基于区块链的可信存储系统设计与实现

发布时间：2025-07-07 03:03

　　应用于鉴别与认证的生物特征数据,经常遭受非法监测、破译、篡改和重放等网络威胁与攻击,使用可信第三方认证服务器存储保护生物特征信息是常用有效的方法。但是,互联网+物联网的应用背景,对于分布式小型化的微服务的需求日益增多,如何在无中心的轻量级微服务器上,存储保护生物特征信息,是迫切需要解决的应用问题。本文参考适用于无中心分布式处理的区块链技术,结合X.500协议的目录体系,设计构建了适用于微服务的轻量级区块链数据结构,通过设计创建的生物认证信息处理记录表,便捷安全地管理生物鉴别特征的存储、访问、添加、更新等基本操作,同时在处理记录表中加入索引项,结合索引表算法,提高了对区块链表中记录的访问速度和效率。本文在生物认证信息的处理存储过程中,设计实现分块编码算法处理不规则的生物认证数据,以适合在区块链链表的存储,实现加密算法保护生物认证数据块,实现认证算法确认处理生物认证数据的操作人,实现散列算法保障于生物认证数据块的完整性。本文设计实现的共识模块、区块链模块、区块链内容模块、区块链验证模块、查询模块保证了微服务系统的可信性和安全性。本文创新性地结合轻量级区块链技术,设计实现微服务器的生物认证信息...

【文章页数】：108 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 区块链与微服务关键技术
        1.3.1 区块链关键技术
        1.3.2 微服务关键技术
        1.3.3 嵌入式平台(树莓派)介绍
    1.4 本文的主要研究内容及结构安排
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 结构安排
第2章 系统需求分析及整体架构
    2.1 系统需求
        2.1.1 区块链及后台存储子系统系统功能需求分析
        2.1.2 管理后台子系统功能需求分析
        2.1.3 系统非功能性需求
        2.1.4 系统主要技术指标
    2.2 系统可行性分析
        2.2.1 技术可行性分析
        2.2.2 经济可行性分析
        2.2.3 社会环境可行性分析
    2.3 系统方案设计
        2.3.1 轻量级区块链子系统概要设计
        2.3.2 可信安全存储保护子系统概要设计
        2.3.3 小型化移植平台子系统概要设计
    2.4 系统架构图
    2.5 本章小结
第3章 轻量级区块链子系统设计与实现
    3.1 链式结构
        3.1.1 区块链数据结构
        3.1.2 单链表的数据结构
        3.1.3 单链表操作
    3.2 区块链目录结构
        3.2.1 类设计
        3.2.2 数据库设计
    3.3 索引表
        3.3.1 索引表建立算法
        3.3.2 算法时间复杂度
    3.4 区块链数据处理
        3.4.1 数据分块编码架构设计
        3.4.2 数据分块编码过程
        3.4.3 数据分块编码流程
        3.4.4 文件上传完整交互设计
        3.4.5 文件下载完整交互设计
    3.5 本章小结
第4章 可信安全存储保护子系统设计与实现
    4.1 可信存储系统安全技术
        4.1.1 身份鉴别与相关算法
        4.1.2 数据机密性与对称加密算法
        4.1.3 散列函数
        4.1.4 数据加解密系统
    4.2 可信系统
        4.2.1 共识模块
        4.2.2 区块链模块
        4.2.3 区块链内容模块
        4.2.4 区块链验证模块
        4.2.5 P2P网络模块
    4.3 区块链的安全性分析
    4.4 本章小结
第5章 小型化平台移植子系统
    5.1 区块链平台
        5.1.1 树莓派分布式存储
        5.1.2 树莓派线程管理
    5.2 生物特征信息系统的实现
        5.2.1 服务器端微服务
        5.2.2 客户端微服务
    5.3 系统测试与分析
        5.3.1 系统测试
        5.3.2 系统数据安全可信性分析
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的科研成果
致谢



本文编号：4056385