基于区块链的数据共享关键技术研究与系统实现

发布时间：2023-01-01 16:09

　　随着物联网、大数据和人工智能技术的发展,数据的价值越来越受到重视,本文利用区块链技术能够建立起一套分布式的数据共享系统,既帮助数据流动,又能保护用户的隐私和权益。本文针对数据共享场景,对区块链技术做了相关研究,主要完成以下工作:1)设计并实现了一套基于区块链的去中心化数据交易系统PDash,包括任意兼容的外部存储、处理交易逻辑和争议的智能合约、管理数据和密钥的钱包、负责数据传输的代理网络以及聚合交易信息的数据商城。针对物联网场景,PDash支持实时流数据的交易并且不会泄漏交易双方任何的隐私信息,也不依赖于任何可信的第三方。2)设计了完整的基于区块链和代理网络的数据传输协议OTP,并针对物联网场景做了专门的优化设计,并且将OTP协议应用在了PDash的数据交易过程中。3)在现有的公有链基础上,实现了仅部分节点可见的隐私交易,并在隐私交易的基础上设计了数据分享的机制,使得PDash的数据交易过程隐私性更高。 

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 研究现状
    1.3 研究内容
    1.4 章节组织
第二章 背景知识
    2.1 密码学基础
        2.1.1 哈希函数
        2.1.2 椭圆曲线加密
        2.1.3 RSA公钥加密
        2.1.4 AES对称加密
    2.2 数据结构
        2.2.1 merkle树和MPT树
        2.2.2 交易
        2.2.3 区块
    2.3 智能合约
第三章 PDash: 基于区块链的数据交易系统
    3.1 概述
    3.2 系统架构
    3.3 系统组成模块
        3.3.1 Chain: 基于智能合约的交易处理模块
        3.3.2 External Storage: 利用外部存储分离数据与交易
        3.3.3 Proxy Network: 数据分发网络
        3.3.4 Wallet: 数字资产的入口
        3.3.5 Market: 数据交易信息聚合平台
    3.4 加密与密钥管理方案
        3.4.1 数据加密存储与密钥管理
        3.4.2 数据授权与密钥传输
        3.4.3 身份认证
    3.5 工作流程
        3.5.1 静态数据流转
        3.5.2 流数据流转
    3.6 结果分析
        3.6.1 系统实现
        3.6.2 性能评估
        3.6.3 隐私性分析
    3.7 本章小节
第四章 OTP: 基于区块链的数据开放传输协议
    4.1 概述
    4.2 关键技术
        4.2.1 基于区块链的域名和访问控制系统
        4.2.2 基于区块链的数据完整性校验
        4.2.3 OTP适配层
        4.2.4 基于proxy network的数据传输
    4.3 OTP数据传输流程
        4.3.1 域名注册
        4.3.2 上传数据
        4.3.3 分享数据
        4.3.4 数据完整性校验
    4.4 结果分析
    4.5 本章小结
第五章 隐私交易与基于隐私交易的数据共享
    5.1 概述
    5.2 隐私交易系统设计
    5.3 隐私交易处理机制
        5.3.1 隐私交易生成
        5.3.2 隐私交易处理
    5.4 基于隐私交易的数据共享
    5.5 结果分析
    5.6 本章小节
第六章 总结
    6.1 研究内容总结
    6.2 未来工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文专利



本文编号：3727163