计算机应用

作者：卿欣艺, 陈玉玲, 周正强, 涂园超, 李涛

单位：1. 贵州大学 计算机科学与技术学院, 贵州 550025;2. 省部共建公共大数据国家重点实验室(筹)(贵州大学), 贵州 550025

关键词：区块链,存储扩展性,中国剩余定理,分布式存储,冗余余数系统,数据完整性

基金：国家自然科学基金资助项目（61962009）；贵州省科技重大专项计划项目（20183001）；贵州省公共大数据重点实验室开放课题（2018BDKFJJ013）。

区块链以分布式账本的形式存储交易数据，其节点通过存储哈希链来持有当前数据的副本。由于区块链链式结构的特殊性，区块的数量会随着时间推移不断增加，节点承受的存储压力也随之增大，因此存储扩展性成为区块链发展的瓶颈之一。针对该问题，提出了一种基于中国剩余定理（CRT）的区块链存储扩展模型。模型将区块链分为高安全性区块和低安全性区块，并对它们采取不同的存储策略。其中，低安全性区块以全网保存（所有节点都需保存）的形式进行存储，高安全性区块被基于CRT的分割算法分片后以分布式的形式进行存储。此外，利用冗余余数系统（RRNS）的错误检测与纠正来防止恶意节点攻击，进而提高数据稳定性和完整性。实验结果与安全性分析表明，所提模型在具有安全性、容错性的同时保障了数据的完整性，还能有效地减少节点的存储消耗，增强区块链系统的存储扩展性。

来源：2021年第7期

《计算机应用》期刊编辑部

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