基于区块链的溯源信息存储平台的研究与实现

发布时间：2020-05-24 19:46

【摘要】：近几年由于假冒伪劣问题凸显,如何对商品的生产与运输信息实现有效追溯成为了行业研究重点。目前市面上大部分的溯源应用使用物联网技术对商品的供应链信息进行跟踪,然而这无法解决溯源应用中普遍存在的数据造假问题。溯源数据的保真成为了溯源行业的痛点。从技术角度上来说,目前的溯源应用的数据存储在传统的关系型数据库如MySQL,SQLServer中,这类中心化数据库存在着多种数据安全问题,如数据被污染,黑客攻击等。为了解决数据保真问题,考虑使用区块链代替数据库来进行溯源数据的存储。本文在对溯源体系架构、区块链技术进行深入研究的基础上,设计基于区块链的溯源信息存储平台。本文对以太坊的性能进行深入分析,提出快速出块策略使得以太坊的数据写入性能随着存储平台的并发量自适应变化,满足物联网高并发的应用场景;同时对以太坊的区块结构进行分析,利用交易的无序性提出双链式存储机制,提高了数据库中存储的感知数据的安全性。在快速出块策略和双链式存储机制的基础上,本文实现了满足高并发使用场景的存储平台,并对存储平台进行功能测试和性能测试。功能测试保证了平台接口的正确性和可用性,性能测试表明存储平台在高并发的数据上传场景下有较为理想的响应速度,快速出块策略在数据上传量较大的应用场景下可以提升以太坊的数据写入性能,同时双链式存储机制可以提升数据库中的感知数据存储安全性并提高溯源数据的查询效率。
【图文】：

以太坊的基本数据结构为区块和交易，其中区块由区块头Ｈ，与包含的交易逡逑的对应信息Ｔ和包含父区块或叔伯区块的区块头Ｕ组成。以太坊区块的结构如逡逑图２－１所示。逡逑９逡逑

采摘、分销、运输、售卖，，这些数据目前大多依靠物联网中的感知设备上报，经逡逑过处理存储在区块链中，而区块链中存储的数据又可以被各种应用系统获取，向逡逑用户提供服务。根据对当前主流的区块链溯源体系的研究，梳理了如图３－１所示逡逑的基于区块链的溯源体系架构。逡逑应栥：；ｌｌ邋ｔ邋ｖ逦１逡逑Ｉ逦｜逡逑＿＿邋：ｒ＇ｌｌ；逡逑g逡逑Ｉ采集平台逦｜；逦１逦？邋＂１逡逑ｍ－邋．ｆｃｖｉ逦ｌ逡逑＾物联网＃逡逑兹么一逦逡逑爸一Ｓ老一一、怒逡逑图３－１基于区块链的溯源体系架构逡逑１５逡逑
【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】：F203;TP311.13

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本文编号：2678900