[发明专利]一种基于区块链的分布式存储系统审计与去中心化的方法

权利要求书

1.一种基于区块链的分布式存储系统审计与去中心化的方法，其特征在于：提出了双链结构，所有核心节点共享数据特征链，所有超节点内部共享数据审计链，有n(n₁,…,n_n)个超节点，每个超节点由k个节点构成，所有的节点均位于超节点的核心或者边缘，在同一个超节点的所有节点彼此相连，所有节点都可连接到邻居超节点的核心节点上，边缘节点在超节点之间移动以缓解攻击者所照成的搅动，具体包括如下步骤：

(1)搭建采用带搅动的DHT拓扑结构的可扩展、高效率的分布式存储系统；

(2)用户利用同组织其他用户的公钥和自身私钥使用环签名算法对存储信息进行签名，对自身身份信息进行隐藏；

(3)分布式存储系统节点接收签名信息并进行验证，判断信息是否属于某一特定组织；对接收信息，将信息来源、存储位置、数据标识符、时间戳信息存储至数据特征链；对接收信息，将数据标识符、环签名、公钥信息存储至数据审计链；对于读取操作，由数据特征链取代主节点通过读取相应数据的存储位置进行访问，并返回数据；对于审计行为，由数据审计链读取相应数据对应的签名，通过Oruta(环形签名)算法验证数据的完整性；对于返回非完整性结果的审计，由链上部署的智能合约进行广播并通过数据特征链请求数据拥有者进行数据恢复；对于导致数据不完整的分布式存储系统节点，信誉值降低，存储数据时降级考虑。

2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的分布式存储系统审计与去中心化的方法，其特征在于，所提出的数据特征链由所有核心节点参与构成，步骤如下：

(2.1)存储系统接收用户签名信息，并验证信息来源；

(2.2)验证成功后，根据信誉机制选择节点存储数据，并向核心节点广播信息来源、存储位置、数据标识符、时间戳，核心节点将信息存入桶中；

(2.3)节点创建块并所有其他节点发送块，进一步执行信誉计算，根据dBFT拜占庭共识算法达成共识；

(2.4)数据特征链同步更新区块链，确保不同节点的一致状态，创建索引查找数据位置。

3.根据权利要求1所述的一种基于区块链的分布式存储系统审计与去中心化的方法，其特征在于，所提出的数据审计链，由超节点内部所有节点参与构成，步骤如下：

(3.1)存储系统接收用户签名信息，并验证信息来源；

(3.2)验证成功后，存储数据节点所在的超节点，将数据标识符、环签名、公钥广播给内部所有节点，节点将信息存入桶中；

(3.3)节点创建块并所有其他节点发送块，进一步执行信誉计算，根据dBFT拜占庭共识算法达成共识；

(3.4)数据特征链同步更新区块链。

4.根据权利要求1所述的一种基于区块链的分布式存储系统审计与去中心化的方法，其特征在于，用户存储数据步骤如下：

(4.1)用户A将存储数据m与本地私钥sk_A,结合所在组织成员公钥集合(pk₁,…,pk_d),对信息进行环签名；

(4.2)验证返回相等结果，则节点将信息m存储；

(4.3)将相关信息存储至数据特征链、数据审计链。

5.根据权利要求1所述的一种基于区块链的分布式存储系统审计与去中心化的方法，其特征在于，所提出的数据一致性审计操作步骤如下：

(5.1)存储节点对审计数据发起数据一致性审计请求；

(5.2)节点通过数据审计链，获得审计数据信息与信誉值；

(5.3)节点获得判断结果，若数据不完整，通过数据特征链读取审计数据的信息来源组织C，并向组织C发起恢复请求；

(5.4)通过数据特征链读取审计数据的信息的存储节点，利用信誉系统，对相关存储节点的信誉值进行减少。