基于区块链的安全探针系统设计与实现

发布时间：2020-06-03 09:39

【摘要】：随着互联网技术的飞速发展,网络的传输质量受到越来越多的关注。因此,掌握当前网络状况、拓扑结构与网络性能显得十分重要。大规模的网络探测平台成为认识网络性能和网络拓扑结构的重要工具,被越来越多的网络服务提供商使用。网络测量平台利用分布在网络中的大量探测节点即探针获取网络的运行状况。探针具有很强的网络探测能力,如果被恶意用户控制,会对网络造成很大的负面影响。然而现有探针系统中,探针没有能力辨别服务器发送的测量任务是否由真实用户发出,如果服务器被入侵,这些探针就可能被恶意利用。区块链是一种分布式账本,可以可靠安全地记录数据,并在网络中所有节点上同步。将探针加入区块链网络,可以为探针提供辨别测量任务真假的依据。本文设计实现基于区块链的安全探针系统。本文提出的安全探针系统,包括链码模块,探针模块以及服务端模块。链码模块处理区块链上数据存取和验证逻辑,保证链上数据的可靠性;探针模块验证和执行测量任务;服务端模块处理用户请求,对用户下发任务进行签名,确保任务可验证。本系统可以在消息篡改、重放等攻击下保护探针不被利用,提高探针的安全性。在测试中,本系统都很好地抵御了上述几种攻击。
【图文】：

系统整体,区块,架构,模块

从整体的角度介绍本系统的设计思路。逡逑４．邋１系统整体架构逡逑系统整体架构如图４－１：逡逑「逦厂－—．．．．．＞逦ｒ逡逑户管理栛逦}r执行模块逡逑ｖ逦Ｊ逦、逦」逡逑／＊逦、／逦＼逦＾邋ｒ逦、逡逑任务下发模块逦任务存储模块逦＂￣邋任务返回模块逦任务监听模块逡逑＾Ｊ逦７逦Ｃ—Ｊｌ：逦Ｖ逡逑／邋、邋＾邋Ｎ邋？逦逦逡逑任务uv理模块丨丨测量数据＃储模块ｉ丨任务通知模块逡逑链码模块逦ｙ逡逑Ｖ逦Ｊ逡逑图４－１系统整体架构图逡逑本系统在原有探针系统之上做了改进，利用区块链的特性对系统进行了改进。逡逑本系统分为服务器端模块，探针端模块和链码模块三大模块。逡逑４．２模块间接口设计逡逑本系统服务器端模块，探针端模块和链码模块三大模块分别负责不同的功能，逡逑他们之间也有存在很多联系，模块之间存在很多接口，本节介绍各模块之间的接逡逑口设计。逡逑４．２．１服务器端接□设计逡逑服务器端模块主要负责与用户直接交互，作为区块链的应用层直接调用链码，逡逑任务定时，以及接收测量结果等操作。服务器端的模块仍然是系统中最重要的模逡逑块。对于用户界面，它提供了后台服务，向前端界面提供ＡＰＩ接口，处理用户请逡逑求和提交的信息。它连接了用户与数据库使得用户提交的信息可以进行存储

用户身份,管理模块,工作流程,函数

链链码相关的功能上使用密钥进行加密和验证，其他的功能采用普通的账号密码逡逑方式进行身份的确认。逡逑用户身份管理模块的工作流程如图５－１，，其详细描述如下：逡逑１）
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP393.08;TP311.13

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