[发明专利]一种大数据环境下基于区块链的P2P网络云端存储方法

说明书

本发明涉及一种大数据环境下基于区块链的P2P网络云端存储方法，把数据进行分块、加密和按序编号，并上传到整个P2P网络中拥有空闲存储空间的计算机中，以区块链作为交易机制，把加密的文件块随机地存储在需要存储空间的用户周围的计算机中，最后，在网络中使用梅克尔哈希树对所有的交易信息进行完整性验证和检测是否被篡改，其特征在于：把加密的文件块随机地存储在需要存储空间的用户周围的计算机中的同时，把存储的文件块的相关信息而不是文件块本身存储在区块链中。

技术领域

本发明涉及安全云存储技术领域，特别是一种大数据环境下基于区块链的P2P网络云端存储方法。

背景技术

大数据的概念：大数据(big data)是指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合，是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。大数据具有5V特点(IBM提出)，分别是Volume(大量)、Velocity(高速)、Variety(多样)、Value(低价值密度)、Veracity(真实性)。

云存储：图1是传统云存储架构图，云存储是一种网络存储技术，是指通过集群应用、网络技术或分布式文件系统等功能，由云存储服务提供商提供软硬件基础设施，将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件结合起来协调工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。简单来说，云存储就是将云存储资源放在云上为人们提供云存储服务的方案，使用者可以在任何时间、任何地点，通过任何可连接的网络方便地存取数据。

数据分块：在大数据环境下，由于数据文件比较大，传输延时也很大，而且一旦在网络中发生传输错误，将导致文件重新发送，不利于网络数据传输；因此，要对数据文件进行按序分块，即使发送出错，也能根据序号选择数据块重新发送和进行数据拼接。

现有技术所面临的问题：

非分块的大数据云存储方法所带来的传输时延大、网络拥塞。

传统的云存储安全性能低下，存储集中化，一旦被攻破，将会损失所有的云存储数据。

发明内容

为了解决上述问题，本发明通过下述技术方案实现：

一种大数据环境下基于区块链的P2P网络云端存储方法，把数据进行分块、加密和按序编号，并上传到整个P2P网络中拥有空闲存储空间的计算机中，以区块链作为交易机制，把加密的文件块随机地存储在需要存储空间的用户周围的计算机中，最后，在网络中使用梅克尔哈希树对所有的交易信息进行完整性验证和检测是否被篡改，把加密的文件块随机地存储在需要存储空间的用户周围的计算机中的同时，把存储的文件块的相关信息而不是文件块本身存储在区块链中。

在P2P网络中，拥有空闲存储空间的计算机可以把自己本地磁盘划分出固定大小的部分租赁给需要存储空间的用户。

所述文件块的相关信息包括统一资源定位符(URL)、文件哈希、用户信息。

具体的，先在本地计算机将文件进行分块和使用数字签名的私钥进行加密，然后在区块链中注册并发布自己的经过公钥加密的信息，同时找到地理位置附近的在区块链中发布空闲存储空间的用户信息，进行存储服务交易，接着把文件块随机地存储在这些附近的计算机中，等到需要取回存储文件时，直接追溯区块链中的交易数据，使用对应的私钥解密只属于用户自己的交易信息，从而获得用户自己的文件块的存储位置，再把文件块下载并用私钥解密，拼接成完整的文件。

本发明的有益效果是：

提出了在云存储通过使用区块链作为存储服务交易机制从而保障了数据存储安全、交易安全和用户信息安全的方法。

提出了使用数字签名保证了交易信息和用户信息在网络传输过程中的安全，防止被篡改。