分布式存储方法、系统、存储介质、信息数据处理终端技术方案

本发明专利技术属于分布式存储技术和区块链应用技术领域，公开了一种分布式存储方法、系统、存储介质、信息数据处理终端，所述分布式存储方法由交易数据的存储、交易数据的读取和共识三部分组成；所述分布式存储系统包括：数据存储模块、数据读取模块、共识模块、数据加解密模块、数据校验模块。本发明专利技术能够对区块链上的内容进行存储，解决区块链系统实际存储性能限制问题，也为分布式存储系统增加了激励机制，实现了链上链下的数据协同。本发明专利技术默认支持最多2

Distributed storage method, system, storage medium and information data processing terminal

【技术实现步骤摘要】
分布式存储方法、系统、存储介质、信息数据处理终端


[0001]本专利技术属于分布式存储技术和区块链应用
，尤其涉及一种分布式存储方法、系统、存储介质、信息数据处理终端。

技术介绍

[0002]目前，区块链技术是一种按照时间顺序将数据区块顺序相连的方式组合成的一种链式结构，并以密码学方式保证不可篡改、不可伪造的分布式账本。基于区块链的文件存储系统就是利用了这种链式数据结构来验证和存储交易数据，利用分布式节点共识算法来更新交易数据。
[0003]传统的区块链系统中，因为账本是去中心化的存在，每个节点都储存一份完全相同的账本，导致区块链系统的实际存储量受到限制，以比特币为例，其中的区块最大大小仅为1MB，但整个比特币网络的账本大小已经达到250GB以上。而分布式系统则能够比较好的解决这个问题，因此，区块链与分布式存储系统相结合是很有必要的。
[0004]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：传统的区块链系统中，由于账本是去中心化的存在，每个节点都储存一份完全相同的账本，导致区块链系统的实际存储量受到限制。
[0005]解决以上问题及缺陷的难度为：区块链作为分布式账本，由于分布式和去中心的性质，系统中每个节点都需要存储一份账本，这一点无法更改。若要使每个节点的账本各不相同，那各个账本之间如何协作、如何互相验证、如何分工，都是难以解决的问题。总的来说，解决以上问题及缺陷，具有较高的难度。
[0006]解决以上问题及缺陷的意义为：区块链作为分布式账本，为去中心化的交易达成及公共账本提供了可行的解决方案。但当前区块链系统下，由于每个节点都需要存储一份账本，导致区块链的实际存储性能受到限制。解决以上问题将显著提升区块链系统的吞吐量，为这些平台提供新的可能性，增加新的扩展方向。

技术实现思路

[0007]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种分布式存储方法、系统、存储介质、信息数据处理终端。
[0008]本专利技术是这样实现的，一种分布式存储方法，所述分布式存储方法由交易数据的存储、交易数据的读取和共识三部分组成。
[0009]交易数据的存储过程中，由矿工节点将数据发送到存储节点进行存储；交易数据的读取过程中，通过智能合约，由智能合约的执行节点向存储节点读取数据；共识过程中，所有系统内的节点进行公开验证，选出一个节点成为下一个流程的矿工节点。
[0010]进一步，所述交易数据的存储和读取，包括：
[0011](1)每个节点接入系统后拥有一个ID，ID为对自己的公钥进行SHA256运算后的结果，同时将ID向系统中进行广播；
[0012](2)通过共识流程生成矿工节点，矿工节点对交易数据进行打包，计算哈希值后，在系统中找到与该哈希值最相近的K个节点，依次发送该区块的数据；
[0013](3)发送数据的流程中，双方使用DH交换秘钥算法协商一个秘钥，发送者对数据交易进行AES
‑
256加密，接收者接受数据后进行AES
‑
256解密；
[0014](4)发送完成后，接收者需要进行存储证明，协议可以使用副本证明协议；如果证明成功，该节点信用值增加，存储过程结束，该节点需要将数据进行加密存储，等到需要读取数据的时候进入交易数据的读取流程；如果失败，接收者需要扣除与数据大小成正比的信用值，矿工节点选择下一个节点，重复步骤(3)。
[0015]进一步，步骤(1)中，所述每个节点拥有自己的信用值。
[0016]进一步，步骤(2)中，所述K为系统参数，可自行设定。
[0017]进一步，所述交易数据的读取，包括：
[0018](1)读取数据时，通过智能合约进行读取；
[0019](2)合约的执行节点根据哈希值，寻找与该哈希值最相近的节点，进行数据传输；
[0020](3)传输数据时，数据传输前进行加密，传输后解密；
[0021](4)数据传输完成后，根据哈希值进行完整性校验；如果校验成功，存储节点增加信用值并获得相应的费用；如果校验失败，根据哈希值，寻找除此存储节点外哈希值最相近的节点，重复步骤(3)和步骤(4)。
[0022]进一步，所述共识，包括：
[0023](1)每个节点生成一个随机数rand；
[0024](2)节点根据自己生成的随机数，计算是否满足算式(1)；
[0025](3)满足算式的节点将自己的随机数广播让系统内节点进行验证，作为矿工节点，共识流程结束；如果有不只一个节点满足了此等式，则这些节点依次充当矿工节点；如果没有节点满足此等式，则生成一个空区块，没有交易，共识流程结束；
[0026](4)矿工节点打包交易数据，将数据存储到系统中，并获得奖励。
[0027]进一步，步骤(2)中，所述算式(1)为：
[0028][0029]其中，i表示第i个节点，t表示当前块高，H表示SHA256的哈希函数，||表示字符串拼接运算，l表示SHA256的长度256。
[0030]本专利技术的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：交易数据的存储、交易数据的读取和共识。
[0031]本专利技术的另一目的在于提供一种信息数据处理终端，所述信息数据处理终端用于实现所述的分布式存储方法。
[0032]本专利技术的另一目的在于提供一种应用所述分布式存储方法的分布式存储系统，所述分布式存储系统包括：
[0033]数据存储模块，用于进行交易数据的存储；
[0034]数据读取模块，用于通过智能合约进行交易数据的读取；
[0035]共识模块，用于通过共识流程生成矿工节点，矿工节点对交易数据进行打包，计算哈希值后，进行数据的传输；
[0036]数据加解密模块，用于发送数据的流程中，双方使用DH交换秘钥算法协商一个秘钥，发送者对数据交易进行AES
‑
256加密，接收者接受数据后进行AES
‑
256解密；
[0037]数据校验模块，用于数据传输完成后，根据哈希值进行完整性校验；如果校验成功，存储节点增加信用值并获得相应的费用；如果校验失败，根据哈希值，寻找除此存储节点外哈希值最相近的节点。
[0038]结合上述的所有技术方案，本专利技术所具备的优点及积极效果为：本专利技术提供的分布式存储系统，能够对区块链上的内容进行存储，所有节点既是区块链系统的节点，也是分布式存储系统的节点，区块链系统上的所有区块只存储哈希值和默克尔哈希树，其余的数据全部存储在分布式存储系统上。本专利技术的系统解决了区块链系统实际存储性能限制的问题，也为分布式存储系统增加了激励机制，实现了链上链下的数据协同。本专利技术的系统中，默认支持最多2
64
个节点，因此也无需考虑节点的横向扩展问题。
[0039]本专利技术在流程中提出了一种共识流程，通过该流程能够保证节点成为矿工节点的概率正比于自己的信用值，且共识过程随机、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式存储方法，其特征在于，所述分布式存储方法由交易数据的存储、交易数据的读取和共识三部分组成；交易数据的存储过程中，由矿工节点将数据发送到存储节点进行存储；交易数据的读取过程中，通过智能合约，由智能合约的执行节点向存储节点读取数据；共识过程中，所有系统内的节点进行公开验证，选出一个节点成为下一个流程的矿工节点。2.如权利要求1所述的分布式存储方法，其特征在于，所述交易数据的存储和读取，包括：(1)每个节点接入系统后拥有一个ID，ID为对自己的公钥进行SHA256运算后的结果，同时将ID向系统中进行广播；(2)通过共识流程生成矿工节点，矿工节点对交易数据进行打包，计算哈希值后，在系统中找到与该哈希值最相近的K个节点，依次发送该区块的数据；(3)发送数据的流程中，双方使用DH交换秘钥算法协商一个秘钥，发送者对数据交易进行AES
‑
256加密，接收者接受数据后进行AES
‑
256解密；(4)发送完成后，接收者需要进行存储证明，协议可以使用副本证明协议；如果证明成功，该节点信用值增加，存储过程结束，该节点需要将数据进行加密存储，等到需要读取数据的时候进行步骤(5)；如果失败，接收者需要扣除与数据大小成正比的信用值，矿工节点选择下一个节点，重复步骤(3)。3.如权利要求2所述的分布式存储方法，其特征在于，步骤(1)中，所述每个节点拥有自己的信用值。4.如权利要求2所述的分布式存储方法，其特征在于，步骤(2)中，所述K为系统参数，可自行设定。5.如权利要求1所述的分布式存储方法，其特征在于，所述交易数据的读取，包括：(1)读取数据时，通过智能合约进行读取；(2)合约的执行节点根据哈希值，寻找与该哈希值最相近的节点，进行数据传输；(3)传输数据时，数据传输前进行加密，传输后解密；(4)数据传输完成后，根据哈希值进行完整性校验；如果校验成功，存储节点增加信用值并获得相应的费用；如果校验失败，根据哈希...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴庆祺，雷昊，
申请(专利权)人：西安西电链融科技有限公司，
类型：发明
国别省市：