基于區(qū)塊鏈的跨通道數(shù)據(jù)分享模型的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-04-02 22:15
為解決數(shù)據(jù)在不同通道賬本之間的安全分享,介紹了一種基于區(qū)塊鏈技術(shù)的跨通道數(shù)據(jù)分享模型——CCDSM(Cross-Channel Data Sharing Model)。通道是Hyperledger fabric中定義的一種區(qū)塊鏈鏈結(jié)構(gòu),每一個(gè)通道里面的參與組織共同維護(hù)了本通道內(nèi)的一份賬本,通道在一定程度上起到了很好的隔離和隱私保護(hù)作用,使得通道外的組織無法直接訪問該通道的賬本數(shù)據(jù)。就解決跨通道之間的數(shù)據(jù)分享問題設(shè)計(jì)了三層模型。第一層是事務(wù)層,主要用來處理用戶注冊(cè)個(gè)人信息并通過客戶端登錄,并基于WebSocket技術(shù)和STOMP消息協(xié)議實(shí)現(xiàn)了不同通道網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)中心之間的請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)和消息通知。第二層中間層是系統(tǒng)的核心部分,主要包括注冊(cè)子網(wǎng),構(gòu)建聯(lián)絡(luò)通道,數(shù)據(jù)的重加密和數(shù)據(jù)的授權(quán)等功能。最底層是模型的網(wǎng)絡(luò)層,主要依靠fabric技術(shù)搭建了底層的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò),并構(gòu)建了不同的應(yīng)用通道,通道子網(wǎng)絡(luò)之間通過中繼鏈進(jìn)行溝通,使得模型具有了很好的可拓展性。通過分析通道的賬本機(jī)制,結(jié)合鏈碼相關(guān)業(yè)務(wù)邏輯的編寫和鏈碼調(diào)用SDK,實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)數(shù)據(jù)通過服務(wù)中心在不同通道之間的安全分享,保證了數(shù)據(jù)的傳輸全部上鏈。在數(shù)據(jù)從...
【文章來源】: 李斌 華中科技大學(xué)
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
區(qū)塊鏈交易示意圖
圖 2.2 區(qū)塊中的 Merkle 樹1.4 數(shù)字簽名和數(shù)字證書(1)數(shù)字簽名在紙質(zhì)書信聯(lián)絡(luò)的年代,信件的發(fā)送者都會(huì)在信紙的末尾簽上自己的名字,信者就能夠通過信件上面的簽名來確認(rèn)消息的來源。數(shù)字簽名的實(shí)質(zhì)是非對(duì)稱技術(shù)和哈希技術(shù)的結(jié)合,它有兩方面的功能,首先是能夠確認(rèn)消息的發(fā)送方的由簽名者發(fā)送過來的。發(fā)送方通過對(duì)原始內(nèi)容執(zhí)行哈希運(yùn)算形成摘要,然后通鑰對(duì)摘要內(nèi)容進(jìn)行非對(duì)稱加密,接受方收到發(fā)送方寄過來的原消息和消息簽名用對(duì)方的公鑰得到摘要明文進(jìn)而與原內(nèi)容的摘要進(jìn)行比較;诜菍(duì)稱加密的,公鑰和私鑰互為加解密的密鑰,并且唯一對(duì)應(yīng)。通過數(shù)字簽名就能夠讓接收道接收到的內(nèi)容是否在中途被修改。數(shù)字摘要是對(duì)原文件內(nèi)容的直接反映,一件內(nèi)容被篡改,相應(yīng)計(jì)算出來的摘要也將發(fā)送改變,不同的內(nèi)容對(duì)應(yīng)著不同的,可以從這個(gè)特性來驗(yàn)證接收到的信息是否被篡改。
可以根據(jù)需要靈活的部署底層網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);(2) 身份證書管理:設(shè)計(jì)了良好的身份證書管理模塊,參與者必須獲得合身份認(rèn)證許可;(3) 多通道:支持根據(jù)不同的業(yè)務(wù)需求創(chuàng)建多個(gè)通道,通道的隔離特性為的安全提供了保障;(4) 可插拔:通過 fabric 構(gòu)建的底層網(wǎng)絡(luò)由包括共識(shí)、權(quán)限管理、數(shù)據(jù)狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)和加解密在內(nèi)的多個(gè)模塊組成,用戶可以根據(jù)自己需要,塊為單位進(jìn)行開發(fā);(5) 系統(tǒng)鏈碼:系統(tǒng)鏈碼負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)中賬本和鏈的配置管理、簽名背書以及和交易的查詢等功能。Fabric 的整體設(shè)計(jì)架構(gòu)見圖 2.3,網(wǎng)絡(luò)是由多個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的 P2P 通信網(wǎng)絡(luò),遵循 gRPC 協(xié)議來與對(duì)方通信,在組織內(nèi)部使用 Gossip 技術(shù)更新賬本副本戶可以通過封裝的 fabric SDK 來對(duì)底層資源進(jìn)行調(diào)動(dòng),可以通過鏈碼來編
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]區(qū)塊鏈跨鏈技術(shù)進(jìn)展研究[J]. 李芳,李卓然,趙赫. 軟件學(xué)報(bào). 2019(06)
[2]在區(qū)塊鏈中基于混合算法的數(shù)字簽名技術(shù)[J]. 田道坤,彭亞雄. 電子科技. 2018(07)
[3]區(qū)塊鏈技術(shù)中的共識(shí)機(jī)制研究[J]. 韓璇,劉亞敏. 信息網(wǎng)絡(luò)安全. 2017(09)
[4]基于區(qū)塊鏈的醫(yī)療數(shù)據(jù)共享模型研究[J]. 薛騰飛,傅群超,王樅,王新宴. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2017(09)
碩士論文
[1]基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)訪問控制方法及應(yīng)用研究[D]. 陳永豐.電子科技大學(xué) 2018
本文編號(hào):3116056
【文章來源】: 李斌 華中科技大學(xué)
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
區(qū)塊鏈交易示意圖
圖 2.2 區(qū)塊中的 Merkle 樹1.4 數(shù)字簽名和數(shù)字證書(1)數(shù)字簽名在紙質(zhì)書信聯(lián)絡(luò)的年代,信件的發(fā)送者都會(huì)在信紙的末尾簽上自己的名字,信者就能夠通過信件上面的簽名來確認(rèn)消息的來源。數(shù)字簽名的實(shí)質(zhì)是非對(duì)稱技術(shù)和哈希技術(shù)的結(jié)合,它有兩方面的功能,首先是能夠確認(rèn)消息的發(fā)送方的由簽名者發(fā)送過來的。發(fā)送方通過對(duì)原始內(nèi)容執(zhí)行哈希運(yùn)算形成摘要,然后通鑰對(duì)摘要內(nèi)容進(jìn)行非對(duì)稱加密,接受方收到發(fā)送方寄過來的原消息和消息簽名用對(duì)方的公鑰得到摘要明文進(jìn)而與原內(nèi)容的摘要進(jìn)行比較;诜菍(duì)稱加密的,公鑰和私鑰互為加解密的密鑰,并且唯一對(duì)應(yīng)。通過數(shù)字簽名就能夠讓接收道接收到的內(nèi)容是否在中途被修改。數(shù)字摘要是對(duì)原文件內(nèi)容的直接反映,一件內(nèi)容被篡改,相應(yīng)計(jì)算出來的摘要也將發(fā)送改變,不同的內(nèi)容對(duì)應(yīng)著不同的,可以從這個(gè)特性來驗(yàn)證接收到的信息是否被篡改。
可以根據(jù)需要靈活的部署底層網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);(2) 身份證書管理:設(shè)計(jì)了良好的身份證書管理模塊,參與者必須獲得合身份認(rèn)證許可;(3) 多通道:支持根據(jù)不同的業(yè)務(wù)需求創(chuàng)建多個(gè)通道,通道的隔離特性為的安全提供了保障;(4) 可插拔:通過 fabric 構(gòu)建的底層網(wǎng)絡(luò)由包括共識(shí)、權(quán)限管理、數(shù)據(jù)狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)和加解密在內(nèi)的多個(gè)模塊組成,用戶可以根據(jù)自己需要,塊為單位進(jìn)行開發(fā);(5) 系統(tǒng)鏈碼:系統(tǒng)鏈碼負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)中賬本和鏈的配置管理、簽名背書以及和交易的查詢等功能。Fabric 的整體設(shè)計(jì)架構(gòu)見圖 2.3,網(wǎng)絡(luò)是由多個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的 P2P 通信網(wǎng)絡(luò),遵循 gRPC 協(xié)議來與對(duì)方通信,在組織內(nèi)部使用 Gossip 技術(shù)更新賬本副本戶可以通過封裝的 fabric SDK 來對(duì)底層資源進(jìn)行調(diào)動(dòng),可以通過鏈碼來編
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]區(qū)塊鏈跨鏈技術(shù)進(jìn)展研究[J]. 李芳,李卓然,趙赫. 軟件學(xué)報(bào). 2019(06)
[2]在區(qū)塊鏈中基于混合算法的數(shù)字簽名技術(shù)[J]. 田道坤,彭亞雄. 電子科技. 2018(07)
[3]區(qū)塊鏈技術(shù)中的共識(shí)機(jī)制研究[J]. 韓璇,劉亞敏. 信息網(wǎng)絡(luò)安全. 2017(09)
[4]基于區(qū)塊鏈的醫(yī)療數(shù)據(jù)共享模型研究[J]. 薛騰飛,傅群超,王樅,王新宴. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2017(09)
碩士論文
[1]基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)訪問控制方法及應(yīng)用研究[D]. 陳永豐.電子科技大學(xué) 2018
本文編號(hào):3116056
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/ruanjiangongchenglunwen/3116056.html
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