10)
[2]基于云平臺(tái)的區(qū)塊鏈組網(wǎng)方案及數(shù)據(jù)共享存儲(chǔ)機(jī)制[J]. 袁敏夫,李引,陳勝儉,鄭翔蔚. 計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化. 2019(09)
[3]云存儲(chǔ)數(shù)據(jù)完整性審計(jì)技術(shù)研究綜述[J]. 邵必林,李肖俊,邊根慶,趙煜. 信息網(wǎng)絡(luò)安全. 2019(06)
[4]政務(wù)大數(shù)據(jù)安全架構(gòu)研究[J]. 朱巖,劉國(guó)偉,王靜. 信息安全研究. 2019(05)
[5]基于區(qū)塊鏈的可公開(kāi)驗(yàn)證分布式云存儲(chǔ)系統(tǒng)[J]. 黑一鳴,劉建偉,張宗洋,喻輝. 信息網(wǎng)絡(luò)安全. 2019(03)
[6]基于區(qū)塊鏈的電網(wǎng)全業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分布式存儲(chǔ)應(yīng)用[J]. 王麗霞,李偉,李廣野,溫鑫. 信息技術(shù). 2019(01)
[7]DIRA: Enabling decentralized data integrity and reputation audit via blockchain[J]. QI YiNing,HUANG YongFeng. Science China(Technological Sciences). 2019(04)
[8]產(chǎn)科護(hù)理人員心理焦慮原因及對(duì)策淺析[J]. 朱璐,汪啟蘭. 系統(tǒng)醫(yī)學(xué). 2018(20)
[9]信息技術(shù)創(chuàng)新[J]. 網(wǎng)絡(luò)安全和信息化. 2018(07)
[10]大數(shù)據(jù)為民眾帶來(lái)了什么?[J]. 魏琴,歐陽(yáng)智,袁華. 大數(shù)據(jù)時(shí)代. 2018(06)
本文編號(hào):3541450
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