[发明专利]一种基于区块链的可溯源云存储系统的共识机制

说明书

本发明公开了一种基于区块链的可溯源云存储系统的共识机制，以防篡改的方式实现了云存储数据的可溯源，引入随机数以及门限加密方案，提高了CloudPoS共识机的安全性和可靠性，确保了云存储数据的可问责、可取证、和隐私性。首先，云存储用户基于CloudPoS共识机制演算权益函数值，之后，对云存储用户的权益函数进行资源确认，同时，伴随有一定的激励机制和惩罚机制进行约束，从而解决了权益资源存在一家独大、权益资源双花、权益资源信息泄漏等问题，提高了CloudPoS共识机制的安全性和可靠性。

技术领域

本发明涉及区块链的云存储技术领域，尤其涉及一种基于区块链的可溯源云存储系统 的共识机制。

背景技术

现阶段，随着互联网的广泛运用，互联网数据的日益增多，开始使用云存储来解决数 据的存储问题。在云存储中，不仅需要确保数据的安全存储，更要确保数据来源信息的完 整性和不可篡改性，进而实现云存储数据的可溯源。

区块链是分布式的防篡改公共分类帐目，任何交易信息都是由区块链上的所有参与者 共同进行验证的。故可使用区块链技术记录云存储数据的来源信息，进而实现云存储数据 的可溯源。因此，2017年Liang X等人提出了一种基于区块链的数据可溯源体系结构ProvChain，为云存储的数据提供了安全性保证。2018年Tosh D等人在ProvChain体系的基础上提出了BlockCloud系统，为了确保BlockCloud系统能安全的运行，针对该系统提出了CloudPoS共识机制，该机制是区块链事务达成分布式共识的算法，是在PoS的基础上改进形成的，实现了云存储数据的可溯源。

虽然已有的CloudPoS共识机制确保云存储实现了数据的可溯源，但仍存在一家独大、 权益资源双花、资源信息泄漏等安全隐患。故本文针对已有的CloudPoS共识机制提出了改 进方案，使BlockCloud系统更具有安全性和隐私性。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于区块链的可溯源云存储系统的共识机制，以防篡改的方 式实现了云存储数据的可溯源，引入随机数以及门限加密方案，提高了CloudPoS共识机 的安全性和可靠性，确保了云存储数据的可问责、可取证和隐私性。

本发明采用的技术方案为：

一种基于区块链的可溯源云存储系统的共识机制，包括以下步骤：

A：云存储用户基于CloudPoS共识机制演算权益函数值的产生

A1：云存储用户使用自己的资源竞争挖矿的权力，共识机制中挖矿竞争者i的权益函数值的计算方法为f(i)＝l_iR_i，其中R_i＝＜C_i,S_i,D_i＞为挖矿竞争者i可用于竞争的资源，C_i是挖矿竞争者可投入的中央处理器分片的数量，S_i是挖矿竞争者i以千字节为单位分配 可投入的内存大小，D_i是挖矿竞争者i以千比特每秒为单位可投入的网络数据处理速率， l_i∈[0，1)为挖矿竞争者i被CSP分配的随机数；

A2：f(i)的具体计算方式由当前参与的云服务提供商CSP决定，并将计算方式在区块链上进行公布；

f(i)应满足的条件：

(1)即若随机数l_i∈[0,1)相同，则挖矿竞争者i的权益 函数值f(i)随资源的增大而增大；

(2)f(i)∈Z，且f(i)的计算复杂度不高；

(3)权益函数的计算方式具有可逆性，即当得到权益值f(i)时，可通过随机数l_i计算出挖矿竞争者i投入竞争挖矿的资源；

(4)权益值f(i)由参与挖矿竞争者i自行计算后，并提交给当前的云存储提供商；