基于DHT的工业互联网标识注册解析系统的设计与实现

来源 :北京邮电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jiangur2
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近年来,随着5G技术的高速发展和新一轮产业变革的兴起,海量新兴异构电子设备充斥着人们的生活,“互联”有了新的定义,传统计算机主机之间的互联被扩展为任意两台机器之间的互联,甚至是万物互联,人类社会步入工业互联网时代。此外,传统互联网中域名解析的概念也被应用到更加广阔的领域,完成了从只有网站才拥有域名到万物皆可被标识的转变,这种概念上的解放使得社会各个环节联系的更加紧密。然而,工业互联网时代的到来给传统互联网带来了巨大的挑战,无论是从基础架构还是对工业场景的匹配度上,传统互联网的弊端已经逐步显现出来。解析出单一的IP地址已经无法满足工业制造业对精细化的高要求。与此同时,传统互联网架构中存在的安全性问题也不再符合工业领域的需求。为此,工业互联网体系应运而生,它旨在以一种全新的体系,来弥补传统互联网中的不足。从功能构成上,工业互联网体系可以分为四个子体系,最重要的是提供核心服务的标识解析体系,其余还包括作为基础建设的网络连接部分和用于外部访问的平台,以及提供安全保障的安全体系。标识解析体系作为核心服务的提供者,它的发展深刻的影响着工业互联网的未来,它不单是工业互联网中各个部分相互整合的枢纽,也是企业访问工业互联网的入口。目前,许多国家都对标识解析体系有了一定的研究和发展,衍生出了很多不同的标识解析体系,这些体系根据对传统互联网域名解析体系的依赖程度,可以分为两类:一类是依托域名解析体系进行改进,此类体系安全性低;另一类,则是完全摆脱对域名解析体系的依赖发展出来的全新解析体系,此类体系中均采用层级式设计,存在服务绑架问题。所以,要进一步发展标识解析体系,就必然要从这两类体系存在的问题上出发,只有将对等性和安全性有机的结合,才能打开标识解析体系发展的新方向。因此,针对标识解析体系中现存的对等性和安全性问题,本文提出并实现了基于分布式哈希表和区块链的标识注册解析系统,它是一种全新的标识解析体系架构,利用分布式哈希表来解决传统域名解析中层次解析的非对等性,用新兴的区块链技术来解决系统访问的安全可信问题,并且在两种技术的基础上,设计了完整的标识注册和标识解析的流程。此外,针对解析节点的失效问题,本文提出了一种主从节点内存同步的方案并且对此设计做了完整的实现。在测试部分,本文对系统的核心功能进行了测试,并做了分析,证实了本系统的可行性和合理性。
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