[發明專利]一種基于區塊鏈的分布式云存儲系統構建方法

在審

• 申請號: 201710698203.6
• 申請日: 2017-08-15
• 公開（公告）號: CN107249046A
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 李俊莊
• 申請（專利權）人: 李俊莊
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04L29/06
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司11246
• 代理人: 寧霞光

1.一種基于區塊鏈的分布式云存儲系統構建方法，其特征在于包括如下步驟：

S1、構建基于區塊鏈的分布式云存儲系統運行框架；

S2、由用戶邊緣節點對用戶端待存儲的數據按照平臺文件策略進行分割；

S3、由S2產生分割后的文件塊，系統記錄這些文件塊的地址、文件塊大小、哈希值等元數據信息；

S4、將文件塊元數據以及文件元數據進行區塊化封裝，并協同其他獨立的元數據區塊連接為區塊鏈；

S5、對區塊使用Merkle校驗以確保數據完整可用；

S6、將文件區塊按照平臺策略在進行非對稱加密后存儲到網絡內的多個節點；

S7、用戶獲取文件時，平臺從邊緣節點獲取相關文件的文件塊與元數據，利用用戶提交的公鑰進行解密，合并文件，提供給用戶。

2.根據權利要求1所述的分布式云存儲系統構建方法，其特征在于S1中的具體構建方法為放棄現有云存儲系統中廣泛使用的中心化架構，系統內使用三種類型的存儲節點：核心節點、邊緣節點、冷數據節點，核心節點負責維護整個區塊鏈網絡內的數據以及文件塊數據，邊緣節點負責加速用戶對于區塊數據的讀取，同時按照平臺策略緩存附近用戶的文件塊數據以加快用戶讀寫文件；當用戶長期不使用某些文件時，平臺將這些文件從核心節點以及邊緣節點中轉移至冷數據節點，以降低整個網絡的壓力，同類型的節點之間相互對等，整個云存儲系統達成去中心化的分布式自治；用戶在進行文件存儲時，數據將至少存在于整個網絡內的四個節點中。

3.根據權利要求1所述的S4中封裝文件塊元數據以及文件元數據所采用的區塊結構由區塊頭部和區塊體兩個部分組成，區塊頭內部封裝上一區塊以及下一區塊的地址信息、區塊封裝的時間戳等系統所需的元數據；區塊體內部則封裝了對應文件的多個文件塊元數據信息如塊大小、哈希值等元數據；核心節點會按照每個獨立區塊的時間戳的先后順序將區塊鏈接為主鏈。

4.根據權利要求1所述的S5中Merkle校驗的具體過程為各存儲節點之間相互發送各自所存元數據信息，各節點在收集到足夠數據包后按照Merkle算法進行相互哈希，直到產生Merkle樹根哈希值，比對該哈希值以確保數據完整可用。

5.根據權利要求1所述的S6中采用非對稱加密算法對元數據以及文件塊進行加密保護的實現過程為：用戶使用客戶端上傳數據時，元數據以及文件塊等信息都由用戶私鑰進行加密，當用戶需要下載存儲在平臺內的數據時，數據再通過用戶公鑰進行解密。

6.根據權利要求1所述的S7中當用戶從平臺獲取某文件時，平臺根據用戶請求從網絡內獲取所需的元數據區塊，從用戶附近的邊緣節點獲取組成文件所需的文件塊，利用用戶所提交的公鑰進行數據解密，合并文件后提供給用戶。