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数据共享场景中数据管控机制研究

杨霖霏  
【摘要】:社交网络和电子商务等网络服务的发展开启了一个大规模生产、应用数据的时代,这使得数据成为一种资产,对其进行共享交易成为了促进相关产业发展的一种有效手段。然而当前数据共享的解决方案中存在平台不可信、法律不具体、渠道不通畅、标准不规范等问题,这使得许多企业不能够放心地将数据共享交易出来。另一方面,由于开放数据需要外界访问企业的数据中心,极大的访问请求给了外界对企业进行隐私分析的可能,这也是导致当前数据共享难以有效实施的问题。为此本文提出了一种数据共享管控方案,利用区块链和软件定义网络,从数据源和数据两方面实现数据共享交易过程中的安全保障。本文的主要工作及创新点如下:(1)设计了数据共享管控方案,提供数据共享授权记录追溯能力,实现对数据和数据提供方的安全。本方案利用区块链技术实现了数据共享记录的分布式记录,能够提供去中心化、不可篡改的安全可信的交易数据存储,保障数据使用可确权;同时在SDN网络的基础上,实现了数据中心流量匿名化保障方案,防止外界对数据中心的恶意探测和分析。(2)对现有的区块链共识算法进行分析整理,提出了改进DPoS共识算法,能够更好适应数据共享场景下交易量大、网络不可信的特点。同时,本方案结合PBFT算法,对传统DPoS算法代理人恶意分叉的风险进行了规避,提供了更加安全的服务保障。同时本方案对算法的正确性和性能进行了仿真验证。(3)研究的SDN环境下的流量匿名化处理,以保障数据中心内部拓扑和路由信息不被外界进行分析和探测。在SDN网络下,实现了一种基于随机处理函数的快速流量匿名化方案,能够提供额外延时不超过3%的匿名化流量处理。同时,分析优化了匿名化处理对引入的额外流表数量,降低了对交换机性能的影响。在Mininet仿真网络上对本文提出的处理方案进行仿真实验,证明本方案在引入较低时延的情况下能提供较好的匿名效果。


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