收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

云计算服务中的区块链技术研究

李嘉兴  
【摘要】:随着大数据时代的来临,终端已不能容纳用户产生的海量数据,而是把数据存储在云服务器上。确保云端数据的安全是提高云存储服务质量以及招揽用户的前提,致使云存储安全技术成为当今大数据安全的研究热点。由于大数据的价值更多来源于它的二次利用,因此大数据完整性验证技术成为保护大数据价值必不可少的关键技术。同时,为更高效、安全地对海量的数据进行完整性验证,区块链网络中基于深度强化学习的云存储公开审计也具有重要意义。此外,密钥管理是区块链网络中确保用户数据安全及隐私的重要技术。最后,安全、高效的P2P(Peer-to-Peer)分布式云存储架构是存储海量数据的基础保障。本文针对大数据云存储的安全,研究大数据环境下云端数据完整性验证、基于深度强化学习的公开审计、密钥管理以及P2P云存储安全架构技术,研究内容之间层层递进。具体地,本文结合区块链技术,探索去第三方的完整性验证方案,研究基于区块链的远程数据完整性验证技术,创新性地把文件块的哈希标签作为交易数据存储到区块链中。依据现有基于区块链的公开审计方案,探索区块链网络中基于深度强化学习的云存储公开审计方案,并率先开展基于深度强化学习中DDPG(Deep Deterministic Policy Gradient)算法的区块链公开审计技术研究。基于传统的中心化密钥管理机制,探索去第三方、无共同密钥材料的安全密钥管理方案,对基于区块链的去中心化安全密钥管理技术展开深入研究。基于现有的两种云存储架构,探索基于P2P网络的分布式云存储架构,对基于区块链的P2P云存储进行研究。本文的主要工作概况如下:(1)提出了一种基于区块链技术的公开审计方案。该方案去除了第三方审计者,仅包含互不信任的两个实体,即数据拥有者(Data Owner,DO)和云服务提供商(Cloud Service Provider,CSP),并在云存储系统中为DO提供高效、安全的远程数据完整性验证服务。DO把哈希标签存储到区块链中,并委托任意其他一个DO利用区块链上的哈希标签构建Merkle哈希树(Merkle Hash Tree,MHT),通过对比该DO与CSP返回的MHT根值,实现对其外包数据的完整性验证。由于所有数据块的哈希标签都用于构建MHT,因此该方案理论上可以100%保证数据的完整性。安全性分析证明了该方案可以抵御恶意实体的攻击和区块链网络中的51%攻击。此外,实验结果证明,该方法在计算和通信开销上明显优于现有的三种方法。(2)提出了一种区块链网络中基于深度强化学习的云存储公开审计方案。该方案提高了云存储公开审计的效率和安全性,同时减少了计算、通信和存储的开销。大多数现有的云存储公共审计方案都采用静态审计策略,该策略无法有效地应对区块链网络中的动态环境。同时,利用机器学习对系统进行参数学习和优化是一大趋势,而现有解决方案中均没有采用机器学习的方法对系统的性能(吞吐量和网络延迟等)进行优化。该方案采用DDPG算法,为区块链网络中的云存储审计服务设计了一个基于深度强化学习的方案,该方案能够在最大化交易吞吐量的同时最小化网络延迟。详细的安全分析表明,该方案能够防御由共识机制引起的恶意实体攻击。实验结果表明,该方案在吞吐量、网络延迟等方面均优于现有的方案。(3)面向移动边缘计算环境,提出了一种基于区块链的安全密钥管理方案。与现有的方法不同,该方案并未采用共同密钥材料,而是通过区块链技术取代了第三方实体的功能。在方案中,移动设备能够进行安全的通信,同时能够灵活地在子网之间移动。除了能够抵御网络中的单点攻击之外,该方案还能够最小化密钥生成、密钥分发和密钥缓存的开销,分别对应了计算、通信和存储的开销。然后,本文基于区块链网络中的51%攻击对本文方案的安全性进行了详细的量化分析,以证明其在移动环境中的安全性。实验结果表明,该方案的计算、通信和存储开销均明显优于现有的方案。(4)提出了一种P2P网络中基于区块链的分布式云存储安全架构,并在安全性和网络传输延迟方面,对该架构与两个传统的云存储架构进行了对比。本文利用遗传算法对现有的分布式云存储架构的副本放置策略进行优化,降低了其副本调度和传输的成本。同时,本文架构的平均文件丢失率优于其他两种架构。数值与仿真实验结果表明,该架构在文件存储安全性和网络传输延迟等方面均优于传统的云存储架构。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前18条
1 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
2 贺兆成;王静萱;杨春祥;;区块链技术在不动产登记中的应用[J];山东国土资源;2021年02期
3 蒲天豪;陈浩天;李林峻;屈靖;洪兴宇;闫丽丽;;基于区块链技术的电子合同应用研究[J];网络安全技术与应用;2021年02期
4 郑翊君;;区块链电子存证问题研究[J];营销界;2021年04期
5 马首群;范洪博;刘应;;区块链在航运物联网上的应用[J];中国水运;2021年05期
6 阮环阳;张万里;;区块链在危化品安全管理中的应用探讨[J];工业安全与环保;2021年05期
7 周阳;;区块链技术在政府监管中的定位及法律规制——基于海关监管的视角[J];法学评论;2020年01期
8 刘宗媛;刘曦子;;区块链在数字版权领域的应用[J];网络空间安全;2019年12期
9 刘海鸥;姚苏梅;黄文娜;苏妍嫄;;移动图书馆用户画像大数据应用的困境与对策——基于区块链理念[J];图书馆学研究;2019年23期
10 曹港珊;;区块链技术下的会计信息系统内部控制研究[J];商业会计;2020年03期
11 周瑾;;区块链背景下铁路集装箱中心站发展方向浅谈[J];物流科技;2020年04期
12 徐沉;;区块链下的会计信息系统——一个分析框架[J];当代会计;2020年04期
13 杜百伟;;区块链技术在管理会计中的应用与探索[J];商讯;2020年20期
14 周爽;刘赟;;数字货币技术在金融领域的应用前景[J];现代商业;2020年24期
15 王冬梅;何明霞;;区块链与人工智能在财经翻译中的应用:缘起、场景和路径[J];外语电化教学;2020年05期
16 苗清岚;;区块链存证的应用问题研究[J];营销界;2020年38期
17 张蕾;吴敏;;基于区块链技术的终身教育体系模型[J];西北民族大学学报(哲学社会科学版);2020年06期
18 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
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 周国亮;吕凛杰;;区块链技术在能源互联网中的应用[A];2016电力行业信息化年会论文集[C];2016年
3 谢辉;王健;;区块链技术及其应用研究[A];第31次全国计算机安全学术交流会论文集[C];2016年
4 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
5 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
6 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
7 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
8 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
9 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
10 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
11 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
12 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
13 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
14 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
15 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
16 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
17 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
18 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
19 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
20 王明卓;;区块链信息服务提供者的法律监管路径初探[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
中国博士学位论文全文数据库 前20条
1 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
2 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
3 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
4 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
5 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
6 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
7 周李京;区块链隐私关键技术研究[D];北京邮电大学;2019年
8 薛腾飞;区块链应用若干问题研究[D];北京邮电大学;2019年
9 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
10 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
11 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
12 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
13 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
14 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
15 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
16 朱燕超;面向区块链系统的查询处理研究[D];华东师范大学;2020年
17 付豪;农产品供应链治理优化[D];河南农业大学;2020年
18 温泉思;安全数据服务关键技术研究[D];华南理工大学;2020年
19 Ernest Bonnah;边缘计算范例中基于区块链的隐私保护[D];江苏大学;2020年
20 刘毅;区块链电子交易安全关键技术研究[D];国防科技大学;2018年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 欧培荣;基于区块链的匿名货币技术研究[D];北方工业大学;2020年
2 潘晨;区块链的可扩展性技术研究[D];上海交通大学;2019年
3 林唐林;区块链性能提升技术研究及应用[D];桂林理工大学;2020年
4 仲校;基于区块链技术的数字金融资产案例分析[D];辽宁大学;2020年
5 陈亚军;基于区块链技术的产品真伪在线验证研究[D];河南工业大学;2019年
6 焦巍巍;基于区块链技术的多式联运数字化单证研究[D];大连海事大学;2020年
7 张森;基于区块链技术的冷链物流系统的设计与研究[D];华侨大学;2020年
8 曾旺;食用农产品溯源信息防篡改的区块链技术应用研究与实现[D];南昌大学;2020年
9 刘海洋;基于区块链的国家农作物种质资源数据管理系统研究[D];中国农业科学院;2020年
10 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
11 罗开;基于区块链的募捐系统的设计与实现[D];东南大学;2019年
12 陈剑;基于区块链的存储扩容及人员信息管理的研究[D];青岛大学;2020年
13 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
14 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
15 王友琛;基于区块链的安全多方计算研究[D];西北师范大学;2020年
16 徐飞飞;基于专利分析的区块链技术发展研究[D];南京大学;2020年
17 沈颖姣;区块链技术治理我国上市公司财务舞弊的应用研究[D];杭州电子科技大学;2020年
18 陈美吉;区块链概念公司区块链技术参与程度与成长性关系研究[D];哈尔滨工业大学;2020年
19 杨子显;基于区块链技术的F银行跨境结算业务研究[D];云南大学;2019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 重庆商报-上游新闻记者 郭欣欣 实习生 何昊颐;移动区块链咋助力打造智慧城市?听专家怎么说[N];重庆商报;2021年
2 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
3 本报记者 任晓宇;区块链夜未眠[N];经济观察报;2019年
4 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
5 ;警惕地方拿区块链“割韭菜”[N];经济观察报;2019年
6 IBM全球企业咨询服务部合伙人 中国区金融行业总经理 范斌 沈建缘 整理;范斌:区块链真正的应用应该是服务实体经济[N];经济观察报;2019年
7 中国银行法学研究会理事 肖飒 胡群 整理;肖飒:“区块链”从业者切不可为逐利走上不法道路[N];经济观察报;2019年
8 腾讯区块链技术负责人 王宗友 郑一真 整理;王宗友:如何寻找一个好的区块链应用场景[N];经济观察报;2019年
9 清华中国金融研究中心副主任 朱英姿 洪小棠 整理;朱英姿:金融交易是区块链的天然应用场景[N];经济观察报;2019年
10 本报记者 李祥;海南加快区块链产业发展[N];中国商报;2020年
11 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
12 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
13 刘政;打造区块链与实体经济融合发展的新高地[N];长沙晚报;2020年
14 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
15 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
16 ;我市大数据发展专题讲座举行[N];铜仁日报;2020年
17 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
18 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
19 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
20 全媒体记者 吴颖姝 通讯员 周妍;长沙将联手“国家队”打造“价值互联网”高速公路[N];长沙晚报;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