未来智讯 > 区块链论文 > 基于区块链技艺的去中心化应用
    基于区块链技艺的去中心化应用作者:未知  摘   要:文章旨在行使区块链技艺解决中心化存储模式的坏处,基于中心化数据存储模式下的学者网平台,运用区块链技艺兑现用户行为数据信息的链上存储,袪除中心化数据存储坏处的同时安好公然的存储用户行为信息,贬低多方交互成本,提高多方交互效果。运用区块链技艺兑现用户积分业务,凭据学徒用户行为分发响应积分,积分可查且永远存储在该用户账号,保证了用户积分记载的透明存储,保险了用户的权柄。此外,设计开辟了区块链扫瞄器,供给区塊信息查询功能。
  关头词:学者网;区块链;去中心化;数据存储;积分担理
  1 引言
  跟着互联网的不息成长,人们进来了互联网时代,各类平台网站层出不穷,数据安好问题成为人们存眷的重点。个中传统的中心化数据库存储模式[1]是造成数据担心全的严重缘故之一。在该模式下,数据由单一的机构或体系进行维护,多方交互必要各自构建一份本身的数据库,受到服务抨击时,中心化的数据存储模式更是面对全网遭受扯后腿的危害,数据安好无法得以保证。学者网[2]作为典型的中心化数据库存储模式下的综合性学者社交网站,跟着学者网应用人数的添加,多方交互的成本添加,传统的中心化存储已经餍足不了市场需求。如今汇总学者网的三个问题。
  (1)数据担心全。学者网是基于中心化数据存储模式的社交网站,数据信息存储在学者网当地中心折务器中,学者网一旦遭受恶意抨击,将会导致学者网数据遗失,且数据库收复坚苦。
  (2)交互过程中效果低下,成本较高。学者网今朝应用的对象是各大高校学者,多方参预下的学者网效果低下,多方交互成本较高。
  (3)缺乏相信。学者网用户行为数据信息不敷透明、易被工资修改,造成各用户主体间缺乏相信。区块链技艺由于其去中心化的数据存储模式、共鸣机制及智能合约成为了近些年的热门[3],去中心化存储模子如图1所示。是以,针对学者网这种多方参预、应用频率高、依靠于中心化且具有低效高成本特性的应用场景,使用区块链技艺可有用解决其坏处。
  本文针对学者网此类应用场景的坏处,运用区块链技艺兑现用户行为数据存储及积分担理。进献点首要有三点。
  (1)立异性的将区块链技艺应用在学者网上,对学者网将来的扩展应用供给了现实素材。
  (2)兑现学者网用户行为数据的链上存储,有用解决多方交互带来的低效高成本的同时征服中心化数据存储的安好性低劣等问题。
  (3)运用区块链技艺兑现链上积分业务,有用保险用户利益的同时为区块链技艺在积分担理方面的应用供给参考。
  2  基于区块链技艺的去中心化应用
  中心化存储模式下的学者网存在着数据担心全、多方交互成本高且效果低下以及若干相信问题。本文用心于学徒在学者网课程进修中的用户行为,兑现用户行为数据上链及链上积分业务。用户可议决学者网区块扫瞄器进行区块业务信息查询。
  2.1  总体架构设计
  总体设计由用户、学者网、布比区块链、学者网区块链扫瞄器四局部构成。用户使用学者网发生用户行为数据,智能合约挪用学者网数据接口按时提取用户行为数据,将用户行为数据存储到区块链上并兑现对应区块链账户的积分分发,区块链将用户行为数据及用户积分永远的、不行窜改的存储在区块中,形成公然安好的分布式数据库账本,供全网可见。用户借助学者网区块链扫瞄器查询详细的账户及业务信息,区块链领受到区块扫瞄器的查询需求返回对应业务记载。总体架构如图2所示。
  2.2  积分方案设计
  积分方案依照学者网活跃度的谋略要领设计,如表1所示。学者网课程经管中的学徒活跃度即是特按时间段内用户登录数、用户提问数和用户答复数之和。故本文将区块链积分分为固定积分和活跃积分,逐日记载用户登录次数最高的一次,对应固定积分1分。用户提问和答复次数对应活跃积分,每次行为计活跃积分1分。凭据用户行为兑换积分,积分业务记载公然、安好、不行窜改的存储在区块链上,从而有用提高课程经管用户活跃度统计的透明度,保险用户权柄。课程经管者拥有定额的固定积分和活跃积分,课程内用户发生行为,课程经管者就向课程内用户发放响应积分。
  2.3  智能合约设计
  凭据总体架构对功能的交易逻辑进行编码形成智能合约,并将其摆设到区块链上,可由全部节点告竣共鸣和运行。智能合约兑现了用户行为数据的提取及上链处置等一系列操作,保证用户行为数据安好的同时,按时将用户信息存储到区块链中。交易准则包罗猎取用户小我信息、猎取用户行为信息、猎取序列化业务操作码、猎取署名、提交业务等,接口如表2所示。
  用户信息合约兑现学者网和区块链的数据桥梁作用。议决猎取用户小我信息来分明对应的区块链账号。为猎取用户的行为,信息合商定时按期从学者网猎取用户行为信息。序列化操作码合约中的四种序列化业务的操作码凭据布比区块链官网的数据布局拼装。署名合约的数字署名是区块链业务过程中的重点,数字署名的流程如图3所示。
  2.4  体系流程设计
  2.4.1  用户账号
  用户账户分为学者网账户和区块链账户两种。初次注册学者网账号时,能够同时注册获得区块链账号,已有学者网账号而异国区块链账号的用户能够在区块链读入用户信息时判别并创建区块链账号。用户学者网账户和区块链账户均已存在后,区块链读入用户行为,并进行区块链上的数据存储及积分业务操作。
  2.4.2  用户行为
  凭据积分方案设计,讲堂活跃度统计为用户登录数、用户提问数、用户答复数之和。用户登录指用户登录学者网某课程主页,用户登录次数逐日最多记一次,用户登录记载信息包罗用户ID、登录时间、课程名等。学者网为每个课程供给了互动交流页面,用户能够自行发问和作答。用户提问和用户答复以产生一次记一次的准则,个中用户提问信息包罗用户ID、提问时间等,用户答复信息包罗用户ID、答复时间、答复内容等。
         2.4.3  数据存储及积分业务
  数据存储及积分业务作用在区块链上便是提交序列化业务。故本文凭据智能合约猎取到的用户行为信息,组织序列化业务操作码,兑现用户行为数据写入到区块链。数据存储选取配置元数据的序列化业务体式格局。故以用户登录时间与用户行为类型login联合的键值对拼装用户登录信息,构成元数据存储的序列化业务操作码,如表3所示。用户提问信息和用户答复信息则以行为时间与行为内容构成键值对的体例,拼装成元数据存储的序列化业务操作码,如表4所示。积分业务选取转移资产的序列化业务体式格局,运用智能合约猎取用户区块链账号及积分兑换准则,兑现创世账号向指标用户的区块链账号分发积分。个中课程经管者账号(资产刊行方)作为举止分数资产的拥有者向产生行为的学者(资产领受方)进行转移资产的操作,用户积分业务的序列化业务操作码,如表5所示。如许就兑现了链上信息存储和积分业务,用户行为数据被存储于指标区块账号的元数据组中,用户所获举止积分被存储于指标区块账号的资产列表中,用户能够议决会见区块链账号会见到该用户的汗青用户行为数据及详细的资产环境,也能够议决业务Hash值会见到单笔业务的详细环境。
  3  尝试剖析
  3.1  尝试情况
  联合学者网和区块链技艺,兑现了用户行为数据存储和积分业务。底层区块链选取布比区块链,当地摆设四个节点,设置节点文件使节点告竣共鸣形成一个底层区块链情况。别的选取js+html5+css3+vue+webpark简略搭建了学者网区块扫瞄器,兑现前端页面与区块链智能合约的交互,利便了用户供给区块信息。尝试情况为:条记本谋略机、Windows操作体系、Intel Core i5处置器、内存8GB、硬盘460GB。
  3.2  尝试了局
  以采用学者网平台的《数学建模要领》课程为例,该课程综合会见量高,选课学徒数据量大,互动交流频仍,易于收罗学徒的行为。学者网课程经管的页面如图6所示,个中统计经管包罗该课程的学徒登录统计、学徒活跃度统计,个中活跃度即是用户登录数、用戶提问数、用户答复数之和。
  联合学者网和区块链技艺设计并兑现的用户行为数据存储及积分担理,具体尝试程序有五步。
  (1)提取该课程全部选课学徒信息,留存为json数据格局。运用智能合约凭据用户小我信息,创建区块链账号,得到密钥信息,并更新学者网当地数据库用户表。
  (2)运用智能合约按特按时间隔断批量提取用户行为数据,挪用猎取用户行为信息的接话柄现有用的用户行为信息抽取。凭据提掏出的用户行为类型,完成积分数量及积分类型的谋略。
  (3)用户区块链账号挪用配置metadata接口,按照特定行为的组织体例,提交序列化业务,完成小我用户行为数据的存储。
  (4)创世账号作为资产转移的发送方,凭据程序(2)上钩算获得的积分数量及积分类型,向产生特定行为的区块链账号发送积分。
  (5)开辟区块链扫瞄器,首页面实时显示最新区块信息,如图7所示。页面还供给业务信息、区块链账户信息查询。
  本文开辟的区块链扫瞄器兑现了区块信息查询功能。基于Hash的查询,能够细分为创建账号、刊行资产、转移资产、配置metadata四个业务查询。基于账号的查询,可返回该账户地址、业务总额、元数据组及资产列表等信息。基于区块头的查询,就能够返回区块号、当前区块高度、上一个区块Hash地址及天生时间等信息。学者网学者提问行为切图如8所示。
  议决区块链扫瞄器凭据林茂森学者的区块链账号查询到的了局如图9所示。由图9可知,该论理学者产生的行为数据以“用户产生行为时间,用户产生行为数据信息”为键值对存储于该用户对应区块链账号的元数据组中,学者所获积分信息存储于对应区块链账号的资产列表中,个中每条资产信息蕴含了资产倡议区块地址、资产类型及资产数目。因为尝试使用单个课程为例,以是,该课程经管者(资产刊行方)为创世账号。故用户议决查询区块链账户能够查询到该账户所存储的全部业务总额、元数据组及资产列表。
  尝试证明,这种运用区块链技艺进行数据经管和积分担理的应用方案能够有用保险学者网数据的安好性。与此同时,议决区块链技艺兑现了用户行为的时刻监听和追溯,有用地约束用户行为,提高了课程内的交互质量和效果。将学者网举止积分转成链上存储,能够保证积分的公允发放,有用地保险了用户的权柄,提高用户参预学者网的积极性。在多方交互过程中,各方议决区块链会见学者行为及积分数据,俭省了第三方介入造成的成本开销,提高了多方交互的效果。
  4  告终语
  在当下高速成长且错综纷乱的社会情况中,贬低多方交互成本,提高交互效果与数据存储安好是学者网这类中心化存储模式下应用场景将来面对的严重挑衅。本文联合学者网运用区块链技艺进行了去中心化的简略应用。尝试证明,议决链上存储数据信息,有用地保险了数据信息的安好性及透明度,削减了多方交互过程发生的中央成本,升迁了交互效果的同时解决了相信问题保险用户权柄。另一方面,运用区块链技艺帮助学者网课程经管,有利于课程经管者羁系和追溯用户行为的同时提高用户参预度,有利于学者网应用的进一步推广,到达互利共赢的效率。可是,今朝该应用仅运用学者网的课程经管进行了简略的去中心化应用,将来可实验推广到更多应用场景。
  基金项目:
  1. 国度天然科学基金广东大数据中心项目重点项目(项目编号:U1811263);
  2. 国度天然科学基金面上项目(项目编号:61772211)。
  参考文献
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