基于区块链技术的动态数据储存安全机制

文/彭海峰 鄢涛

时代在发展，人类在进步，信息技术自从诞生之初就显现出了与其他技术种别的不同，而将其在社会中的各项工作中进行应用之后，不论是工作的效率还是工作的质量，都有了非常显著的提升。而在这种大量应用信息技术的发展情况之下，也产生了大量的动态数据，这一数据虽然是伴随着一次成功的交易而产生的，其安全性对于社会以及对于交易的双方来说，都是十分的重要的。所以，在接下来的文章当中，将对基于区块链技术的动态数据储存安全机制进行一定的研究，其主要的目的就是为了提升这项技术对于动态数据的安全性，使其能够在社会未来的发展过程中依旧处于主要的使用位置。

1 动态数据储存安全问题建模

在动态数据储存的安全问题中，比较重要的一点就是问题的建模过程。众所周知，在实际的系统交易过程当中，往往会遇到多种即将到来的安全威胁性质的问题，在这种情况之下，就需要对安全威胁性的问题进行假设，在这一建模过程当中，整体的过程需要大致两步才能完成。

1.1 安全问题的科学分析

安全问题的科学分析，可以简单地按照系统的角度进行。按照系统的角度进行分析的话，世界是由大小不同、性质不同的各种系统综合在一起而形成的，从这一角度分析可以得出，如果在实际的系统交易过程当中，如果出现了一定的问题，很多可能都是系统方面的问题。所以，在安全问题建模的这一过程当中，相关的工作人员不仅需要考虑问题的攻击源，还需要考虑各种问题的攻击源单独出现的情况以及一起出现的情况。也就是说，只有进行安全问题建模过程的科学分析，才能保证这项工作的有效性。

1.2 安全问题的系统目标

在目前已知的各种系统当中，任何一个系统都具有某种具象化的目标，但是在对这些安全问题进行调查之后，可以发现非常明显的一点是：安全问题纠缠在一起之后，导致之后的系统的目标也变得混乱不堪。所以，在动态数据储存安全问题的建模过程当中，相关的工作人员一定要注重安全问题的层次性，这样才能使得安全问题的系统目标不是混乱的，方便相关各种工作的进行。

图1：实体通信示意图

2 动态数据储存机制优化措施

2.1 改进共识机制

根据对相关文献的调查和相关的新闻报道来看，区块链技术的一种非常重要的优势就是能够在系统中采用一种激励机制，以便各个节点能够根据有效性这一性质达成必要的共识。区块链技术广泛的运用范围，与其超预期的激励作用是分不开的。但是现如今的区块链技术在共识机制上的应用以及表现都存在着明显的不足，所以对于现阶段的区块链技术来说，首要的一点就是将共识机制进行必要的改进。而改进后的共识机制必须解决两个主要问题：

（1）哪个角色有权力写入数据；

（2）其他角色如何去同步其写入的数据。

为解决这两个问题，共识机制需要实现四个主要目标：

（1）验证者必须输入令牌；

（2）接受区块链的及时广播；

（3）接受验证者到达区块的广播信息；

（4）添加自身结点到全局系统的验证者列表当中。

改进共识机制的关键代码如下：

2.2 所有权状态表示和状态转换函数

在区块链技术的应用中，最核心的即是状态转移系统(State Transition System)，这一过程类似于市面上的加密系统的货币交易过程，也就是说，诸如此类的交易过程，从相关的技术层面进行分析的话，都可以将其理解为是一种所有权的状态表示和状态转换函数。这样理解之后，动态数据储存机制也就随着理解的加深而变得更加的系统化。如图1所示。

而实现状态转换函数，仅需要增加一些如初始化及分发的单位，以实现查询地址的函数，状态转移函数会将当期的状态以及新的交易作为输入，将新的状态作为输出。

状态转移函数的示例思路如下：

[从 X 中减去$Z 单位，并把$Z 单位添加到 Y 上，前提条件是(a) ，X 在交易之前有至少$Z 单位，(b) 交易被 X 批准]。

另外，在这种动态数据的储存技术变得更加系统化之后，是有利于这项技术自身的未来的发展的。

3 基于区块链的动态数据储存安全机制的意义

区块链其实就是一个分布式的数据库的管理、控制系统，这一机制完全可以充当一个开放式的信息技术账本，在这一“账本”当中可以记录多种动态数据，其中就包括一些重要的交易记录等等。而且，区块链的每一条记录下来的动态数据都可以被称作是一个“块”，在这样的一种“块”中，不仅包含着需要的动态数据，还会包含着这项数据的来源以及与前一个块的连接点，这样相关的工作人员在需要一些数据的时候，就能迅速地找到需要的数据。

另外，由于多个“块”中都记录着相同的动态信息的内容，使得任何人都不能单一的改变其中一个“块”中的信息来达到目的，可以说，这项机制以及这项技术其实是非常的安全有效的。

4 结论

综上所述，就是迄今为止基于区块链的动态数据储存安全机制的研究。总体来说，这项技术和机制在我国以及世界的应用范围都是十分的广泛的，因此其具有一定的公认性质。希望这项技术以及机制能够在未来的发展过程当中不断完善自身，使得动态数据的储存工作变得更加的安全和便捷，这对于我国自身的发展，乃至于世界的各种工作的发展都是具有非常大的裨益的。