【摘 要】
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终端设备的爆炸性增长以及用户对服务质量要求的增加促进了边缘计算以及云边端协同的流式服务加载模型的出现。然而,不可靠的分布式场景和跨节点的服务迁移使得流式服务加载的安全性和可靠性受到威胁。缺乏有效的身份验证机制和不可否认机制意味着无法保证互不信任的终端设备和边缘节点之间的信任传递,进而阻碍流式服务加载的进一步发展。区块链作为一种分布式网络数据管理技术,利用密码学与分布式共识协议保证全网一致、不易篡改
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终端设备的爆炸性增长以及用户对服务质量要求的增加促进了边缘计算以及云边端协同的流式服务加载模型的出现。然而,不可靠的分布式场景和跨节点的服务迁移使得流式服务加载的安全性和可靠性受到威胁。缺乏有效的身份验证机制和不可否认机制意味着无法保证互不信任的终端设备和边缘节点之间的信任传递,进而阻碍流式服务加载的进一步发展。区块链作为一种分布式网络数据管理技术,利用密码学与分布式共识协议保证全网一致、不易篡改,与云边端协同的流式服务加载有较高的契合度。将区块链作为构建多方信任的基础设施提出云边端协同的流式服务可信加载与验证方法,能够提升流式服务加载的可用性、有效性以及安全性。本文的研究主要包括以下两个内容:（1）针对分布式云边端协同流式服务加载场景中存在的不可否认性问题,本文提出基于区块链的流式服务可信验证方法,该方法使用联盟链Hyperledger Fabric作为底层区块链框架,设计流式服务及依赖关系的存储方法,利用智能合约技术为所有节点与流式服务生成唯一链上身份标识,从而实现身份相互认证与流式服务的可信验证。实验结果表明本文提出的方法能够解决目前云边端协同的流式服务计算模型的身份安全、数据安全等问题。（2）针对基于区块链的流式服务可信验证方法中共识机制的共识活性与可用性不高的问题,且需满足安全性与实时性的需求,本文提出面向流式服务的区块链轻量级共识机制改进方法。该方法将组成区块链网络的边缘节点分缓存域与共识域管理,域间共识采用可拜占庭容错的PBFT算法,域内共识采用高效的Raft算法。此外,针对Raft共识算法存在的Leader性能与多轮选举问题,设计了基于节点可用性的选举方式,从而能够在满足Raft选举安全原则的前提下选出可用性较高的Leader。实验结果表明该方法的性能较PBFT算法平均提升了 27.7%。
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