收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于区块链的高可扩展分布式存储系统的设计与实现

仲秋晨  
【摘要】:随着物联网的发展,边缘计算已成为时下的研究热点之一。边缘计算是在靠近用户或数据源头的网络边缘,包含了网络传输、计算任务、数据存储存储和应用等功能的平台,其核心在于将部分计算、网络或存储任务从云计算中心转移到边缘设备上。相比云计算,边缘计算具有更实时、更快速的数据处理能力和响应能力,部署成本更低,对网络带宽的压力也更小。但是,传统的边缘计算框架也有其潜在的问题。由于边缘节点承担了一部分计算任务,云平台无需也无法实时获取所有的原始数据,而单个的边缘节点也无法实时地获取其他节点的数据,导致用户没有合适的渠道实时获取原始数据。另外,由于没有全局性的数据管理机制,当用户需要精确地查询某些数据时,传统的边缘计算框架显得力不从心。区块链是近年来很热门的技术,通常用于搭建分布式的、去中心化的数据存储和访问系统,具有去中心化、网络健壮、灵活性、安全可信等优点。区块链是一种分布式数据库,与边缘计算有较多的结合点,而且区块链有助于实时管理边缘计算产生的数据。使用区块链作为数据的管理者,数据查询的效率能够显著提高。然而,区块链在边缘计算场景下使用时也有其缺陷。由于边缘计算场景的数据量较大,区块链节点的负担较重,区块链系统的容量可扩展性也需要提高。因此,本文设计了基于区块链的高可扩展分布式存储系统,将区块链技术应用到边缘计算场景下,并使用了新的容量扩展方案增强了区块链系统的容量可扩展性,提高了区块链和边缘计算框架的可用性和可靠性。本文的研究内容主要有以下几点:首先,本文设计了新的边缘计算数据存储与访问框架,将区块链应用于边缘计算框架中,增加了实时查询原始数据的功能,为依赖于实时查询的应用提供了支持。在框架中,区块链保存边缘终端生产的数据的元数据,用户可以通过查询区块链中保存的元数据来实时查询全局数据。其次,本文在新的边缘计算框架的基础上,设计了新的数据结构和读写流程,增加了存储在区块链中的元数据结构,设计了包括了区块链在内的数据读取和写入功能,也增加了使用哈希值验证数据是否被篡改的功能。然后,本文根据区块链技术的特性和边缘计算的需要,设计了多链存储机制作为区块链的容量扩展方法。多链存储设计将所有节点分成多条区块链,让多条链共同承担存储任务。除了网络结构,本文也设计了多链存储设计的数据分布机制、读写流程和容错机制。最后,本文依照系统的框架设计和流程设计,对基于区块链的可扩展存储系统进行了实现,包括边缘计算框架和存储系统本身,并通过搭建仿真环境对系统进行了功能上的实验和验证。通过验证,我们发现本文设计的系统能够有效地实现实时的、全局的原始数据查询,能够增强防篡改性,区块链的容量可扩展性也得到了提高。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前14条
1 许娅伦;;基于预测的共识机制[J];电子技术与软件工程;2021年11期
2 陈荣宛;杨宗义;熊智;何巍;;机组遇上区块链[J];移动电源与车辆;2020年03期
3 董春辉;;区块链视域下的高校网络思想政治教育新思维[J];安徽工业大学学报(社会科学版);2020年04期
4 向前;钟世彬;徐海华;黄琳;安正源;杨筱筱;;区块链技术在个人电子健康信息管理中的应用[J];产业科技创新;2020年06期
5 颜勇;寻轶;李曦冉;韦永越;;以设计驱动区块链应用于粤港澳大湾区疫情防控的策略[J];城市观察;2020年05期
6 张彭奕;宋杰;;区块链共识算法效能优化研究进展[J];计算机科学;2020年12期
7 刘正元;王清华;;区块链在军事物流中的应用和展望[J];军事交通学院学报;2020年12期
8 毛雯雯;施炯;;基于区块链技术的溯源秤监管系统设计[J];宁波工程学院学报;2020年04期
9 葛青龙;汪双飞;;基于随机网格的区块链交易数据隐私保护研究[J];自动化与仪器仪表;2020年12期
10 宾建伟;相里朋;;区块链与电子签名的关系[J];现代计算机;2020年33期
11 刘千仞;薛淼;任梦璇;任杰;王光全;;基于区块链的数据共享与可信计算应用与研究[J];邮电设计技术;2020年11期
12 杨雨婷;陈敏;;基于区块链的医疗数据溯源系统设计[J];中国数字医学;2020年11期
13 盛甫斌;刘晓冰;;区块链技术在跨境贸易场景中的应用[J];企业管理;2021年01期
14 高奇琦;;区块链在智能社会中的政治经济意义[J];上海师范大学学报(哲学社会科学版);2021年01期
中国重要会议论文全文数据库 前20条
1 葛健;郭慧馨;;企业在未来区块链技术上的战略选择[A];中国计算机用户协会网络应用分会2018年第二十二届网络新技术与应用年会论文集[C];2018年
2 姜臣云;;区块链电子数据取证技术应用于知识产权保护的价值分析与路径探索[A];《上海法学研究》集刊2021年第21卷——刑法研究会卷[C];2021年
3 洪勇;;智慧燃气的研究和应用——区块链技术在燃气领域的应用可能及展望[A];2020年燃气安全交流研讨会论文集、调研报告[C];2020年
4 郭欣林;唐玲;;区块链技术在财务会计领域的应用探讨[A];劳动保障研究会议论文集(十三)[C];2021年
5 申万宏源证券有限公司课题组;马龙官;;区块链技术在资产证券化的应用及价值研究[A];创新与发展:中国证券业2019年论文集[C];2020年
6 居晓军;于波;李娜;;区块链助力媒体传播的技术构想[A];中国新闻技术工作者联合会2020年学术年会论文集[C];2020年
7 赵予汐;;区块链技术在广播电视智能接收终端生产数据保护中的应用研究[A];全国互联网与音视频广播发展研讨会(NWC)暨中国数字广播电视与网络发展年会(CCNS)论文集(2020年特辑)[C];2020年
8 陈薇;冯伟;;区块链数字版权保护系统的构建[A];中国新闻技术工作者联合会2020年学术年会论文集[C];2020年
9 赵予汐;;区块链技术在机顶盒生产数据保护中的应用研究[A];中国新闻技术工作者联合会2020年学术年会论文集[C];2020年
10 辛耀东;张纯锋;朱文印;何云峰;宋军;郭启超;;基于区块链的共享洗衣机系统[A];2020年中国家用电器技术大会论文集[C];2020年
11 刘洋;彭林;;区块链司法存证技术的检视与规制——以1088份裁判文书、289份调查问卷为分析样本[A];司法体制综合配套改革中重大风险防范与化解——全国法院第31届学术讨论会获奖论文集(上)[C];2020年
12 程文辉;杜英翔;;“技治”与“法治”——区块链在法院电子卷宗建设中的适用性分析与法律风险探索[A];司法体制综合配套改革中重大风险防范与化解——全国法院第31届学术讨论会获奖论文集(上)[C];2020年
13 张明德;储志强;;基于区块链技术的比特币体系原理研究[A];2020年“网络安全技术与应用创新”研讨会论文集[C];2020年
14 朱若璐;马小超;;浅析“一带一路”税收征管的创新问题——基于大数据与区块链技术的结合[A];财金观察(2020年第2辑)[C];2020年
15 朱彤;王晓国;张庆福;李心雨;;引入空间坐标解决区块链分叉安全问题的研究[A];2020年“网络安全技术与应用创新”研讨会论文集[C];2020年
16 毛晓锋;马方超;郭敏;;论区块链工作证明的安全性和性能[A];2020年“网络安全技术与应用创新”研讨会论文集[C];2020年
17 高飞;;区块链在高校教改中的应用研究[A];华南教育信息化研究经验交流会2021论文汇编(二)[C];2021年
18 张瑞兴;;区块链背景下的互联网保险法律风险及监管对策研究[A];《上海法学研究》集刊(2020年第15卷 总第39卷)——数字经济法治文集[C];2020年
19 胡勇;;基于区块链的网络金融犯罪惩治与个人信息保护研究[A];做优刑事检察之网络犯罪治理的理论与实践——第十六届国家高级检察官论坛文集[C];2020年
20 曾昕;刘滔;;规制与惩责:区块链金融交易的刑事犯罪分析[A];《上海法学研究》集刊(2020年第18卷 总第42卷)——海华永泰律师事务所文集[C];2020年
中国博士学位论文全文数据库 前20条
1 章建赛;基于区块链技术的信用治理研究[D];北京邮电大学;2021年
2 胡腾;区块链分布式计算环境安全威胁研究[D];电子科技大学;2021年
3 高峰;面向区块链数字货币的监管技术研究[D];北京理工大学;2018年
4 付金华;高效能区块链关键技术及应用研究[D];战略支援部队信息工程大学;2020年
5 郭苏琳;区块链环境下网络舆情传播及风险管理研究[D];吉林大学;2020年
6 李嘉兴;云计算服务中的区块链技术研究[D];广东工业大学;2021年
7 崔红蕊;我国商业银行引入区块链技术的动因、场景及风险研究[D];中国社会科学院研究生院;2019年
8 李皎;考虑信任度和权值的区块链数据通信性能优化研究[D];西北工业大学;2017年
9 周李京;区块链隐私关键技术研究[D];北京邮电大学;2019年
10 薛腾飞;区块链应用若干问题研究[D];北京邮电大学;2019年
11 郭子卿;加密外包数据上的信息检索方案研究[D];北京邮电大学;2019年
12 周桐;基于区块链技术的可信数据通证化方法的研究与应用[D];中国科学技术大学;2019年
13 黄慧;基于区块链的数据交换与共享技术研究[D];西安电子科技大学;2019年
14 周亮瑾;基于区块链和分布式数据库的铁路旅客隐私保护技术研究[D];中国铁道科学研究院;2018年
15 王成;基于区块链的保险行业信息系统架构及关键技术研究[D];中国铁道科学研究院;2017年
16 高玉龙;区块链的交易安全和隐私保护关键技术研究[D];北京邮电大学;2021年
17 张洪玮;基于区块链的隐私保护关键技术研究[D];天津理工大学;2019年
18 刘同来;区块链网络中的数据存储、访问控制及计算资源优化[D];广东工业大学;2021年
19 薛立德;区块链共识算法及其应用研究[D];中国科学技术大学;2021年
20 余斌;区块链存储和传输的扩展方法研究与应用[D];中国科学技术大学;2021年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 仲秋晨;基于区块链的高可扩展分布式存储系统的设计与实现[D];上海交通大学;2020年
2 耿子健;基于区块链的网上投票系统的设计与实现[D];华中科技大学;2020年
3 杨亮丽;区块链技术在证照卡包系统中的研究与应用[D];华中科技大学;2020年
4 吴冷希;基于区块链的施工质量控制体系研究[D];华中科技大学;2020年
5 张旭;基于区块链的文章投稿机制设计与实现[D];大连理工大学;2021年
6 梅昊娟;基于余数系统的区块链存储优化模型[D];天津大学;2019年
7 葛纪红;基于区块链的能源数据访问控制方法研究[D];昆明理工大学;2021年
8 唐榆程;基于区块链的隐私保护技术的研究与应用[D];电子科技大学;2021年
9 苏前程;基于区块链的网络博弈平台设计与实现[D];东南大学;2020年
10 阮晴;基于区块链的社交平台的设计与实现[D];东华大学;2021年
11 王杰;区块链技术在金融领域的应用研究[D];华北电力大学(北京);2021年
12 黄梦妍;区块链跨链关键技术研究[D];北京邮电大学;2021年
13 张栩豪;账户型区块链可扩展存储模型[D];太原理工大学;2021年
14 郑晓静;区块链背景下个人信息被遗忘权保护研究[D];兰州大学;2021年
15 黄闪闪;基于区块链的高可用私有云平台设计与实现[D];西安工业大学;2021年
16 郭强;基于区块链的教学资源共享系统的设计与实现[D];曲阜师范大学;2020年
17 邓少华;基于区块链的学业信息隐私保护方法与系统[D];华中师范大学;2020年
18 李雪伟;区块链技术在安全云存储中的应用研究与实现[D];战略支援部队信息工程大学;2020年
19 牟玉祥;区块链共识机制在医疗数据共享中的应用研究[D];西北师范大学;2020年
20 张越;区块链技术在公益互助平台中的应用研究[D];山东理工大学;2020年
中国重要报纸全文数据库 前20条
1 本报记者 苏南;区块链驱动电网转型升级[N];中国能源报;2020年
2 本报记者 任晓宇;区块链夜未眠[N];经济观察报;2019年
3 本报记者 黄蕾 实习记者 孙昊曈;项目落地率约5% 一家区块链技术公司的“证明”[N];经济观察报;2019年
4 ;警惕地方拿区块链“割韭菜”[N];经济观察报;2019年
5 本报记者 李祥;海南加快区块链产业发展[N];中国商报;2020年
6 本报记者 郑源源;中国人寿 区块链技术助力精准扶贫[N];农村金融时报;2020年
7 本报记者 王玉华;市人社局在全省首推“区块链+政务”服务[N];淄博日报;2020年
8 记者 张宗兴;加快推进区块链技术和产业创新发展[N];赣南日报;2020年
9 记者 孟凡霞 刘四红 刘瀚琳;区块链应用迎“北京方案”[N];北京商报;2020年
10 ;我市大数据发展专题讲座举行[N];铜仁日报;2020年
11 本报记者 郑瑜 张荣旺;争抢“头名”身份 区块链服务商跑马圈地[N];中国经营报;2020年
12 铜仁日报融媒体记者 王安宏;我市召开大数据及区块链产业发展座谈会[N];铜仁日报;2020年
13 记者 董娜 通讯员 楼烧冬;鄞州挖潜增效推进“最多跑一次”[N];宁波日报;2020年
14 本报见习记者 田瑞颖;区块链能否砍掉“萝卜章”?[N];中国科学报;2020年
15 黄爱民 特约记者 徐祯 记者 李美霞;价值互联 链接世界[N];赣南日报;2020年
16 记者 唐燕 实习生 李怡萱;2020全球区块链创新发展大会举行[N];江西日报;2020年
17 记者 刘燕凤 刘水莲 实习生 赵佳华;全球区块链创新发展大会主题论坛举行[N];赣南日报;2020年
18 通讯员 黄温玲 记者 林瑞琪;数字福建区块链重点项目集中开工[N];福州日报;2020年
19 本报记者 刘玉荣 施薇 通讯员 赖文光;“区块链+食品溯源” 保障舌尖上的安全[N];闽西日报;2020年
20 首席记者 范玉蕾;河北省区块链联盟在我市成立[N];石家庄日报;2020年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978