[发明专利]结合Fabric和IPFS的去中心化存储系统及其数据存储方法

权利要求书

1.一种结合Fabric和IPFS的去中心化存储系统，其特征在于，所述系统包括：

用于注册用户的用户层；

用于数据文件的上传、下载、加密以及分片的数据处理层；

用于存储所述数据处理层分片后得到的加密碎片的存储网络层；所述存储网络层的底层采用IPFS网络协议；

用于通过智能合约与外界交互，将文件的元数据上链的区块链层；所述区块链底层采用Fabric网络。

2.根据权利要求1所述的一种结合Fabric和IPFS的去中心化存储系统，其特征在于，所述数据处理层采用双重加密算法进行数据文件的加密。

3.根据权利要求2所述的一种结合Fabric和IPFS的去中心化存储系统，其特征在于，所述双重加密算法包括：

使用高级加密标准加密算法加密数据文件本身，使用公钥加密算法加密所述高级加密标准加密算法的密钥。

4.根据权利要求1所述的一种结合Fabric和IPFS的去中心化存储系统，其特征在于，所述数据处理层对加密后的数据文件进行分片，包括：

将加密后的数据文件分割成大小为N的碎片，不足N的部分用0填满。

5.根据权利要求1所述的一种结合Fabric和IPFS的去中心化存储系统，其特征在于，所述存储网络层存储所述数据处理层分片后得到的加密碎片，包括：

基于哈希算法计算加入网络的各个节点的身份ID；

对各个加密碎片分别计算哈希值；

按照Kademlia协议，在与加密碎片的哈希值距离最近的节点存储所述加密碎片；加密碎片的哈希值与节点的身份ID之间的距离通过异或算法得到。

6.根据权利要求5所述的一种结合Fabric和IPFS的去中心化存储系统，其特征在于，加入网络的每个节点维护一个K桶，保存与自己节点的身份ID相近的节点信息；每个节点构建K桶的过程如下：将所述节点作为基础节点，将与所述基础节点的身份ID距离为1的节点归为第一桶；将与所述基础节点的身份ID距离为i的节点归为第i桶；如果X≤K，X为与基础节点距离为i的节点数量，则在第i桶里存放X个节点的信息，如果XK，则只在第i桶里存放K个节点的信息。

7.根据权利要求1所述的一种结合Fabric和IPFS的去中心化存储系统，其特征在于，Fabric网络中，联盟链成员组成至少包括两个组织机构，每个组织结构的节点都由各自的fabric CA节点颁发证书；每个组织机构都设置两个节点peer0和peer1，这两个节点主要负责背书和记账；

排序服务集群包括五个orderer节点，用于对预定时间段内的任务进行排序，同时负责管理通道；

通道上安装有系统链码CSCC和LSCC，主要负责通道配置和管理普通链码，通道上还安装有普通链码Storage，主要负责存储相关信息的上链和查询。

8.根据权利要求1所述的一种结合Fabric和IPFS的去中心化存储系统，其特征在于，所述区块链层采取etcdraft作为共识机制。

9.一种基于权利要求1所述的结合Fabric和IPFS的去中心化存储系统的数据存储方法，其特征在于，所述方法包括：

获取用户上传的待存储的数据文件；

将所述待存储的数据文件使用双重加密算法进行加密；

将加密后的文件按照预定规则进行分片，得到若干个加密碎片；

将各个加密碎片存储至IPFS网络的节点，所述IPFS网络生成所述待存储的数据文件的文件哈希；

将文件元数据存储到fabric区块链；所述文件元数据至少包括文件哈希、文件名和文件拥有者。

10.根据权利要求8所述的数据存储方法，其特征在于，所述IPFS网络生成所述待存储的数据文件的文件哈希，包括：

计算各个加密碎片的哈希值；

将各个加密碎片的哈希值构成默克尔树；

将所述默克尔树作为所述待存储的数据文件的文件哈希，并保存至本地节点。