[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

说明书

本发明公开了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，属于分布式存储系统领域。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：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；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；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。带搅动的拓扑结构使得系统更安全，可靠。双链结构提高了扩展性、吞吐量，降低了延迟，实现了分布式存储系统的去中心化任务处理和数据一致性审计。

技术领域

本发明属于分布式存储系统领域，具体涉及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。

背景技术

传统分布式存储系统中，通常采用主/从模式，主节点存储元数据并进行元数据的管理，附属节点负责存储数据，用户读取、存储等任务都需要通过访问主节点才能执行。实际应用中，节点频繁的加入或退出系统。在如此频繁搅动之下，每秒钟都有数百个节点发生变动。因此在这种条件下，对于未能做到真正去中心化的分布式存储系统，一旦主节点发生宕机、恶意攻击、本身不可信等问题，即会导致系统瘫痪，且难以满足对节点频繁搅动背景下对数据安全、节点行为的检测需求。同时考虑到特定的用户群使用存储系统时，可能想隐藏个人信息而暴露群体特征。因此，如何设计出去中心化、可安全审计的分布式存储系统并使用户可以隐藏个人信息是重要的研究问题。

区块链是一种去中心化的、不需要信任基础的、不可篡改的新兴技术，其突出优势在于去中心化和不可篡改。区块链是一种按照时间戳顺序将数据区块用链组成的数据结构，并以密码学方式保证不可篡改和不可伪造的分布式去中心化账本，能够安全存储有先后关系的、能在系统内验证的数据。这些特点解决了传统分布式存储系统可靠性差、安全性低、高成本、低效率等问题。

区块链的去中心化特点可用于系统去中心化，而数据完整性验证及用户身份隐藏则需用到环形签名算法。

环形签名算法是一种特殊的群签名，没有可信中心，没有群的建立，可以实现签名者无条件匿名，具有无条件匿名性，不可伪造性。用户可以通过环形

签名隐藏身份，验证者可以通过验证确保签名后的信息来自于某一特定群体。

环形签名结合区块链可实现去中心化、不可篡改的过程：

发起节点将所要发送的信息进行环形签名，将签名信息与原始信息一起广播全网。接受节点接收信息，并验证信息是否来自特定机构。节点通过验证信息后，存储到本地桶中，当某节点“挖矿”成功后获得记账权，将这段时间桶内所有信息存储到区块中，并获得奖励。该节点将区块进行全网广播，当该区块通过全网超过一半节点的验证后，链入主链。

发明内容

本发明的目的在于针对分布式存储系统的去中心化和审计缺陷，提供能够加快数据的存储与读取、隐藏个人身份信息、适应频繁搅动，实现对数据完整和节点行为的审计和对数据存取的去中心化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。

本发明的目的通过如下技术方案来实现：

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，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，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；