[发明专利]基于公平性和访问热度的区块链数据存储方法

说明书

本发明公开了基于公平性和访问热度的区块链数据存储方法，包括：1)获取交易集合；2)对交易集合按照属性GASPrice的大小降序排序；将数据的元数据信息存储在区块链中；3)以文件的访问热度hot(d)阈值T区别冷数据与热数据；4)对于冷数据，将数据上传到分布式文件系统，并返回Hash值，对数据进行纠删码编码；5)对于热数据，查找存储地址信息，返回存储地址信息；6)用户访问数据时，访问区块链获取数据对应的Hash值，根据存储信息获取数据返回数据结果。本发明结合区块链内的特点和IPFS存储的特点提出了基于公平性和访问热度的数据存储方法，能优化以太坊区块链交易处理流程，提高进行存储交易过程中系统的公平性，同时保证IPFS存储数据的可靠性和可用性。

技术领域

本发明涉及区块链与数据存储技术领域，具体地指一种基于公平性和访问热度的区块链数据存储方法。

技术背景

近年来，互联网、物联网等技术的快速发展，用户和设备产生的数据也越来越多。例如全球物联网中的设备数量飞速增长，这些设备的大量使用会产生大量的数据信息。数据量级也越来越大，逐渐发展到PB或EB甚至更高,数据类型也变得越来越复杂等等。与此同时，随着购物、医疗、住房等日常生活与互联网结合的越来越密切，在网络中用户个人数据和隐私数据越来越多。因此对于庞大的个人数据和隐私数据，安全可靠的存储和管理就显得尤为重要。例如医院病人的医疗数据对病人来说十分重要，并且个人的医疗数据所有权应该属于个人所有，因此医疗数据应该可靠安全的存储保证不被泄露，并且数据访问者应该经过病人同意才能访问数据。针对庞大的数据规模和可靠安全的存储要求，单机的存储系统或是网络存储系统都很难满足要求。而传统的集中式云服务器存储，虽然可以收集和控制庞大的数据资源，但是需要很高的存储容量和成本。同时集中式的数据存储方式也面临着敏感数据泄露的问题。例如，服务器可能在不通知数据所有者的情况下与其他实体交换敏感数据。面对海量的数据和物联网设备数量的飞速增长，相对于集中式存储而言，分布式存储更加能够满足存储需求。然而在传统的分布式存储中，仍然需要可信的第三方完成对数据的完整性校验，这种方式存在第三方审计机构被恶意冒充，给数据安全造成威胁。除此之外，随着移动互联网的发展，形成许多强大的中心化平台(如谷歌、脸书等)，这些平台掌握着大量的用户数据，而用户却很难有效的管理自己的个人数据。因此中心化的数据存储和管理方式，面临着重要的安全问题。

区块链的数据存储是当前的重要研究，研究区块链的数据存储方法具有重要的意义。然而使用区块链进行数据存储仍然存在一些弊端，其中，最重要的就是存储空间有限，无法大量存储数据。由于区块链是一个去中心化的分布式账本，在区块链网络上的所有交易事务都要被记录在账本上，因此区块链数据会不断的增加。同时为了保证数据不被篡改，区块链的每个节点都会同步整个网络数据，导致单个节点的数据越来越多，等待确认的交易队列也会变得越来越长，使得整个区块链网络变得臃肿。目前对于存储数据量少和节点同步数据过多的解决方法有两种思路。一种是扩展块并增加每个块的容量，但是随着单个块中数据量的增加，节点之间同步数据的过程变得更加缓慢和臃肿。另一种方法是减小块的大小，虽然可以提高节点同步数据的速度，但这会使容量变小。因此这两种方法都很难满足存储需求和解决问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种基于公平性和访问热度的区块链数据存储方法，提高进行存储交易过程中系统的公平性，同时保证分布式文件系统IPFS存储数据的可靠性和可用性。

为实现上述目的，本发明所设计的基于公平性和访问热度的区块链数据存储方法，其特殊之处在于，所述方法包括如下步骤：

1)获取与以太坊区块链进行交易的集合{T_i}以及交易集合中每条交易的发送时间集合{s}以及当前时间集合{t_c}；

2)对所述交易集合{T_i}按照属性GASPrice的大小降序排序获取交易集合{T'}；按照该交易集合的顺序将数据的元数据信息存储在区块链中；