[发明专利]一种基于区块链的可信分布式计算卸载方法

权利要求书

1.一种基于区块链的可信分布式计算卸载方法，其特征在于：

基于用户或者任务卸载需求方、边缘计算服务商或者资源提供方、以及联盟链构成的分布式系统模型，提供一种基于联盟链的链上、链下数据协同方法；

其中，用户或者任务卸载需求方，为当前时刻需要进行任务卸载请求的代理方；当前时刻存在多个用户发布任务卸载请求，或者，一个用户提供多个卸载任务，且任务之间可能具有数据关联性，即任务一的计算结果是任务二的输入数据；边缘计算服务商或者资源提供方，为当前时刻存在空闲资源的边缘计算服务器的代理方；当前时刻存在多个边缘计算服务商，或者，一个边缘计算服务商提供多台边缘计算服务器，各个服务器分布在不同地区；

联盟链负责处理并记录用户的卸载请求和边缘计算服务商的资源分布情况，通过部署的智能合约提供包括注册、认证、卸载请求和资源发布的分布式服务；

分布式非关系数据库Mongodb，Mongodb是一个基于分布式文件存储的数据库，负责储存任务卸载全过程中产生的数据，包括中间文档记录；Mongodb是强数据一致性的，为任务卸载与联盟链可查性提供数据支撑；

链上的数据存储仅保存重要数据的摘要，包括：用户索引、在线节点索引、交易列表或者任务卸载记录、计算文件的数字指纹MD5、用户的签名以及资源节点的签名；上述数据存于联盟链的区块链账本，简称Ledger中；

链下的数据存储保存全复制数据，包括：用户上传的任务列表、用户信息、用户行为记录、资源节点信息、资源节点行为记录、算法信息以及任务计算中产生的一些中间数据文件的存储信息；上述数据存于Mongodb的非关系型数据库的collection中，collection是Mongodb数据库中的表。

2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的可信分布式计算卸载方法，其特征在于：

联盟链部署的智能合约用于约束用户或边缘计算服务提供商的注册与初始化，包括：

用户或边缘计算服务商根据自身的身份ID注册并登录联盟链；

用户或边缘计算服务商根据自身私钥对哈希值、时间戳以及加密后的身份信息进行签名，并将签名后的哈希值、时间戳以及加密后的身份信息索引存储在联盟链的当值节点中；

边缘计算服务商根据现实情况更新资源信息；

边缘计算服务商到指定URL下载最新的算法代码，保证任务卸载的正常进行；智能合约分别进行提交记录和摘要索引的上链，完整的用户信息及资源节点信息进行链下数据库存储。

3.根据权利要求2所述的一种基于区块链的可信分布式计算卸载方法，其特征在于：

智能合约的卸载申请发生时，用户上传任务数据至联盟链，包括：

用户向联盟链发起任务卸载请求；

联盟链根据自身的智能合约以及当前的资源情况判断用户的请求是否合理，并且链上存储该请求中包含的任务索引；

当判断结果为是时，联盟链中的智能合约将用户上传任务数据进行授权，区块链节点根据用户提交的授权确认交易，调用联盟链中智能合约中定义的授权接口，使任务数据使用方获得授权；并将授权后的任务数据链下存储；然后将卸载请求发送调度器等待进行任务卸载，将用户行为等其他主要信息进行链下存储；

当判断结果为否时，拒绝该任务卸载请求；

在调度器中调用卸载算法得到预卸载结果，进行实际的卸载调度；

智能合约的卸载申请发生时，边缘计算服务提供商通过联盟链对任务数据进行访问，包括：

接收联盟链广播的卸载请求，更新自己接受卸载后的资源剩余情况，将资源情况索引上链，其他主要信息链下存储；

向联盟链请求解密后的任务索引，根据索引从链下数据库获得指定的任务URL和算法，到指定URL下载任务文件，并将算法预装载；

获得任务文件后，计算文件的MD5，和链上对应的信息进行比对，验证数字签名，判断是否收到了正确、完整的文件；

当判断结果为是时，进行任务计算工作，并将计算结果返回给请求用户，等待用户确认；用户确认后将卸载结果的索引信息上链，卸载结果的完整信息进行链下数据库存储；

当判断结果为否时，向联盟链提交错误报告，并重新向请求解密后的交易数据。