基于联盟区块链和星际文件系统的安全租房方案

近年来租房市场蓬勃发展,各种租房平台应运而生。但现有的租房平台中心化问题严重,一旦中心服务器遭到破坏,容易引起单点失败问题,同时泄露用户的隐私。联盟区块链以分布式方式存储数据和执行合约,不依赖单个节点的可用性,即使某个中心节点失效,其他节点仍然可以继续运行和验证交易,确保系统的持续稳定性和安全性。提出一个基于联盟区块链和星际文件系统(IPFS)的安全租房方案。在方案中,房东通过预设访问策略对房源数据进行属性基加密,以实现数据的机密性和安全的细粒度访问控制。采用多关键词排序搜索,只返回最符合用户需求的前k个文件,从而提高搜索精度,同时节省网络带宽资源。最后,在区块链节点上部署搜索智能合约和验证智能合约用于陷门与索引的匹配以及搜索结果正确性的检验,同时为用户引入信誉智能合约和支付智能合约,前者用于量化信誉度,后者用于实现自动化执行租赁合约。安全性证明和性能分析表明,该方案达到了选择明文安全性及较高的搜索效率。

基于区块链与星际文件系统的电子证据存证研究

电子证据作为八大类证据之一,在司法活动中占据越来越重要的地位,而电子证据的易复制、易损坏和易篡改等特点,导致其公信力相对不高。在研究区块链和星际文件系统的基础上,提出一种基于区块链与星际文件系统的电子证据存证模型,加密技术实现对电子证据的加密,星际文件系统实现电子证据的分布式存储,区块链存储电子证据的哈希值、关键词和在星际文件系统中的分片位置索引,同时在区块链上实现电子证据的搜索与验证。该存证模型确保电子证据的机密性与完整性,并实现对电子证据的授权访问,因此对于提高电子证据的公信力有一定的现实意义。

基于Hyperledger Fabric与星际文件系统相结合的数据存储框架

利用Hyperledger Fabric和星际文件系统设计了一种新的数据存储框架,使用Hyperledger Fabric的Level DB保存规模较小的状态数据,利用星际文件系统保存账本中大规模的交易数据,并改造了原来的数据存储和数据查询模块。新框架有效扩展了Hyperledger Fabric的存储能力,缓解了记账节点的数据膨胀问题。实验结果表明,新框架在保证安全性的前提下,增加了部分网络延迟,但相对于区块链存储的可扩展性而言,这个代价是可以接受的。

基于星际文件系统的数据共享系统研究

区块链作为一种去中心化、不可篡改、可追溯、多方共同维护的分布式数据库已经被很多的数据共享系统采用,但在实际应用中需要结合链上数据和链下数据的方式实现大文件数据的保存,削弱了去中心化区块链的特性,因此提出了传统区块链结合星际文件系统的方法来解决上述问题。方法在星际文件系统IPFS中存储文件数据的主体,区块链中仅仅存储星际文件系统IPFS中存储文件的哈希值(经过RSA加密)、用户公钥等信息,从而补救区块链数据存储量较小的不足。为了验证所提方法的有效性,通过go-ipfs、Hyperledger Fabric、RSA加密技术设计并实现了一个简单的数据共享系统,结果表明所提方法能够有效实现大数据文件的共享操作。

基于星际文件系统的医疗数据分布式存储方案研究

目的:构建新型去中心化的医疗数据分布式存储模型,实现医疗数据的安全存储。方法:将区块链技术与星际文件系统(IPFS)相结合,利用区块链技术存储医疗数据的哈希值和索引地址,利用IPFS存储加密后的原始医疗数据,采用Merkle DAG构建数据之间的逻辑结构。结果:实现了医疗数据的可溯源、防篡改和固化存证,在数据安全高效存储的同时,有效保护了患者的隐私。存储性能测试结果显示,在读写文件速度方面,IPFS效率显著高于传统的云存储服务器;随着文件不断增大,IPFS在传输效率和节约带宽方面的优势越发明显。结论:采用区块链技术与IPFS构建的去中心化存储模型,可以实现电子医疗记录的安全存储和高效读取,未来IPFS有望超越HTTP协议,辅助构建更好的医疗互联网生态。

基于星际文件系统的医学影像存储架构研究

介绍了针对三甲综合性医院影像归档和通信系统(PACS)医学影像存储的安全性和稳定性等问题,提出了一种基于星际文件系统(IPFS)的医学影像存储架构,这种架构具有有效防止误删、更能抵抗计算机病毒入侵、更高的可管理性及更有效地防止恶意攻击保证影像安全等优点。

基于区块链和星际文件系统的种植业农产品溯源模型

[目的/意义]充分体现区块链去中心化的特点,保护敏感数据隐私及缓解区块链存储压力。[方法]设计了基于区块链和星际文件系统的种植业农产品溯源模型,从数据隐私角度把溯源数据分为公开数据和敏感数据。公开数据直接上传至区块链;敏感数据上传至区块链中的私有数据集中。从数据类型上把公开数据分为结构化数据和非结构化数据。结构化数据直接上链;非结构化数据上传至分布式数据库星际文件系统中。此方法可在保证数据安全性前提下实现数据的高效存取,提升追溯效率。Hyperledger fabric联盟链作为底层平台对原型系统进行开发,利用测试工具Postman对应用层接口性能进行测试。[结果和讨论]在使用同步应用程序接口(Application Programming Interface,API)和异步API情况下,数据上链平均时延分别为2 138.9和37.6 ms;数据查询平均时延为12.3 ms。[结论]本研究提出的溯源模型可以保护企业敏感数据隐私,同时具有较高的数据上链和查询效率,可适用在种植业农产品实际溯源环境中,为种植业农产品区块链溯源模型设计提供了新的思路。

基于Fabric和IPFS文件共享系统设计与实现

文件的共享需求在人们生产生活中普遍存在,传统的文件存储共享系统大多以中心化技术实现,存在单点故障、文件流向不易受控且版本历史信息难以追溯、防篡改性差等问题,面临数据泄漏与滥用等潜在威胁,在特定场景下难以应用。针对这些问题,设计并实现了一种基于Fabric与星际文件系统(InterPlanetary File System,IPFS)的文件存储与共享系统。结合链上账本与链下可扩展文件系统构建了混合存储,解决了Fabric的存储瓶颈并去除存储冗余,实现了文件的防篡改存证、流转信息和历史版本信息的可信追溯;设计并实现了细粒度的权限控制策略,实现了文件资源的受控共享;针对IPFS的开放网络特征,采用加密方式,避免了IPFS存储中的资源暴露风险,进一步提升了存储文件的安全性;限定相同文件统一密钥,避免相同文件重复加密后存储时浪费额外空间。实验测试结果表明,该系统有效解决了传统文件共享系统中存在的问题,并满足实际应用的性能需求。

基于区块链技术的高校教育档案存证溯源系统分析与设计

现阶段高校教育档案管理系统面临数据易被篡改、存储分散、难以追溯等挑战,区块链技术的出现为解决上述安全问题提供了新思路。本文基于区块链技术提出一个高校教育档案存证溯源系统。首先根据高校教育档案需求提出相应的教育档案存证溯源总体框架和角色构成;其次,从层次定位角度出发设计了系统两大模块;最后从数据存储层面将教育档案存证溯源信息和教育档案文件分离存储,并给出智能合约技术开发流程。该系统的提出为教育档案区块链的进一步发展提供了一定借鉴作用。

基于区块链和代理重加密的医疗物联网数据安全管理系统

目的:基于可扩展区块链网络和代理重加密机制,建立医疗IoT数据管理系统,以保障物联网(IoT)智能医疗系统的数据传输安全。方法:将物联网与区块链相结合,通过分布式架构提高远程监测数据的安全性和隐私性。在物联网设备的注册和验证阶段,采用零知识证明(ZKP)方法确保数据的完整性。将代理重加密技术与区块链相结合以存储哈希数据,确保系统的安全性,并通过智能合约的设计实现了访问控制。为实现区块链的可扩展性,使用基于星际文件系统(IPFS)的离线数据库来存储数据。此外,为提高数据存储效率,提出了改进工作量证明(PoW)共识机制。结果:所建立的系统可有效抵御各种类型的攻击。IoT节点数量为40个时,系统总注册时间小于100 s,不同事务数量下的区块创建和访问时间均小于200 s。当事务数量为25个时,所提改进PoW算法的交易挖掘时间为0.001 s,优于原PoW算法的0.0024 s。结论:基于区块链和代理重加密技术的数据管理系统,能够确保医疗数据的机密性、完整性和隐私性,且效率优于传统的区块链方法,有助于提高IoT背景下医疗数据的安全管理。

基于双区块链的产品溯源系统研究与实现

现有区块链溯源系统由于区块信息存储容量有限,多采用区块链与云存储相结合的方式,并没有从根本上解决区块链溯源信息存储和数据泄露的问题。针对此问题构建双区块链模式:查询链完成溯源信息的上传,实现溯源系统的基本功能;存储链结合星际文件系统保障数据完整安全。在此基础上,利用改进后的容量证明共识算法保证底层的安全性,在减少能源消耗的同时满足区块链溯源系统的应用需求。测试结果表明:系统上传平均速度可达80.66 M/s,下载平均速度可达90.75 M/s,具有良好的上传和下载性能。区块链每秒交易量达到125.88笔,单次交易承载量可以满足溯源系统的区块交易需求。

基于区块链的流媒体文件分享系统设计

区块链及其一系列产物:数字货币、智能合约等引发了全球范围的技术和社会变革.它的去中心化、数据不可篡改等特征被认为能够解决复杂的知识产权的权属认定、流转等问题.与此同时,层出不穷的流媒体侵权事件凸显出流媒体版权保护存在诸多问题.针对这些问题,本课题结合以太坊区块链、星际文件系统、流媒体和前端技术,提出基于区块链的流媒体文件分享方法和版权保护方法,设计开发一种更加保护创作者权益的流媒体文件分享系统.

基于区块链的不动产存证系统

针对现有不动产信息登记和制证过程中所流通的数据易被篡改、数据来源真实性难以核实、错误信息的追责途径不完善等问题,设计并实现一套基于区块链的不动产存证系统。利用智能合约和星际文件系统将不动产登记信息和制证信息锚定在区块链上,形成可追溯且不可篡改的记录。通过结合智能合约、数字签名等技术,为用户提供了反馈并申诉数据上链前失真的途径,也为政府机构提供了数据失真的证据留存和追责方法。系统的分析结果表明,该系统相对于现有的不动产存证应用,具有不可篡改、可信度高、可申诉等特点,为不动产数字化存证提供了新的思路和技术支持。

基于区块链和星际文件系统技术的高校师德档案信息数据共享平台建构策略

随着区块链技术的发展,其受到档案行业的高度关注。从数据信息管理的角度看,区块链技术利用其去中心化、去信任化、防篡改、匿名、开放、自治、可追溯等特性,能够增强数据管理的安全性、可靠性,这与师德档案信息管理需求高度契合。本文设计了基于星际文件系统(IPFS)和联盟区块链技术的师德档案信息数据共享平台,利用Hyperledger Fabric建立所有参与者共同管理交易的系统,建构链上、链下相结合的师德档案信息数据存储策略,设计基于属性的加密机制策略实现细粒度的师德信息数据访问控制,从理论层面解决了师德档案信息数据的数据孤岛、数据存储成本昂贵以及数据安全传输的问题。

基于区块链的病历档案存储系统

传统的电子病历档案存在易受到攻击,信息易被泄露、被篡改,数据难共享等问题。针对这些问题,利用区块链分布式、防篡改、可溯源等特性,设计一种基于区块链的病历档案存储系统,解决了病患对其隐私数据的保护和医疗机构之间文件的共享问题。结合星际文件系统永久性和去中心化存储文件的特性,缓解了区块链对于大文件上链成本高,上链难的压力。数字签名的使用保证了病患对其病历信息的知情权和可控权。最后根据系统实现和结果,与相关系统进行了比较分析。

基于区块链的堡垒机日志分析系统设计与实现

现有的堡垒机运维和审计过程中存在操作日志被篡改、管理员权利过大、中心化身份认证和资源不受控制等问题,论文设计并实现一套基于区块链的堡垒机日志分析系统,利用智能合约和星际文件系统,将堡垒机的管理、运维、审计等操作日志数据锚定在区块链上,形成可追溯、不可篡改的记录。结合智能合约、数据上链存证等技术,为用户提供运维审计流程的完整信息记录,也为个体公司或者司法机构提供数据无失真的证据保留和追责方法。系统实现及分析结果表明,该系统为现有不同类型的堡垒机系统提供辅助应用,具有不可篡改、可信度高、可溯源等特点,为堡垒机的管理和运维提供了新的思路和技术支持。

基于代理重加密的区块链学生档案管理系统设计研究

伴随着信息技术的高速发展和高等教育的普及,传统的中心化高校学生档案管理平台已经不能满足日益增长的需求,数字化档案系统建设已经成为一种必然趋势。传统的中心化档案管理系统存在数据容易被篡改、数据不一致、数据共享难等问题。针对这些问题,区块链技术去中心化和去信任的特性基本解决了目前数字化档案所存在的安全和信任问题,但是可用性较差、扩展性不强,并且当电子档案遭到破坏后无法恢复,难以满足档案数据共享的实际要求。本文提出一种基于代理重加密的区块链档案数据共享模型,并在此基础上设计实现了一种基于代理重加密的区块链学生档案管理系统,性能分析表明系统在加密和解密阶段的计算开销相对较小,而且执行效率相对较高,在档案数据共享场景具备一定的优势和实用性。

基于区块链和星际文件系统的电子健康档案存储和共享方案探讨

目的设计去中心化电子健康档案(EHR)存储系统,以有效解决EHR的安全存储、高效管理和跨区域利用问题。方法通过提出了集成区块链和星际文件系统(IPFS)技术方案,实现EHR的安全存储和共享。利用区块链的优势,协同EHR的所有者、管理者和调阅者,实现跨区域的档案安全管理和共享。利用IPFS的分布式特点存储EHR,可以在降低存储成本的同时提高安全性。结果基于区块链和IPFS等信息技术构建的EHR存储系统,具有跨区域、去中心化、安全存储和易于推广的特点。结论该存储系统能够保障EHR的完整性、安全性和个人隐私,实现跨区域的业务协同,解决跨区域的档案合并及迁移等难题,为EHR的安全推广和应用提供技术支撑。

基于以太坊的数字权限保护系统

传统的数字权限保护系统中存在着中心化、交易信息和权限信息不透明的问题,利用区块链技术的去中心化、公开透明等优点,提出了一个基于区块链的数字权限保护系统。该系统使用星际文件系统(IPFS)存储加密的数字内容,通过智能合约完成权限交易和自动发放许可证,利用区块链记录权限交易信息和许可证信息。解决了传统数字权限保护系统中集中式内容服务器造成的单点故障问题,实现了无需任何集中服务器的许可证发放功能和权限交易功能,同时保证了信息的透明与可信。安全性和性能分析表明,该系统是安全可行的;仿真实验结果表明,该系统能够以较低的开销实现数字内容的权限保护。

基于区块链的数字音乐版权管理系统

针对传统音乐版权行业版权确权难、侵权监测难、维权取证难、版税结算难等问题,将区块链技术应用于数字音乐版权管理领域具有重要意义。通过使用VNT Chain区块链平台设计构建了一个数字音乐版权管理系统,在其中利用区块链技术为音乐版权提供存证性证明以及实现证据固化,采用Shazam算法为音乐版权提供原创性证明,并基于智能合约保障交易的安全可靠。所建系统包含用户管理、版权登记、版权交易、侵权监测、证据固化、音乐生态六大功能模块,涵盖了版权管理的主要环节,并根据业务数据的不同需求分别采用区块链、星际文件系统(IPFS)以及MySQL作为存储引擎。实验结果表明,每首音乐的版权登记时间增幅约为1.9 s,平均每首音乐的特征指纹数据存储在IPFS上大约消耗8 MB,符合预期的系统性能要求。