[发明专利]具有双向存储结构的去中心化数据云安全存储系统及方法

说明书

具有双向存储结构的去中心化数据云安全存储系统及方法，涉及云存储领域与信息安全领域，由双向循环链式存储结构、基于资源证明的存储决策模型、链式结构动态锁定机制以及双向数据访问机制组成。通过前后数据块的哈希关联保障了数据的完整性，有效防止了数据的篡改，提高数据存储容量与数据存储的匹配度。以节点存储容量与节点间网络环境作为存储决策评估指标，以达到高效、低能耗与公平的存储决策。通过主动篡改正确数据指向，实现机密数据隐藏与访问控制。通过双向的数据访问机制，可大幅提高数据在去中心网络中的访问与获取效率。本发明显著提升去中心化数据存储安全性与存储效率，降低去中心化存储能源浪费与耗时。

技术领域

本发明涉及云存储领域与信息安全领域，具体是涉及一种具有双向存储结构的去中心化数据云安全存储系统及方法。

背景技术

随着大数据技术的发展，人们的日常生活已离不开数据的驱动。为便利地使用数据并同时缓解本地存储空间的紧张，将数据迁移至云端成为了普遍的解决方案。这些迁移至云端的数据中包含大量涉及用户隐私或机密的数据，因此有效保障云端数据的安全存储是加速大数据技术发展的重要一环。

目前数据存储以中心化存储模式为主，然而中心化的存储模式存在着中心不可信或单点故障的问题，这些问题将严重影响云存储的数据安全，因此中心化的云存储模式并不适合于大数据时代的数据安全存储，一定程度上影响了大数据技术的发展。

自2008年，中本聪提出区块链后，激发了学术界与工业界对去中心化存储的研究兴趣。而以区块链为核心的去中心化存储模式，存在着存储容量小、数据存储普适性不高、共识机制能源与时间消耗高、决策公平性不足、数据隐私性不足、效率低等问题，因此去中心化的存储没有得到大规模。

为解决上述部分问题，如公开号为CN202111004376.6的中国专利公开了一种基于双层网络去中心化存储的区块链系统，包括去中心模块和区块链技术模块等多个模块。工作时，通过去中心化存储单元、智能合约单元、节点记录单元以及运行配置单元，区块链主链获取来自各区块链侧链的数据资料信息，并对全部的区域数据资料信息进行处理和存储，该发明基于区块链技术的云存储技术更加简洁易用、有效的降低成本且安全性能大幅度提升，但是该发明没有摆脱区块链底层技术所存在容量、效率等问题。又如公开号为CN202111050945.0的中国专利公开了一种去中心化数据存储系统，该发明包括节点网络和用户网络。工作时节点的存储空间逻辑上划分为主存区和备份区，主存区用于存放绑定用户的原数据，备份区用于存放其他用户的备份数据，根据相互距离选择每个节点的备份节点，用户数据经过分片、加密处理后，原数据存放在绑定节点的主存区，并在其他备份节点的备份区分片保存一份备份数据。该发明具有数据存储可靠性高，用户对数据可控性强的特点，但是通过地理位置选择节点的方式缺少对用户位置随机变化情况的考量。

发明内容

针对国内外对去中心化存储中存储容量小、数据存储普适性不高、共识机制能源与时间消耗高、决策公平性不足、数据隐私性不足、效率低等问题没有有效的解决方式。因此，本发明为解决当前去中心化数据云安全存储的相关问题，提出了一种具有双向存储结构的去中心化数据云安全存储系统及方法

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种具有双向存储结构的去中心化数据云安全存储系统，由双向循环链式存储结构、基于资源证明的存储决策模型、链式结构动态锁定机制以及双向数据访问机制组成。

本发明围绕存储方式提出了一种双向的数据存储结构，从存储结构角度扩展数据存储容量，提高对数据存储的匹配度。为了确定在去中心化网络中某一数据块的存储权归属，提出了一种基于存储节点存储容量与节点网络环境的资源证明决策模型，可有效降低决策耗时与能源浪费，并同时提升数据安全性。针对数据隐私关联问题，提出了一种链式结构动态锁定技术，可有效隐藏以哈希值相互关联的数据之间的关系，一定程度上达到对数据访问控制的效果。为提升去中心化模式下的数据获取效率，提出了一种双向数据访问与获取技术，较传统的单向顺序访问方式，有效提高了对数据的访问效率。