基于区块链的可靠存储及安全分享算法研究

发布时间：2021-04-19 23:25

　　云存储是一种日益广泛应用的数据存储与访问机制。由于区块链技术可以提供一种去中心化的、不需要中间服务商的关键数据保存业务,利用区块链技术实现非中心的数据存储、分享系统是一个逐渐兴起的研究方向。然而,在这种架构下如何保证数据存储、分享过程的可靠性与安全性依旧是目前主要的研究问题。本文提出一种以区块链为基础的去中心化网络存储架构下的数据安全存储及分享方案,用于满足用户对其存储在云端的加密数据进行安全可靠访问和高效分享的需求。本文重点从安全性与可靠性这两个方面入手进行数据分享协议的设计。其中,安全性依靠一系列密码学协议来实现,而可靠性通过一种可修复的冗余策略实现。这种兼备安全性与可靠性的数据分享协议可以将区块链技术扩展应用于节点不可信任的云存储环境下。在安全性上,本文提出一种称为“元密钥”的云存储机制,使用户可以在基于区块链的分布式存储架构下存储和分享他们的加密数据。所有的数据加密密钥都被数据持有者的公钥加密后放置在区块链上,以实现安全存储以及便捷密钥管理的目的。加密后的数据放置在特定的存储节点中,并应用代理重加密技术确保数据可以在非信任环境下进行安全分享。在安全性分析中,本文提出了“密文位置... 

【文章来源】：北京大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
    1.1 研究背景
    1.2 问题提出
    1.3 区块链存储技术综述
        1.3.1 比特币与区块链技术
        1.3.2 区块链共识算法
        1.3.3 区块链云存储系统
    1.4 研究内容
    1.5 研究方法
    1.6 本文贡献及意义
    1.7 本文组织
第二章 背景知识与相关研究
    2.1 区块链安全技术
    2.2 可修复秘密共享方案
        2.2.1 秘密共享
        2.2.2 可修复秘密共享
        2.2.3 纠删码
        2.2.4 局部修复码
    2.3 一般访问结构秘密共享
    2.4 代理重加密算法
    2.5 本章小结
第三章 面向区块链存储的安全数据分享协议
    3.1 去中心化的存储架构
        3.1.1 基于区块链的安全存储架构
        3.1.2 安全密钥管理
    3.2 安全分享协议设计
        3.2.1 元密钥的设计
        3.2.2 代理重加密机制设计
        3.2.3 数据分享协议
    3.3 安全性分析
        3.3.1 元密钥的安全模型
        3.3.2 关于合谋攻击
    3.4 可行性分析
        3.4.1 元密钥上链的可行性
        3.4.2 引入代理角色的可行性
        3.4.3 系统的健壮程度
    3.5 本章小结
第四章 支持局部修复的完备安全秘密共享方案
    4.1 分组修复及修复函数局部化
        4.1.1 局部修复模型
        4.1.2 修复函数
    4.2 支持局部修复的秘密共享
        4.2.1 局部可修复的（k,n）秘密共享方案
        4.2.2 二次秘密共享
        4.2.3 局部修复的完备安全性
    4.3 局部修复模型的特性分析
        4.3.1 修复函数
        4.3.2 修复冗余
        4.3.3 秘密修复与份额修复的解耦
    4.4 模型的性能分析
        4.4.1 模型的健壮性:抗攻击性能
        4.4.2 模型的修复代价:与再生码的对比
    4.5 本章小结
第五章 实验评测
    5.1 实验设计与评测指标
    5.2 系统可行性评测
    5.3 编/解码性能评测
        5.3.1 编码时间与分组方式的关系
        5.3.2 解码时间与错误节点数目的关系
        5.3.3 解码时间与分组方式的关系
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的科研成果
致谢



本文编号：3148516