摘 要

随着互联网的发展与应用走向深入，大数据成为创新经济的引擎，产品和服务不断推陈出新，互联网大数据产业逐步走进并改变着人们的生活，我们已经进入大数据时代。大数据时代数据交易流通成为价值变现的重要手段，但在传统的数据交易市场，都是通过中介平台来实现，买家要购买一条数据，从数据源到交易中心再到卖家，数据必须要经过中心化交易所的服务器的转化，雁过留痕，在这个过程中，被交易的数据就可能会被中心交易所缓存下来，形成“数据沉淀”，这就对数据的所有者的权益有了一定的威胁，此外，数据交易过程中还存在数据的确权和安全等问题。而区块链技术的出现解决这些问题，打造了可信的数据交易环境。

本文简单的介绍了一个基于区块链的无中心的可信数据交易平台，并对其相关技术进行研究，包括区块链相关技术和构建分布式安全数据交易网络的相关技术。区块链相关技术主要有分布式账本技术、各种加密技术和共识机制，构建分布式安全数据交易网络的相关技术主要有Merkle Tree技术、DHT技术、NAT穿越技术和BitTorrent技术。本平台为数据交易双方提供了一个可信的交易环境，交易双方都可匿名且数据传输不经过任何第三方，还提供一定程度上的数据确权功能，同时，为了满足用户数据共享的需求并减轻本地存储数据的压力，平台还实现了数据的分布式存放。此外，平台还提供投诉、反馈等辅助性功能。本文还简单阐述了个人现阶段在平台实现过程中的微小贡献（一些前端界面的实现），感觉收获良多。

关键词：区块链；数据交易；分布式存储网络；P2P

ABSTRACT

With the development and application of the Internet going deeper, Big Data has become the engine of an innovative economy, and products and services are constantly being innovative. The Internet big data industry is gradually entering and changing people's lives. We have entered the era of big data. In the era of big data, data transaction and circulation become an important means of realizing value, but in the traditional data exchange market, they are all realized through an intermediary platform. Buyers must purchase a piece of data. From the data source to the trading center to the seller, the data must pass through. The conversion of the server of the centralized exchange, and the geese have left behind traces, during this process, the data being traded will be buffered by the central exchange to form “data precipitation”, which will have a certain amount of interest for the owner of the data. The threats, in addition, there are data rights and security issues in the data transaction process. The emergence of blockchain technology solves these problems and creates a trusted data transaction environment.

This article briefly introduces a blockchain-based, centerless, trusted data transaction platform and studies its related technologies, including blockchain related technologies and related technologies for constructing distributed secure data transmission networks. Blockchain related technologies mainly include distributed ledger technology, various encryption technologies and consensus mechanisms, and related technologies for constructing distributed secure data transmission networks include Merkle Tree technology, DHT technology, NAT traversal technology, and BitTorrent technology. This platform provides a credible transaction environment for both parties of data transactions. Both parties can communicate anonymously and the data transmission does not pass through any third party. It also provides a certain degree of data validation function. At the same time, in order to meet the needs of user data sharing, Relieving the pressure of storing data locally, the platform also enables distributed storage of data. In addition, the platform also provides supplementary functions such as complaints and feedback. This article also briefly explained the personal contribution of the individual at the current stage of platform implementation (some front-end interface implementations) and felt a lot.

Keywords: blockchain; data transaction; distributed storage network;peer to peer

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景和意义 1

1.2 研究发展现状 2

1.3 本文的研究目标和内容 2

1.4 论文结构 3

第2章 区块链和相关技术概述 4

2.1 区块链 4

2.1.1 区块与区块链 5

2.1.2 区块链的分类 6

2.1.3 区块链的应用场景 6

2.2 非对称加密 7

2.3 分布式账本 9

2.4 共识机制 9

2.5 智能合约 10

第3章 无中心的可信数据交易平台 11

3.1 现有数据交易平台设计方案 11

3.2 无中心的可信数据交易平台的核心技术 12

3.2.1 加密技术 12

3.2.2 Merkele Tree 13

3.2.3 DHT技术 14

3.2.4 BitTorrent技术 15

3.2.5 NAT穿越技术 16

3.2.6 共识机制——Raft协议 17

3.3 无中心的可信数据交易平台总体架构 18

3.4 无中心的可信数据交易平台数据交易流程 20

第4章 无中心的可信数据交易平台的实现 23

4.1 登录、注册界面的实现 24

4.2 数据管理页面的实现 26

第5章 结束语 31

5.1 论文工作总结 31

5.2 问题和展望 31

参考文献 32

致 谢 33

第1章 绪论

1.1 研究背景和意义

随着当代信息、通信技术的蓬勃发展和社会的信息化程度快速提升，互联网已渗透到生产、贸易、通信、学习和娱乐等人们生活的方方面面，随之而来的各类数据的数量也大规模上升，我们已经进入大数据时代。“大数据”的出现正以迅雷不及掩耳之势冲击和改变各行各业的生态体系，许多企业和机构也早已看到了数据这一新的生产要素在社会各个领域的使用和发展前景，意识到了数据的潜在价值和能力，但无奈的是没有一个组织或机构有拥有全方位、全领域数据的能力，想要对全网数据进行多维度、多方位的交叉和分析，充分发挥所属者不同的数据的最大价值，只能通过各个数据拥有者之间的数据交易^[1]，让数据需求者获取自己想要的数据，并通过分析等方式产生价值，而数据提供者则可以获取一定的报酬。于是，近年来大数据交易中心的数量剧增，并推出很多惠众套餐，然而，绝大多数企业和其他数据拥有者并不愿意将自己的数据通过交易中心进行交易^[1]。他们不把数据拿出来共享交易的担心有两方面：一方面，原始数据涉及数据提供企业或机构的商业秘密和用户隐私；另一方面，数据作为无形资产，其交易可以归属于知识产权的交易，具有易复制、无消耗，难以防范侵权行为的特点。此外，大数据包括非结构化、半结构化和结构化数据，也需要进行格式转化才能匹配交易双方的需求。

现如今的数据交易平台大部分是以中介模式建立的数据交易平台，它存在对数据交易双方的权益造成威胁的情况，从某种意义上来说形成了数据交易的障碍。权威、可信的第三方是传统中心化的数据交易平台给自己的一个标签，目的是向用户说明平台是不可能会去留存用户交易的数据。但无法、没有能力做和不愿、不想做是两种不一样的概念，无法做是无论如何也做不到，不愿做是有能力做但没意愿去做，一个没有任何威胁，一个存在潜在的威胁^[1]。只有创建符合数据作为商品进行交易的特性的数据交易平台，通过技术和机制的限制而不是仅凭平台对用户的承诺来保证交易数据的安全和数据所有者的权益，才能真正做到让数据交易双方放心。