[发明专利]一种基于区块链技术的DNS系统

说明书

本发明提供的一种基于区块链技术的DNS系统，采用一条主链，记录少量的重要信息，主要负责存储顶级域上的请求和子链的哈希值；多条分别连接所述主链的子链，可以进行扩展、迁移和适当的舍弃，主要负责存储一个特定TLD下的所有操作请求，不同的子链存储不同的TLDs下的记录，所有的子链都和主链维持相同的区块高度；节点分布于所述主链和所述子链上并允许只存储主链和部分子链，利用可链接的环签名技术保证投票过程联盟节点的匿名性，节点利用代理签名处理没有存储的子链上的操作，利用分片技术来提高系统的吞吐量，解决现有技术中安全性差，性能受限，扩展性差，吞吐量低的技术问题，实现安全性更高，可扩展性更高，吞吐量更高，匿名性更好的技术效果。

技术领域

本发明涉及互联网领域，具体而言，涉及一种基于区块链技术的DNS系统。

背景技术

如图1所示，域名系统DNS是互联网上重要的基础设施。域名方便人们理解和使用，IP地址则更有利于计算机进行处理，DNS负责将域名转换为IP地址，从而更加方便人们访问互联网。目前的DNS是一种有中心的分布式结构，由ICANN来进行统一调度和管理，ICANN作为中心化的组织完全控制着域名的分布，这存在着严重的权力滥用风险和单点失效风险。另外，目前的DNS很容易受到DDOS攻击、缓存污染攻击、消失性风险、致盲性风险等各种问题，根据《Global DNS Threat Report 2018》报道，2018年至少77％的组织至少遭受过一次DNS攻击。有学者提出通过认证、加密等方法的DNSSEC协议来解决这些问题，但是这没有改变DNS的基础结构，仍然会存在各种中心化导致的问题。

区块链具有去中心化、安全、可信、不可篡改等特点似乎可以解决上述这些问题。比特币由中本聪在2009年提出，随后人们提取出比特币的底层技术并命名为区块链。区块链是一种可信的分布式数据库，其按时间顺序存储记录，区块链协议在去中心化的网络中维护分布式的数据库。根据其不同的读写权限和中心化程度，区块链可以被分为公有链、联盟链和私有链，这三者去中心化程度越来越低。比特币是区块链1.0的代表，以太坊作为区块链2.0的代表，其结合了区块链1.0和智能合约，从而可以让开发者去部署DAPP，这极大的丰富了区块链的功能。域名币是第一个基于区块链的域名系统，但是其面临着严重的安全威胁，Blockstack则是第一个直接在比特币的链上进行运行的域名系统，但是其性能受到底层比特币的限制，类似的还有Nebulis和ConsortiumDNS方案，但是这些方案中的扩展性和吞吐量远远不能满足域名服务的要求。

Blockstack：是第一个直接在比特币系统上进行操作的系统。考虑到域名币中的安全问题，Blockstack将域名系统移植到比特币系统上，这可以利用比特币充足的算力来抵抗51％算力攻击，同时由于使用了分层和虚拟链等技术，比特币节点并不能意识到Blockstack的存在，不足之处就是Blockstack的性能受限于比特币的性能。

Nebulis：是一个与Blockstack类似的平台，其可以理解为一个全球的分布式目录来替代目前存在的域名系统，与Blockstack的不同之处在于其使用IPFS作为HTTP的替代，并且使用以太坊来提供域名服务，但是其也会受限于以太坊的性能。

其中，Namecoin：存在严重的安全风险；Blockstack：性能受限于比特币系统；Nebulis：性能受限于以太坊系统；ConsortiumDNS：扩展性较差、吞吐量较低。

发明内容