基于区块链信用体系的内容分发架构
发布时间：2022-02-10 04:50
随着互联网的飞速发展,网络的主要目的已从主机之间的通信转变为内容分发的实现。在网络急剧扩张、流量与存储数据量激增的场景下,现有的分发架构存在诸多瓶颈:服务对中心架构的高度依赖问题、带宽资源反复支出导致的带宽成本高昂问题、集中式存储导致的数据丢失风险问题、基于域名寻址的低效问题等。为此,探索更加高效的内容分发架构对互联网的发展有着重要意义。本文从上述问题出发,提出了一种高效的基于内容寻址的去中心化分发架构。从架构高度依赖中心化、带宽成本高昂的问题出发,本文明确了网络架构去中心化的思想。考虑到现有数字版权管理机制无法避免中心化认证服务器带来的扩张瓶颈和单点故障问题,结合区块链的增信机制,本文创新性地提出了一种基于区块链信用体系的分布式数字版权管理（Digital Right Management,DRM）机制,为实现高效率、低成本的去中心化网络架构提供技术支撑。传统区块链技术中区块膨胀、交易效率低、交易延迟高等问题,制约了区块链技术在内容分发场景中的应用。结合内容分发场景高度依赖移动终端的特性,本文设计了针对上述去中心化网络架构的轻量化应用架构:利用有向无环图（Directed Acycl...
【文章来源】：上海交通大学上海市211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：117 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基于C/S网络架构的DRM机制Fig.2-2DRMmechanisminC/Sarchitectures用户
上海交通大学硕士学位论文13b）现有分布式网络架构DRM机制概况基于分布式网络结构的DRM机制如图2-3所示。内容的提供者向内容服务器提供数字资源，内容服务器负责对价值内容进行加密和分发；许可证服务器主要对用户的权限进行验证，以及根据用户付费情况生成和发放数字内容的许可证。图2-3基于分布式架构的DRM系统Fig.2-3DRMmechanismindistributedarchitectures区别于C/S架构的DRM系统，上述基于分布式网络架构的DRM系统，将内容分发环节和许可证分发环节分离，利用分布式网络的高扩展性和分布式处理的架构进行内容分发，一定程度上缓解了中心架构中内容服务器的压力。但基于认证服务器进行用户认证、付费处理和许可证分发的作法，在提高安全性的同时，仍然无法避免C/S架构的弊端，DRM机制的效率仍然受制于许可证服务器的性能和带宽，在网络扩张的时候会容易出现瓶颈问题。2.2.2去中心化环境中的DRM机制需求分析通过上述DRM机制的概况可知，现有的DRM机制均无法避免C/S架构的弊端，在网络扩张时面临瓶颈问题，存在可扩展性和健壮性上的不足。针对提出的去中心化网络架构设计行之有效的数字版权管理方法成为完善内容分发架构的重要一环。本节将基于用户需求以及分布式架构中节点所在的去中心化环境，分析分布式DRM机制的需求：所有的DRM机制所面临的一个核心威胁就是用户非法获取超出他权限的权利，复制或重新分发价值内容。这些问题在去中心化的网络中更加凸显，所以在去中心化环境下的DRM机制必须能够有效控制权利滥用问题。用户内容服务器内容所有者用户提供内容费用管理用户许可证服务器对等网络认证、付费、申请许可证分发下载下载下载
上海交通大学硕士学位论文 区块链是由多个独立节点分散记录的分布式数据库，具体来看，每一个区块就是一个包含数据的存储实体，多个实体按照一定的算法与规则进行链接形成了区块链。区块链的基本数据结构如图 2-4 所示，区块链结构存储于去中心化系统中各节点共享的分布式数据账本中，每个分布式网络中的节点都可以通过特定的算法和数据结构将数据装到一个带有时间戳的数据区块中，并链接到主区块链上。 区块 n 区块 n+1 区块 n+2
【参考文献】：
期刊论文
[1]面向比特币的区块链扩容:关键技术,制约因素与衍生问题[J]. 曹帅,袁勇,倪晓春,王飞跃. 自动化学报. 2019(06)
[2]未来通信网络架构及演进方案[J]. 张晟,戎伟. 电信科学. 2018(07)
[3]区块链技术发展现状与展望[J]. 袁勇,王飞跃. 自动化学报. 2016(04)
[4]未来网络体系架构研究综述[J]. 黄韬,刘江,霍如,魏亮,刘韵洁. 通信学报. 2014(08)
[5]新型通用格式多媒体数字版权管理系统设计与实现[J]. 黄勤龙,马兆丰,莫佳,钮心忻,杨义先. 通信学报. 2013(10)
[6]互联网体系结构评估模型、机制及方法研究综述[J]. 徐恪,朱敏,林闯. 计算机学报. 2012(10)
[7]多媒体网络:从内容分发网络到未来互联网[J]. 尹浩,詹同宇,林闯. 计算机学报. 2012(06)
[8]未来互联网体系结构研究综述[J]. 谢高岗,张玉军,李振宇,孙毅,谢应科,李忠诚,刘韵洁. 计算机学报. 2012(06)
[9]群签名在DRM系统隐私保护中的应用研究[J]. 张海鑫,程丽红,李顺东. 计算机工程与应用. 2011(15)
[10]下一代互联网体系结构研究现状和发展趋势[J]. 吴建平,李星,刘莹. 中兴通讯技术. 2011(02)
本文编号：3618278
【文章来源】：上海交通大学上海市211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：117 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基于C/S网络架构的DRM机制Fig.2-2DRMmechanisminC/Sarchitectures用户
上海交通大学硕士学位论文13b）现有分布式网络架构DRM机制概况基于分布式网络结构的DRM机制如图2-3所示。内容的提供者向内容服务器提供数字资源，内容服务器负责对价值内容进行加密和分发；许可证服务器主要对用户的权限进行验证，以及根据用户付费情况生成和发放数字内容的许可证。图2-3基于分布式架构的DRM系统Fig.2-3DRMmechanismindistributedarchitectures区别于C/S架构的DRM系统，上述基于分布式网络架构的DRM系统，将内容分发环节和许可证分发环节分离，利用分布式网络的高扩展性和分布式处理的架构进行内容分发，一定程度上缓解了中心架构中内容服务器的压力。但基于认证服务器进行用户认证、付费处理和许可证分发的作法，在提高安全性的同时，仍然无法避免C/S架构的弊端，DRM机制的效率仍然受制于许可证服务器的性能和带宽，在网络扩张的时候会容易出现瓶颈问题。2.2.2去中心化环境中的DRM机制需求分析通过上述DRM机制的概况可知，现有的DRM机制均无法避免C/S架构的弊端，在网络扩张时面临瓶颈问题，存在可扩展性和健壮性上的不足。针对提出的去中心化网络架构设计行之有效的数字版权管理方法成为完善内容分发架构的重要一环。本节将基于用户需求以及分布式架构中节点所在的去中心化环境，分析分布式DRM机制的需求：所有的DRM机制所面临的一个核心威胁就是用户非法获取超出他权限的权利，复制或重新分发价值内容。这些问题在去中心化的网络中更加凸显，所以在去中心化环境下的DRM机制必须能够有效控制权利滥用问题。用户内容服务器内容所有者用户提供内容费用管理用户许可证服务器对等网络认证、付费、申请许可证分发下载下载下载
上海交通大学硕士学位论文 区块链是由多个独立节点分散记录的分布式数据库，具体来看，每一个区块就是一个包含数据的存储实体，多个实体按照一定的算法与规则进行链接形成了区块链。区块链的基本数据结构如图 2-4 所示，区块链结构存储于去中心化系统中各节点共享的分布式数据账本中，每个分布式网络中的节点都可以通过特定的算法和数据结构将数据装到一个带有时间戳的数据区块中，并链接到主区块链上。 区块 n 区块 n+1 区块 n+2
【参考文献】：
期刊论文
[1]面向比特币的区块链扩容:关键技术,制约因素与衍生问题[J]. 曹帅,袁勇,倪晓春,王飞跃. 自动化学报. 2019(06)
[2]未来通信网络架构及演进方案[J]. 张晟,戎伟. 电信科学. 2018(07)
[3]区块链技术发展现状与展望[J]. 袁勇,王飞跃. 自动化学报. 2016(04)
[4]未来网络体系架构研究综述[J]. 黄韬,刘江,霍如,魏亮,刘韵洁. 通信学报. 2014(08)
[5]新型通用格式多媒体数字版权管理系统设计与实现[J]. 黄勤龙,马兆丰,莫佳,钮心忻,杨义先. 通信学报. 2013(10)
[6]互联网体系结构评估模型、机制及方法研究综述[J]. 徐恪,朱敏,林闯. 计算机学报. 2012(10)
[7]多媒体网络:从内容分发网络到未来互联网[J]. 尹浩,詹同宇,林闯. 计算机学报. 2012(06)
[8]未来互联网体系结构研究综述[J]. 谢高岗,张玉军,李振宇,孙毅,谢应科,李忠诚,刘韵洁. 计算机学报. 2012(06)
[9]群签名在DRM系统隐私保护中的应用研究[J]. 张海鑫,程丽红,李顺东. 计算机工程与应用. 2011(15)
[10]下一代互联网体系结构研究现状和发展趋势[J]. 吴建平,李星,刘莹. 中兴通讯技术. 2011(02)
本文编号：3618278
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