44、基于区块链的安全可靠分布式去重方案

基于区块链的安全可靠分布式去重方案

一、引言

云计算是通过互联网提供托管服务的统称，云存储作为云计算的重要组成部分，为用户提供跨平台、高可扩展性、高可用性和近乎无限容量的数据外包服务。随着全球数据中心流量的爆炸式增长，数据去重技术被广泛应用于云存储中，以节省磁盘空间和网络带宽。然而，传统的去重方案存在数据可靠性问题，且难以保证数据的机密性。

传统加密方案不支持去重，因为不同用户使用自己的密钥加密相同数据会产生不同的密文。收敛加密是解决这一问题的首次尝试，但大多数安全去重方案只考虑单服务器情况，且每个文件仅存储一份副本，文件丢失会影响大量用户。一些分布式去重方案使用秘密共享技术提高可靠性，但依赖的可信第三方存在单点故障风险。

近年来，区块链作为一种分布式计算范式受到关注，具有高效、高数据安全性、高可信度和低成本等特点。一些去中心化存储系统利用区块链实现安全文件存储，但都未实现去重带来的存储效率提升。

本文考虑了数据存储的三个挑战：机密性、完整性和可靠性，设计了一种高容错的云存储去重系统。利用区块链技术保护系统机密性和数据完整性，文件指纹和交易信息记录在区块链上，数据所有者可在本地进行重复检查，减少通信频率和信息泄露风险。

主要贡献

1. 提出一种基于区块链的分布式去重系统，提供高效去重和高可靠性。文件标签发布在区块链上，用于本地重复检查和数据完整性检查。结合收敛加密算法和激励机制，可防止外包文件受到特定数量对手的勾结攻击。
2. 安全分析表明，所提出的去重方案具有高机密性和可靠性。定义了威胁和安全模型，确立安全目标，证明在勾结攻击或恶意篡改下文件仍安全。
3. 评估结果表明，