论文总字数：20583字

摘 要

随着近几年云计算服务的爆发式增长，越来越多的数据接入到云服务当中，存储也从传统的本地存储转向更加经济高效的云端存储，随之而来的各种问题也制约着云计算的飞速发展，为了解决这个瓶颈，尝试将安全技术应用于云计算的存储领域做过很多的尝试，而区块链技术在金融领域的成功应用给研究提供了新的思路。

本文将介绍区块链的基本原理和安全领域的应用方式，从云计算的发展过程出发，结合云计算的应用场景来讨论区块链技术的安全特性加持在云计算的分布式数据存储上的应用方法以及所产生的应用价值。文中详细的介绍了区块链的关键技术，以及在存储领域区块链的应用场景，基于云计算服务所提供的API来构建区块链存储的基本架构。

本文分析了区块链对于分布式云计算存储的安全性产生的价值，提供具有预见性、公正性、可靠性、科学性的系统评价结论。

关键词：区块链 分布式存储 云计算

Research on Security of Distributed Cloud Computing System Based on Blockchain Technology

Abstract

In recent years, with the increasing flammability of cloud computing technology, more and more data information is connected to cloud servers, and storage has also moved from traditional local storage to more cost-effective cloud storage. In order to deal with this shortcoming, the rapid development trend of cloud computing technology has been limited, and many attempts have been made to apply safe production technology to the storage industry of cloud computing technology and the successful application of blockchain applications in the financial industry presents new ideas for everyone.

The article will introduce the basic concepts of blockchain technology and the application of security in detail. From the perspective of the entire process of the development trend of cloud computing technology, the application field of cloud computing technology will be discussed on the distributed system data storage of cloud computing technology. The security characteristics of blockchain applications will be discussed. How to use and the actual effect caused. The article explains in detail the core technology of blockchain technology and the application field of blockchain technology in the storage industry, and builds the basic structure of blockchain technology storage based on the API presented by cloud computing technology.

This paper analyzes the value of blockchain to the security of distributed cloud computing storage and provides systematic evaluation conclusions with predictability, fairness, reliability, and scientificity.

Key Words: Blockchain；distributed storage；cloud computing

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1研究背景 1

1.2研究目的和意义 2

1.3研究思路和方法 3

1.4创新点 3

第二章 文献综述 4

2.1分布式云计算基础 4

2.1.1虚拟化技术 4

2.1.2分布式技术 4

2.2云计算的相关研究 5

2.3区块链概念原理 6

2.3.1 区块链结构 6

2.3.2 共识机制 7

2.3.3 Hash加密 7

2.4区块链的相关研究 8

第三章 分布式云计算的安全问题 9

3.1问题描述 9

3.2风险评估 9

3.3可行性策略 10

3.4本章小结 11

第四章 基于区块链的安全解决方法 13

4.1区块链的可行性分析 13

4.2不可篡改的区块链验证模型 14

4.3安全风险及应对措施 17

4.3.1量子计算威胁 18

4.3.2基础网络威胁 18

第五章 区块链在实际项目中的应用 20

5.1模拟服务区块链使用环境 20

5.2大型项目安全规划中区块链的使用 20

5.2.1区块链敏感数据加密方案 20

5.2.2区块链服务BaaS 22

致谢 25

参考文献 26

第一章 绪论

1.1研究背景

IT技术从主机时代慢慢经历了互联网时代、移动互连时代发展为现在的全互联时代。移动互联时代以云计算技术为中心产生了IOT等新的应用场景，随着信息技术的发展信息的存储及组织方式也发生着变化，面对着万物互联的世界，每时每刻的信息都通过云来实现，不同于传统的数据存储方式，数据的存储与计算都在云端进行。数据体量每年的膨胀速度都在加快，数据正在指数增长。这对高效率的大规模存储造成了很大的挑战，传统的存储模式不能很好的满足新的数据环境。云计算作为一种新型的计算模式，能够为使用者提供共享资源的计算模型，可配置的分布式存储模式，以分布式存储和虚拟化技术作为核心支撑力，将网络中的资源合理的调度使用起来为用户提供透明的数据管理和计算服务，开始展现其巨大的价值潜力。云计算在经历了理论验证之后，服务的商业化应用也发展迅速，全世界范围内的云服务巨头开始以SaaS的方式为消费者提供服务。阿里云从2009年开始成立以来，经过多年的积累已经成为亚太第一，全球第三的云服务提供商，华为、腾讯等其他厂商的云计算技术也紧随其后，云计算已经国家的一张世界名片。

在分布式的云计算发展过程中也遇到了很多的问题，除去技术上的瓶颈以外，在安全上的问题讨论也是热点不断。有人开始对分布式云计算服务的安全性提出了质疑。这样的质疑并不是空穴来风。在网络安全形式日益严峻的今天，将技术合理有效的应用到实际生产当中依然存在着一定的挑战。区块链云计算虽然已经走出泥潭开始进入到红利期，但是其安全方面的问题依然存在，比如服务器可能属于不同的辖区，数据也可能属于不同的司法辖区，每个辖区都有不同的法律法规，同时在过程中客户和运营商会共同承担部分责任，这样复杂的关系会给云取证独特的挑战。除此之外，因为数据的存储高度依赖于服务商的安全保证，一旦服务商没有可靠的数据安全保障机制，云计算领域的巨头亚马逊就曾经在安全上遭到攻击造成了信息泄漏，产生了巨大的经济损失，信息安全领域的重视程度愈加提高。

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