基于区块链的数据分布式存储安全机制研究
发布时间：2021-12-18 02:33
分布式存储架构凭借海量存储和易于扩展等优势,成为用户大数据异端存储的主要方式,但数据的机密性、完整性和可用性面临着严峻挑战。作为一种新型分布式的共享账本,区块链技术一经提出就凭借去中心化、防篡改和匿名性等特点,成为保障数据安全的一项重要技术。本文主要基于区块链技术,研究数据分布式存储的安全协议及原型系统设计,创新性工作具体如下:1.提出基于区块链的数据完整性证明协议。利用区块链中的Merkle属性完成数据的完整性证明,同时基于区块链的公开可审计的特点,允许用户通过区块链上的数据信息实现完整性证明的公开可验证功能。2.提出基于区块链的数据确定性删除协议。利用区块链保存服务器生成的数据删除证据和经证据构造得到的Merkle树的根值。用户通过区块链上的证据信息,对收到的删除结果进行验证,确保服务器的行为诚实和数据不可恢复。3.设计基于区块链的分布式存储原型系统。使用区块链上数据的关键信息,采用“链外存储”的方式将数据存储在点对点的存储网络中,并支持所设计的数据完整性验证和确定性删除协议。综上所述,本文研究了基于区块链技术的数据完整性证明协议和确定性删除协议,并部署在设计的分布式存储原型系统上...
【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 数据完整性证明协议研究现状
1.2.2 数据确定性删除协议研究现状
1.2.3 分布式存储研究现状
1.3 研究目标与内容
1.3.1 研究基于区块链的数据完整性证明协议
1.3.2 研究基于区块链的数据确定性删除协议
1.3.3 设计与实现基于区块链的分布式存储原型系统
1.4 论文组织结构
第2章 基础知识
2.1 分布式存储
2.2 密码学基础知识
2.2.1 哈希函数
2.2.2 数字签名
2.3 区块链
2.3.1 区块链概念
2.3.2 区块链特点
2.3.3 基础架构
2.4 智能合约
2.5 MERKLE哈希树
2.6 本章小结
第3章 基于区块链的数据完整性证明协议
3.1 引言
3.2 问题描述
3.3 系统模型和设计目标
3.3.1 系统模型
3.3.2 攻击模型
3.3.3 设计目标
3.4 BPDI协议构造
3.4.1 符号定义
3.4.2 构造合约
3.4.3 具体构造
3.5 安全性和性能分析
3.5.1 安全性分析
3.5.2 性能分析
3.6 实验结果与分析
3.6.1 实验环境
3.6.2 结果分析
3.7 本章小结
第4章 基于区块链的数据确定性删除协议
4.1 引言
4.2 问题描述
4.3 系统模型和设计目标
4.3.1 系统模型
4.3.2 攻击模型
4.3.3 设计目标
4.4 BDAD协议构造
4.4.1 符号定义
4.4.2 具体构造
4.5 安全性和性能分析
4.5.1 安全性分析
4.5.2 性能分析
4.6 实验结果与分析
4.6.1 实验环境
4.6.2 结果分析
4.7 本章小结
第5章 基于区块链的分布式存储原型系统设计
5.1 引言
5.2 问题描述
5.3 系统模型和设计目标
5.3.1 系统模型
5.3.2 设计目标
5.4 BDSS系统模块设计
5.4.1 符号定义
5.4.2 数据上传模块
5.4.3 数据下载模块
5.4.4 数据删除模块
5.5 安全性与性能分析
5.5.1 安全性分析
5.5.2 性能分析
5.6 实验结果与分析
5.6.1 实验环境
5.6.2 结果分析
5.7 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 全文工作总结
6.2 未来工作展望
参考文献
致谢
附录一 作者攻读硕士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]分布式存储取代集中式存储可行性分析[J]. 金天骄. 邮电设计技术. 2019(10)
[2]基于云平台的区块链组网方案及数据共享存储机制[J]. 袁敏夫,李引,陈胜俭,郑翔蔚. 计算机与现代化. 2019(09)
[3]云存储数据完整性审计技术研究综述[J]. 邵必林,李肖俊,边根庆,赵煜. 信息网络安全. 2019(06)
[4]政务大数据安全架构研究[J]. 朱岩,刘国伟,王静. 信息安全研究. 2019(05)
[5]基于区块链的可公开验证分布式云存储系统[J]. 黑一鸣,刘建伟,张宗洋,喻辉. 信息网络安全. 2019(03)
[6]基于区块链的电网全业务数据分布式存储应用[J]. 王丽霞,李伟,李广野,温鑫. 信息技术. 2019(01)
[7]DIRA: Enabling decentralized data integrity and reputation audit via blockchain[J]. QI YiNing,HUANG YongFeng. Science China（Technological Sciences）. 2019(04)
[8]产科护理人员心理焦虑原因及对策浅析[J]. 朱璐,汪启兰. 系统医学. 2018(20)
[9]信息技术创新[J]. 网络安全和信息化. 2018(07)
[10]大数据为民众带来了什么?[J]. 魏琴,欧阳智,袁华. 大数据时代. 2018(06)
本文编号：3541450
【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 数据完整性证明协议研究现状
1.2.2 数据确定性删除协议研究现状
1.2.3 分布式存储研究现状
1.3 研究目标与内容
1.3.1 研究基于区块链的数据完整性证明协议
1.3.2 研究基于区块链的数据确定性删除协议
1.3.3 设计与实现基于区块链的分布式存储原型系统
1.4 论文组织结构
第2章 基础知识
2.1 分布式存储
2.2 密码学基础知识
2.2.1 哈希函数
2.2.2 数字签名
2.3 区块链
2.3.1 区块链概念
2.3.2 区块链特点
2.3.3 基础架构
2.4 智能合约
2.5 MERKLE哈希树
2.6 本章小结
第3章 基于区块链的数据完整性证明协议
3.1 引言
3.2 问题描述
3.3 系统模型和设计目标
3.3.1 系统模型
3.3.2 攻击模型
3.3.3 设计目标
3.4 BPDI协议构造
3.4.1 符号定义
3.4.2 构造合约
3.4.3 具体构造
3.5 安全性和性能分析
3.5.1 安全性分析
3.5.2 性能分析
3.6 实验结果与分析
3.6.1 实验环境
3.6.2 结果分析
3.7 本章小结
第4章 基于区块链的数据确定性删除协议
4.1 引言
4.2 问题描述
4.3 系统模型和设计目标
4.3.1 系统模型
4.3.2 攻击模型
4.3.3 设计目标
4.4 BDAD协议构造
4.4.1 符号定义
4.4.2 具体构造
4.5 安全性和性能分析
4.5.1 安全性分析
4.5.2 性能分析
4.6 实验结果与分析
4.6.1 实验环境
4.6.2 结果分析
4.7 本章小结
第5章 基于区块链的分布式存储原型系统设计
5.1 引言
5.2 问题描述
5.3 系统模型和设计目标
5.3.1 系统模型
5.3.2 设计目标
5.4 BDSS系统模块设计
5.4.1 符号定义
5.4.2 数据上传模块
5.4.3 数据下载模块
5.4.4 数据删除模块
5.5 安全性与性能分析
5.5.1 安全性分析
5.5.2 性能分析
5.6 实验结果与分析
5.6.1 实验环境
5.6.2 结果分析
5.7 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 全文工作总结
6.2 未来工作展望
参考文献
致谢
附录一 作者攻读硕士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]分布式存储取代集中式存储可行性分析[J]. 金天骄. 邮电设计技术. 2019(10)
[2]基于云平台的区块链组网方案及数据共享存储机制[J]. 袁敏夫,李引,陈胜俭,郑翔蔚. 计算机与现代化. 2019(09)
[3]云存储数据完整性审计技术研究综述[J]. 邵必林,李肖俊,边根庆,赵煜. 信息网络安全. 2019(06)
[4]政务大数据安全架构研究[J]. 朱岩,刘国伟,王静. 信息安全研究. 2019(05)
[5]基于区块链的可公开验证分布式云存储系统[J]. 黑一鸣,刘建伟,张宗洋,喻辉. 信息网络安全. 2019(03)
[6]基于区块链的电网全业务数据分布式存储应用[J]. 王丽霞,李伟,李广野,温鑫. 信息技术. 2019(01)
[7]DIRA: Enabling decentralized data integrity and reputation audit via blockchain[J]. QI YiNing,HUANG YongFeng. Science China（Technological Sciences）. 2019(04)
[8]产科护理人员心理焦虑原因及对策浅析[J]. 朱璐,汪启兰. 系统医学. 2018(20)
[9]信息技术创新[J]. 网络安全和信息化. 2018(07)
[10]大数据为民众带来了什么?[J]. 魏琴,欧阳智,袁华. 大数据时代. 2018(06)
本文编号：3541450
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