基于區塊鏈的大數據共享模型與關鍵機制研究與實現

摘""要：數據孤島形成形勢的愈發嚴峻，為此，需要展開對基于區塊鏈的大數據共享模型與關鍵機制的研究分析。分析了基于區塊鏈的大數據共享模型，并分別從網絡的數據可靠連接機制、數據權能訪問控制機制、數據服務定制機制3個層面出發，展開了對基于區塊鏈大數據共享模型的關鍵機制研究，以實現預期的大數據在不同領域內的共享交互目標。

關鍵詞：區塊鏈""大數據共享模型""關鍵機制""數據交互

中圖分類號：TP311

Research"and"Implementation"of"the"Sharing"Big"Data"Model"and"Its"Key"Mechanisms"Based"on"Blockchain

ZOU"Peng

（Guangzhou"Nanyang"Polytechnic"College，"Guangzhou，"Guangdong"Province，510900"China）

Abstract："The"formation"situation"of"data"silos"is"becoming"increasingly"severe，"so"it"is"necessary"to"conduct"the"research"and"analysis"of"the"sharing"big"data"model"and"its"key"mechanisms"based"on"blockchain."The"article"analyzes"the"sharing"big"data"model"based"on"blockchain，"and"conducts"research"on"the"key"mechanisms"of"the"sharing"big"data"model"based"on"blockchain"from"three"levels："the"data"reliability"connection"mechanism，"data"permission"access"control"mechanism"and"data"service"customization"mechanism"of"the"network，"in"order"to"achieve"the"expected"shared"and"interactive"goals"of"big"data"in"different"fields.

Key"Words："Blockchain;"Sharing"big"data"model;"Key"mechanism;Data"interaction

現代科學技術的發展速度極快，這就使得無論是智能化硬件與軟件，還是配套的互聯網設備設施，均獲得了持續完善的基礎條件。但在看到大數據時代背景下帶給人們工作與生活更多便利條件的同時，也應該同時提高對所形成數據孤島的重視。為此，打造出基于區塊鏈的大數據共享模型，并對其關鍵機制展開研究具有極為重要的現實意義。

1""基于區塊鏈的大數據共享模型

1.1"特點

多類技術的融合是區塊鏈技術發展過程中所表現出的主要特征，相較具有集中式與分布式特點的傳統數據庫來說，其優勢凸顯得尤為明顯，例如可確保數據存儲與使用的安全性、建立數據信任、滿足對擴展性的信賴需求等。從這一角度來看，可將基于區塊鏈的大數據共享模型的使用特點總結如下。

1.1.1""全程透明且不具有可隨意篡改的特點

從數據共享的核心特征分析，由于主體類型的不同，使得其對于數據進行共享化處理的要求同樣存在著諸多差異，如存在開放性較強的數據，但也有必須簽署相應協議的企業數據，這一部分的數據在權限交互過程中，表現出了對多類硬性條件的實際需求[1]。而在區塊鏈的幫助下，可確保全部的交互流程均在區塊鏈中被公開，全程透明的特點使得其在滿足驗證與使用安全需求的同時，也能夠避免出現不同主體間在信任缺失情況下，使得大量成本涌入其中，典型的包括機會成本與交易成本。

1.1.2""去中心化

具有分布式特點的主體，在物聯網與互聯網的協助下，無論是信息的實時記錄還是網絡的更新，均可在不同主體的交互過程中完成相應任務，并非某個機構作為中間點執行任務操作[2]。再加上多數的大數據對應的主體具有廣泛分布的特點，過程中有關系對等的特征表現，進而可滿足對信息在不同主體中進行交換與基于實際環境要求進行存儲的需求，且可保證這一環節享有的信息權益，促使其主動履行相應的義務。

1.1.3""智能合約

區塊鏈技術經由持續發展，存儲數據的前提下實際上包含了相對較為完備的圖靈狀態機，使得發展出的諸多智能合約均可被接受，并實現基于不同需求下的狀態維持與對繁雜事務的科學處理[3]。合約在接納設定參數背景下的事務信息后，即可對原有的數據狀態進行及時更新，對應的也將會產生相應的狀態機變化。且在大數據技術的應用協助下，即使有多類數據產生，也能夠在核心需求下進行不同類型權限的交互，相應的體系邏輯將會在智能合約的全面應用背景下，執行針對信息流的自動化操作，從而避免不確定因素出現帶給信息流的干擾。圖1為基于區塊鏈的大數據共享模型。

1.2""存儲模型

系統業務數據與大數據集是當下實現大數據共享的信息存儲類型，且以具有集中式特點的存儲方案為主要的存儲形式。在打造出的模型中，可借由模型實現基于進行預定義處理的數據表包含的數據訪問權限、用戶等信息的存儲，并可確保無論是企業還是個人，均可保證信息傳遞至數據中心后的存儲安全性[4]。從實際應用情況來看，該模型的應用背景下不僅易于操作，且無須在數據的存儲與管理方面投入過多時間。原因在于用戶可借助平臺實現數據的自動化統一上傳與基于算法的集中管理，數據庫的維護管理不在存儲環節的考慮范圍內。但應注意的是，此種方法的共享交互無法達到全程透明的目的，為保證其擴展性與安全性，需進一步完善存儲模型[5]。例如：可將數據管理與數據源頭區分，省略第三方的中間管理機構，在企業或個人的層面進行數據的全程存儲與管控。伴隨物聯網設備設施的逐漸完善與企業數據庫的快速建立，可在提供的云存儲技術下提供具有可視化特征的支持條件，為后續的數據共享提供安全保障。

1.3""連接模型

為解決由于冗余數據相對較多，使得整體的數據共識效率被眼紅降低的問題，同時降低數據在不同節點位置的存儲成本，打造出融入分布式文件系統的數據訪問與連接模型極為關鍵[3]。相應的存儲方式與對應的存儲內容主要有以下幾種：

一是政府、企業以及個人的大數據源，對應的存儲內容主要為根據實際需求所確定的不同場景、領域層面的大數據集合；二是區塊鏈網絡，對應存儲內容主要為已經經過確定的不同數據之間的歸屬關系、對數據質量進行統一評估的關鍵數據等；三是分布式文件系統，對應的存儲數據主要為已經明確非關鍵屬性的一系列文件，如具有共享特點的協議、經過加密處理的對應數據源的合適訪問形式等。

2""基于區塊鏈的大數據共享模型關鍵機制

2.1""數據可靠連接機制

2.1.1""體系架構

該種連接機制相較統一采取分散集群形式的組網存在著諸多不同，其核心架構類型為對等網絡（Peer-to-Peer，簡稱P2P），可實現網絡層面的開放性與扁平化功能使用目標，與區塊鏈的功能體系一一對應，進而在實際使用期間展現出了可為提供大數據的用戶獲取分布式功能特性的優勢。

2.1.2""有著較強的兼容性

此類連接機制由于傳輸方式為HTTP，且有著對應不同平臺的兼容節點，并可在針對性的節點文件傳輸工具協助應用下，在連接不同平臺后迅速被部署。再加上生成的每一份文件均有對應hash碼支持地址的單獨訪問，因此，這一過程中，在確保可提供方便訪問條件的同時，也能夠對應記錄至相應的區塊鏈網絡，其也是保證所產生與文件記錄真實性的重要基礎。

2.1.3""文件層面的諸多功能

以往大文件的存儲需要耗費的資源較多，而在此類連接形式之下，卻可提供分塊存儲的支持，并能夠準確記錄文件的變化狀態，充分發揮管理優勢，自身不具備對大小與類型予以限制的平臺屬性，因此無論何種對數據進行描述的形式，均可進行快速適應以實現全面的數據應用。

2.2""基于區塊鏈的數據權能訪問控制機制

2.2.1""數據權能訪問控制模式

在區塊鏈的應用協助下創設了去中心化的基礎環境，針對用戶一直以來存在的展開對數據進行全面管控的難度較高、使用機制的擴展性相對較差等問題，可啟動基于數據權能的科學訪問機制。作為一類相對較為簡單的資源管理機制類型，權能在其中被賦予了特殊通行的屬性，可將資源作為基礎單位進行隨時隨地的細粒度層面的訪問控制，使得其權限可在不同時間段被實時更新或解除。與傳統的訪問機制相比較，即使是在動態較強與數量龐大的數據背景下，也可針對相對復雜的權限控制特征，實現對資源的分布式管理（權限層面）。此外，該模式本身的管理難度相對較低，再加上有著相對較強的可擴展性，因此可對存在的數據信任問題予以有效解決，提供給有著相應需求的雙方靈活的交互條件。

2.2.2""數據權能交互信息流

第一步，由數據源作為發起者，提供給具備數據集的用戶相應的DST信息。該信息包含了全部的包含共享特性的文件地址、數據集、訪問路徑等；第二步，由擁有數據集的用戶或終端對信息進行發布；第三步，請求數據發出者將數據的獲取請求予以發出（RT），包含了數據請求用戶的ID、需求文件地址等；第四步，擁有數據的用戶，可在驗證通過后，及時將相應的權能以打包的形式集中發送給需求者，打包的權能包含了關聯數據集的ID以及配套的查詢方式；第五步，作為數據請求人員，在獲取到相應的DAT后可獲取來自數據源的一系列需求數據；第六步，從數據源頭的角度分析，在獲取驗證并提供與之配套的相應下載方式后，即可實現請求者對擁有者的全面信息反饋，同時對所統計的一系列記錄進行更新處理。

2.3""基于區塊鏈的數據服務定制機制

2.3.1""數據服務定制模式

當下平臺在使用期間依舊存在著多數領域進行針對數據服務的定制能力相對較差的情況，若能夠及時將發布訂閱模型引入其中，即可在配合落實對數據服務進行高度定制的相應機制后，提供給數據進行共享過程中相應的定制能力，不僅全過程高效，且可根據需要獲取異步數據。從傳統的通信模式使用情況來看，無論是點對點，還是用戶借助服務器進行通信的形式，均需要作為請求消息的終端預先發送消息，且需要在獲取相應命令后才可獲取相應信息，耗費了大量的時間且存在空間限制。

2.3.2""數據服務定制信息流

第一步是對數據服務執行訂閱操作。作為用戶可根據實際需要對數據服務的交易形式與內容進行訂閱，創建完成后給出對應合約的關鍵字段與相應的積分價值。在合約機檢索形式的支持下，已經獲取的數據可快速對應給出的標準，并制定可滿足要求的條件數據集合。同時，可分析出相應的訂閱需求，將其納入對應監聽事件的關聯列表內。

第二步是將數據進行發布處理。一旦新數據產生，即可借助合約用于對關鍵信息進行過濾處理，明確數據名稱、數據在不同節點的具體類型等，為后續提供滿足訂閱服務實際需求的數據集合篩選條件奠定基礎。

第三步是對產生事件的一系列正確反饋，確保所提供基于區塊鏈的一系列合約，可獲得滿足服務需求的數據匹配條件。

3""結語

綜上所述，在大數據共享模型的全面引入與應用背景下，可實現基于區塊鏈技術的模型存儲與連接。從實際的應用情況來看，合適的共識機制下，產生的記錄均可被追溯且具有不可被隨意篡改的特征，進而實現大數據共享模型應用條件下的對數據訪問層面的控制與服務定制目標。

參考文獻

[1]徐菁鴻.基于區塊鏈的大數據共享隱私保護模型及其系統設計[J].信息與電腦（理論版），2022，34（21）：136-138.

[2]于克辰，郭莉，陰宏偉，等.面向數據中心場景的基于區塊鏈與博弈論的高價值數據共享模型[J].信息網絡安全，2022，22（6）：73-85.

[3]席嫣娜，張宏宇，高鑫，等.基于區塊鏈的能源互聯網大數據知識共享模型[J].電力建設，2022，43（3）：123-130.

[4]溫圣軍，韓春曉，儲志強，等.一種基于區塊鏈的省級政務數據共享模型研究[J].信息網絡安全，2021（S1）：121-124.

[5]劉揚，胡學先，周剛，等.基于多層次區塊鏈的醫療數據共享模型[J].計算機應用研究，2022，39（5）：1307-1312，1318.