傳統的基因數據共享模式是以基因組學公司為中心,用戶需要向基因組學公司支付一定的費用并提供DNA樣本,基因組學公司對DNA樣本進行檢測之后會得到基因數據以及一份基因分析報告,用戶僅獲得基因分析報告,而基因組學公司擁有基因數據的所有權并且可以將用戶基因數據出售給研究機構,這種中間商模式會導致基因數據價格制定不合理,同時在基因數據共享過程中存在個人隱私泄露的風險,這是大多數人抵觸基因測序的重要原因,嚴重阻礙了基因組學的發(fā)展。區(qū)塊鏈技術可以有效地解決基因數據共享過程中存在的問題,原因在于區(qū)塊鏈本身具備的去中心化、數據不可篡改等特性。通過區(qū)塊鏈與云存儲相結合的方法存儲基因數據,能夠保證基因數據的安全存儲,并通過壓縮算法對基因數據進行壓縮,可以實現高效的基因數據傳輸與存儲;利用區(qū)塊鏈中的智能合約機制,確保交易可追蹤、抗否認與不可逆轉;最后應用代理重加密技術實現基因數據訪問授權,該方法既能保護數據所有者的隱私,又能實現數據共享訪問授權。本文通過Hyperledger Fabric搭建區(qū)塊鏈系統,并在其上實現了用戶登錄、基因數據存儲、基因數據交易以及基因數據訪問授權等功能模塊,最終構建了一個基于區(qū)塊鏈... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數】：69 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 研究背景及意義
    1.3 基因數據共享研究現狀分析
        1.3.1 傳統基因數據共享方案
        1.3.2 基于區(qū)塊鏈的基因數據共享方案
        1.3.3 基因數據共享方案對比
    1.4 研究內容和目標
    1.5 論文組織結構
第2章 相關技術概述
    2.1 區(qū)塊鏈技術
        2.1.1 區(qū)塊鏈技術分析
        2.1.2 Hyperledger Fabric平臺分析
    2.2 云存儲技術
        2.2.1 云存儲技術分析
        2.2.2 Hadoop分布式文件系統分析
    2.3 本章小結
第3章 基因數據共享系統設計
    3.1 系統架構設計
        3.1.1 基因數據共享應用場景
        3.1.2 系統架構設計及功能模塊劃分
        3.1.3 基于Fabric搭建區(qū)塊鏈網絡
        3.1.4 區(qū)塊鏈系統性能分析
    3.2 用戶登錄模塊
    3.3 基因數據存儲模塊
    3.4 基因數據交易模塊
        3.4.1 基因數據檢索
        3.4.2 數據使用者發(fā)起交易請求
        3.4.3 數據所有者處理交易請求
    3.5 基因數據訪問模塊
    3.6 本章小結
第4章 基因數據存儲與傳輸
    4.1 基因數據壓縮
        4.1.1 基因文件預處理
        4.1.2 基因描述信息壓縮
        4.1.3 堿基序列壓縮
        4.1.4 測序質量分數壓縮
        4.1.5 基因文件解壓
        4.1.6 基因數據壓縮算法性能分析
    4.2 基因數據存儲
        4.2.1 云存儲系統搭建
        4.2.2 基因文件斷點續(xù)傳
        4.2.3 基因描述信息入鏈
    4.3 本章小節(jié)
第5章 基因數據交易及訪問授權
    5.1 基因數據交易
        5.1.1 基因數據檢索
        5.1.2 個人錢包
        5.1.3 基因數據交易流程
    5.2 基因數據訪問授權
        5.2.1 生成非對稱密鑰
        5.2.2 明文加密
        5.2.3 重加密算法
        5.2.4 密文解密
        5.2.5 代理重加密方案測試與分析
    5.3 本章小結
結論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于Hyperledger Fabric的生物數據安全管理[J]. 周博軒,滿毅,劉寧寧,張奕欣,張翀.  網絡空間安全. 2019(04)
[2]高通量DNA測序數據的多任務并行壓縮算法[J]. 何娜,李家輝,王婷,羅海飚.  計算機應用研究. 2015(07)



本文編號：3155241