基于區(qū)塊鏈的映射技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-12 11:13
隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,域名系統(tǒng)已經(jīng)成為了互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施。域名系統(tǒng)是一種特殊的名稱(chēng)系統(tǒng),名稱(chēng)系統(tǒng)本質(zhì)上是一種映射技術(shù),其維護(hù)一種名稱(chēng)域到值域的映射關(guān)系,其主要功能是為其他應(yīng)用提供名稱(chēng)服務(wù)。而名稱(chēng)服務(wù)的本質(zhì)就是將同一個(gè)實(shí)體下不同的描述符進(jìn)行轉(zhuǎn)換,方便不同層次的系統(tǒng)應(yīng)用來(lái)進(jìn)行使用。去中心化的名稱(chēng)系統(tǒng)在解決中心化帶來(lái)的安全性以及濫用權(quán)力兩個(gè)方面的問(wèn)題的同時(shí)更符合互聯(lián)網(wǎng)的精神。基于區(qū)塊鏈的名稱(chēng)系統(tǒng)有較強(qiáng)的去中心化的特性,但是由于區(qū)塊鏈系統(tǒng)中所有的節(jié)點(diǎn)需要存儲(chǔ)完全一致的賬本,導(dǎo)致使用區(qū)塊鏈技術(shù)設(shè)計(jì)名稱(chēng)系統(tǒng)時(shí),存在存儲(chǔ)效率不高的問(wèn)題。因此,針對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)引入的存儲(chǔ)效率問(wèn)題,本文開(kāi)展了如下工作:首先,針對(duì)現(xiàn)有去中心化名稱(chēng)系統(tǒng)的缺陷以及區(qū)塊鏈技術(shù)引入的存儲(chǔ)效率問(wèn)題,在研究典型名稱(chēng)系統(tǒng)存儲(chǔ)原理和區(qū)塊鏈鏈下擴(kuò)容機(jī)制的基礎(chǔ)上,本文提出了一種新的名稱(chēng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模式。該模式將短的映射關(guān)系直接存在區(qū)塊鏈上,將長(zhǎng)的映射關(guān)系的元數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈上而完整的映射關(guān)系存儲(chǔ)在鏈下。該方法優(yōu)化了這類(lèi)名稱(chēng)系統(tǒng)的存儲(chǔ)效率。其次,在存儲(chǔ)模式的鏈下存儲(chǔ)中存在單點(diǎn)失效的問(wèn)題。為了提升鏈下存儲(chǔ)的容錯(cuò)性,本文引入了鏈下存儲(chǔ)備份機(jī)制,并根據(jù)區(qū)塊...
【文章來(lái)源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
名稱(chēng)系統(tǒng)中名稱(chēng)與值的映射關(guān)系
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文早期的研究中P2P網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是P2P研究中重點(diǎn),為了敘述上的方便,以下使用P2P網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一替代P2P系統(tǒng)或者P2P技術(shù)。P2P網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展可以從設(shè)計(jì)思想、體系結(jié)構(gòu)和出現(xiàn)時(shí)間等方面劃分為三代。第一代則是C/S和P2P兩種模式混合形成的,簡(jiǎn)稱(chēng)混合P2P。第二代是無(wú)結(jié)構(gòu)的P2P,其主要特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)的形式松散無(wú)固定格式。第三代則是結(jié)構(gòu)化的P2P,其與第二代則正好相反,有著嚴(yán)格而準(zhǔn)確的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的定義。Napster[8]作為第一代P2P技術(shù)的代表,打破了C/S模式的瓶頸,讓用戶(hù)可以一定程度上直接與用戶(hù)進(jìn)行文件分享。其網(wǎng)絡(luò)的本質(zhì)就是共享,Napster的拓?fù)淙鐖D1-2(a)所示,圖中圓圈所示為Napster的服務(wù)器集群,每個(gè)服務(wù)器上存儲(chǔ)了一部分用戶(hù)共享文件的信息,整個(gè)服務(wù)器集群提供統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)接口使得每個(gè)用戶(hù)使用起來(lái)感覺(jué)是訪問(wèn)同一個(gè)服務(wù)器。每個(gè)用戶(hù)鏈接到其中的某個(gè)服務(wù)器,并將其愿意與其他用戶(hù)共享的信息以及自己的位置做成一條記錄加入到原有的記錄表中。當(dāng)其他用戶(hù)想要獲得一個(gè)文件時(shí)線發(fā)送查詢(xún)報(bào)文Q給服務(wù)器,服務(wù)器通過(guò)受到查詢(xún)后與其他服務(wù)器協(xié)同處理完成后回復(fù)與所有該文件相關(guān)的記錄R,而后用戶(hù)通過(guò)記錄R直接與存儲(chǔ)該文件的用戶(hù)建立鏈接進(jìn)行下載文件。此外為了確保網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)作Napster還提供了監(jiān)控系統(tǒng)中每個(gè)用戶(hù)的狀態(tài)等功能并且能夠及時(shí)更新掉線斷連用戶(hù)狀態(tài)以及用戶(hù)在線率等信息,這些信息也會(huì)被納入到記錄R中。(a)(b)圖1-2典型P2P網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?a)Napster網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌?b)Gnutella網(wǎng)絡(luò)拓?fù)銷(xiāo)apster成功的削減了服務(wù)器的負(fù)擔(dān),服務(wù)器更像是一個(gè)基本目錄在這個(gè)系統(tǒng)中。然而Napster還是暴露了很多的問(wèn)題:首先理想狀況下,整個(gè)系統(tǒng)中每個(gè)用戶(hù)在使用服務(wù)也就是下載文件的同時(shí)也4
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章基于區(qū)塊鏈的名稱(chēng)模型本章主要闡述了以下四個(gè)方面的內(nèi)容:1.區(qū)塊鏈技術(shù)與名稱(chēng)系統(tǒng)結(jié)合帶來(lái)存儲(chǔ)上的挑戰(zhàn)以及區(qū)塊鏈上解決存儲(chǔ)問(wèn)題的現(xiàn)有的擴(kuò)容機(jī)制;2.區(qū)塊鏈上兩個(gè)典型系統(tǒng)Namecoin和ENS的分析以及這二者應(yīng)對(duì)存儲(chǔ)挑戰(zhàn)的具體措施;3.基于區(qū)塊鏈的名稱(chēng)系統(tǒng)模型的提出以及相應(yīng)的注冊(cè)、查詢(xún)、更新流程;4.模型的特性以及適用條件。2.1區(qū)塊鏈技術(shù)帶來(lái)的挑戰(zhàn)為了在正常交易中額外存儲(chǔ)名稱(chēng)系統(tǒng)的大小不確定的映射關(guān)系,加上區(qū)塊鏈的本身結(jié)構(gòu)以及特性,使用區(qū)塊鏈技術(shù)來(lái)構(gòu)建名稱(chēng)系統(tǒng)會(huì)面臨存儲(chǔ)挑戰(zhàn)。因?yàn)閰^(qū)塊鏈的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都存儲(chǔ)了完整的交易數(shù)據(jù)以及交易所構(gòu)成的區(qū)塊信息,所以使用區(qū)塊鏈構(gòu)建名稱(chēng)系統(tǒng)所面臨的存儲(chǔ)挑戰(zhàn)將會(huì)體現(xiàn)在資源消耗,擴(kuò)展性以及帶寬等三個(gè)方面。圖2-1比特幣與以太坊全節(jié)點(diǎn)容量增長(zhǎng)趨勢(shì)所有的區(qū)塊鏈在沒(méi)有引入額外的技術(shù)解決方案的情況下都會(huì)面臨著消耗巨大的存儲(chǔ)資源問(wèn)題。圖2-1展示了比特幣從2009年到2020年全節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)所需容量增長(zhǎng)的趨勢(shì),以及以太坊從2016至2020年全節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)所需增長(zhǎng)的趨勢(shì)。上述圖中的每一個(gè)點(diǎn)的取值時(shí)間均為當(dāng)年的二月份。此外由于考慮最小的存儲(chǔ)容量,所以使用以太坊的全節(jié)點(diǎn)容量而不是存檔節(jié)點(diǎn)的容量。存檔節(jié)點(diǎn)在全節(jié)點(diǎn)的基礎(chǔ)上額12
【參考文獻(xiàn)】:
碩士論文
[1]基于P2P技術(shù)的ONS解析機(jī)制的研究[D]. 張哲.鄭州大學(xué) 2012
[2]基于Chord的物聯(lián)網(wǎng)資源發(fā)現(xiàn)方法的研究[D]. 王自峰.華中科技大學(xué) 2012
[3]基于P2P的物聯(lián)網(wǎng)信息發(fā)現(xiàn)服務(wù)的研究[D]. 劉冬冬.鄭州大學(xué) 2011
本文編號(hào):2972749
【文章來(lái)源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
名稱(chēng)系統(tǒng)中名稱(chēng)與值的映射關(guān)系
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文早期的研究中P2P網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是P2P研究中重點(diǎn),為了敘述上的方便,以下使用P2P網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一替代P2P系統(tǒng)或者P2P技術(shù)。P2P網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展可以從設(shè)計(jì)思想、體系結(jié)構(gòu)和出現(xiàn)時(shí)間等方面劃分為三代。第一代則是C/S和P2P兩種模式混合形成的,簡(jiǎn)稱(chēng)混合P2P。第二代是無(wú)結(jié)構(gòu)的P2P,其主要特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)的形式松散無(wú)固定格式。第三代則是結(jié)構(gòu)化的P2P,其與第二代則正好相反,有著嚴(yán)格而準(zhǔn)確的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的定義。Napster[8]作為第一代P2P技術(shù)的代表,打破了C/S模式的瓶頸,讓用戶(hù)可以一定程度上直接與用戶(hù)進(jìn)行文件分享。其網(wǎng)絡(luò)的本質(zhì)就是共享,Napster的拓?fù)淙鐖D1-2(a)所示,圖中圓圈所示為Napster的服務(wù)器集群,每個(gè)服務(wù)器上存儲(chǔ)了一部分用戶(hù)共享文件的信息,整個(gè)服務(wù)器集群提供統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)接口使得每個(gè)用戶(hù)使用起來(lái)感覺(jué)是訪問(wèn)同一個(gè)服務(wù)器。每個(gè)用戶(hù)鏈接到其中的某個(gè)服務(wù)器,并將其愿意與其他用戶(hù)共享的信息以及自己的位置做成一條記錄加入到原有的記錄表中。當(dāng)其他用戶(hù)想要獲得一個(gè)文件時(shí)線發(fā)送查詢(xún)報(bào)文Q給服務(wù)器,服務(wù)器通過(guò)受到查詢(xún)后與其他服務(wù)器協(xié)同處理完成后回復(fù)與所有該文件相關(guān)的記錄R,而后用戶(hù)通過(guò)記錄R直接與存儲(chǔ)該文件的用戶(hù)建立鏈接進(jìn)行下載文件。此外為了確保網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)作Napster還提供了監(jiān)控系統(tǒng)中每個(gè)用戶(hù)的狀態(tài)等功能并且能夠及時(shí)更新掉線斷連用戶(hù)狀態(tài)以及用戶(hù)在線率等信息,這些信息也會(huì)被納入到記錄R中。(a)(b)圖1-2典型P2P網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?a)Napster網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌?b)Gnutella網(wǎng)絡(luò)拓?fù)銷(xiāo)apster成功的削減了服務(wù)器的負(fù)擔(dān),服務(wù)器更像是一個(gè)基本目錄在這個(gè)系統(tǒng)中。然而Napster還是暴露了很多的問(wèn)題:首先理想狀況下,整個(gè)系統(tǒng)中每個(gè)用戶(hù)在使用服務(wù)也就是下載文件的同時(shí)也4
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章基于區(qū)塊鏈的名稱(chēng)模型本章主要闡述了以下四個(gè)方面的內(nèi)容:1.區(qū)塊鏈技術(shù)與名稱(chēng)系統(tǒng)結(jié)合帶來(lái)存儲(chǔ)上的挑戰(zhàn)以及區(qū)塊鏈上解決存儲(chǔ)問(wèn)題的現(xiàn)有的擴(kuò)容機(jī)制;2.區(qū)塊鏈上兩個(gè)典型系統(tǒng)Namecoin和ENS的分析以及這二者應(yīng)對(duì)存儲(chǔ)挑戰(zhàn)的具體措施;3.基于區(qū)塊鏈的名稱(chēng)系統(tǒng)模型的提出以及相應(yīng)的注冊(cè)、查詢(xún)、更新流程;4.模型的特性以及適用條件。2.1區(qū)塊鏈技術(shù)帶來(lái)的挑戰(zhàn)為了在正常交易中額外存儲(chǔ)名稱(chēng)系統(tǒng)的大小不確定的映射關(guān)系,加上區(qū)塊鏈的本身結(jié)構(gòu)以及特性,使用區(qū)塊鏈技術(shù)來(lái)構(gòu)建名稱(chēng)系統(tǒng)會(huì)面臨存儲(chǔ)挑戰(zhàn)。因?yàn)閰^(qū)塊鏈的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都存儲(chǔ)了完整的交易數(shù)據(jù)以及交易所構(gòu)成的區(qū)塊信息,所以使用區(qū)塊鏈構(gòu)建名稱(chēng)系統(tǒng)所面臨的存儲(chǔ)挑戰(zhàn)將會(huì)體現(xiàn)在資源消耗,擴(kuò)展性以及帶寬等三個(gè)方面。圖2-1比特幣與以太坊全節(jié)點(diǎn)容量增長(zhǎng)趨勢(shì)所有的區(qū)塊鏈在沒(méi)有引入額外的技術(shù)解決方案的情況下都會(huì)面臨著消耗巨大的存儲(chǔ)資源問(wèn)題。圖2-1展示了比特幣從2009年到2020年全節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)所需容量增長(zhǎng)的趨勢(shì),以及以太坊從2016至2020年全節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)所需增長(zhǎng)的趨勢(shì)。上述圖中的每一個(gè)點(diǎn)的取值時(shí)間均為當(dāng)年的二月份。此外由于考慮最小的存儲(chǔ)容量,所以使用以太坊的全節(jié)點(diǎn)容量而不是存檔節(jié)點(diǎn)的容量。存檔節(jié)點(diǎn)在全節(jié)點(diǎn)的基礎(chǔ)上額12
【參考文獻(xiàn)】:
碩士論文
[1]基于P2P技術(shù)的ONS解析機(jī)制的研究[D]. 張哲.鄭州大學(xué) 2012
[2]基于Chord的物聯(lián)網(wǎng)資源發(fā)現(xiàn)方法的研究[D]. 王自峰.華中科技大學(xué) 2012
[3]基于P2P的物聯(lián)網(wǎng)信息發(fā)現(xiàn)服務(wù)的研究[D]. 劉冬冬.鄭州大學(xué) 2011
本文編號(hào):2972749
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