基于区块链和智能合约的数据访问系统、方法及移动基站技术方案

本发明专利技术实施例提供了一种基于区块链和智能合约的数据访问系统、方法及移动基站，其中系统包括：多个缓存节点和内容提供服务器，以及设置在移动基站的多个缓存与区块链控制器；其中，缓存节点包括：至少一个设置在移动基站的移动边缘缓存节点和至少一个缓存有内容数据的第一用户终端；缓存与区块链控制器接收智能合约部署请求，确定智能合约执行节点；并生成智能合约描述；获得智能合约地址；目标缓存节点，用于基于智能合约地址获得智能合约描述，并向第二用户终端发送目标数据；第二用户终端，接收目标数据并向目标缓存节点发送内容传输收据；智能合约执行节点，用于执行智能合约。本发明专利技术实施例能够实现能够集中管控与调度。

【技术实现步骤摘要】
基于区块链和智能合约的数据访问系统、方法及移动基站
本专利技术涉及数据缓存
，特别是涉及一种基于区块链和智能合约的数据访问系统、方法及移动基站。
技术介绍
随着互联网技术与应用飞速发展，互联网的用户数量快速增长，随之而来的是网络流量正以前所未有的速度爆发。为了有效解决网络流量爆炸的问题，网络缓存被广泛地研究与部署。现有的网络缓存分享系统为P2P(peer-to-peer，个人对个人)缓存系统，也可以称为对等网络缓存系统，如图1所示，通常包含用户终端1、用户终端2和用户终端3等多个用户终端和一个调度服务器110，调度服务器中存储有每个用户终端与所缓存的内容的对应关系。例如：当用户终端1需要访问内容时，首先向调度服务器110发送一个访问请求，调度服务器110将缓存待访问内容的用户终端2的信息发送给用户终端1，用户终端1向缓存有待访问内容的用户终端2支付相应积分，用户终端2获得该积分后，将待访问内容发送给用户终端1。由于现有技术中的P2P缓存系统中，用户终端在访问数据时，只需要向缓存有待访问内容的用户终端支付相应积分，缓存有待访问内容的用户终端收到积分后，将待访问内容发送给请求的用户终端。因此，在整个访问过程中，缺少集中的管控与调度。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种基于区块链和智能合约的数据访问系统、方法及移动基站，以实现能够集中管控与调度。具体技术方案如下：本专利技术实施例的第一方面，提供了一种基于区块链和智能合约的数据访问系统，包括：多个缓存节点和内容提供服务器，以及设置在移动基站的多个缓存与区块链控制器；其中，缓存节点包括：至少一个设置在移动基站的移动边缘缓存节点和至少一个缓存有内容数据的第一用户终端；所述内容提供服务器，用于接收第二用户终端发送的包含目标数据标识的数据访问请求；基于预先存储在区块链中的数据内容与缓存节点的对应关系，确定否有缓存节点缓存有目标数据；若有，则向所述第二用户终端所属的本地基站的缓存与区块链控制器发送智能合约部署请求；所述缓存与区块链控制器，用于接收所述智能合约部署请求，基于预先存储在区块链中的数据内容与缓存节点的对应关系，确定至少一个目标缓存节点，从目标缓存节点中，确定至少一个智能合约执行节点；并生成智能合约描述，将所述智能合约描述发送至所述智能合约执行节点进行存储；获得智能合约地址，并将所述智能合约地址发送至所述内容提供服务器；所述智能合约描述中携带有付款信息，报酬信息，以及智能合约执行节点信息；所述智能合约地址为智能合约描述的链接地址；所述内容提供服务器，还用于将所述智能合约地址发送至所述第二用户终端；所述第二用户终端，还用于基于所述区块链或智能合约描述，获得目标缓存节点的标识，并将所述智能合约地址发送至所述目标缓存节点；所述目标缓存节点，用于基于所述智能合约地址获得所述智能合约描述，并向所述第二用户终端发送所述目标数据；所述第二用户终端，进一步接收所述目标数据，并向所述目标缓存节点发送内容传输收据；所述目标缓存节点，进一步根据所述智能合约描述中的智能合约执行节点信息，将所述内容传输收据，发送至所述智能合约执行节点；所述智能合约执行节点，用于从所述第二用户终端获得支付费用，按照所述智能合约描述，分别向所述目标缓存节点、所述内容提供服务器以及所述智能合约执行节点支付相应报酬，以执行智能合约；或者，用于从所述内容提供服务器获得支付费用，按照所述智能合约描述，分别向所述目标缓存节点以及所述智能合约执行节点支付相应报酬，以执行智能合约。可选地，所述缓存与区块链控制器，基于预先存储在区块链中的数据内容与缓存节点的对应关系，确定至少一个目标缓存节点，从目标缓存节点中，确定至少一个智能合约执行节点，包括：获取各个目标缓存节点存储在区块链中的历史行为数据；根据各个目标缓存节点的所述历史行为数据，确定各个目标缓存节点的可信度；所述可信度用于表征该缓存节点作为智能合约执行节点时，按照智能合约描述执行的概率；根据各个所述目标缓存节点的可信度，从各个目标缓存节点中选择多个缓存节点作为智能合约执行节点，其中一个为主智能合约执行节点，其他为从智能合约执行节点；所述主智能合约执行节点，具体用于：与各个从智能合约执行节点进行交互，获取各个从智能合约执行节点的交易真实性确认信息，并基于实用拜占庭容错协议，自身的交易真实性确认信息，以及各个从智能合约执行节点发送的交易真实性确认信息，确定是否执行智能合约；如果确定执行，则按照所述智能合约描述，分别向所述目标缓存节点、内容提供服务器以及所述智能合约执行节点支付相应报酬。可选地，所述缓存与区块链控制器，根据各个所述目标缓存节点的可信度，从各个目标缓存节点中选择多个缓存节点作为智能合约执行节点，包括：根据预设表达式，从各个目标缓存节点中选择多个缓存节点作为智能合约执行节点，所述预设表达式为：上式中，NP表示所述智能合约执行节点的预设数量，JΩi表示第i个智能合约执行节点的可信度。可选地，所述主智能合约执行节点，进一步在按照所述智能合约描述，分别向所述目标缓存节点、所述内容提供服务器以及所述智能合约执行节点支付相应报酬，以执行智能合约之后，将内容分发记录，转账记录以及各个所述智能合约执行节点对该交易的交易真实性确认信息，发送至区块链共识算法见证节点，所述区块链共识算法见证节点为：从多个缓存节点和内容提供服务器中定时选举出的；所述区块链共识算法见证节点，用于：将所述内容分发记录，所述转账记录，以及各个所述智能合约执行节点对该交易的交易真实性确认信息作为历史行为数据，作为历史行为数据写入所述区块链的新区块中；根据所述主智能合约执行节点发送的所述交易真实性确认信息，确定所述新区块中内容是否真实；如果所述新区块中的内容为真实的，则将所述新区块添加至所述区块链上。可选地，每个移动基站对应多个缓存与区块链控制器；所述第二用户终端所属的本地基站的缓存与区块链控制器为：从第二用户终端所属的本地基站对应的多个缓存与区块链控制器定时选举出的。可选地，所述缓存与区块链控制器，进一步用于：建立MDP，所述MDP中包括：预设的状态空间，奖励函数以及动作空间，所述状态空间中的状态所表征的信息中包含各个缓存节点的分享意愿；所述奖励函数包含：各个所述缓存节点，与所述缓存节点向用户终端提供所缓存的内容数据时所产生的流量之间的关系；所述动作空间中的动作表征各个缓存节点与该缓存节点所缓存内容数据的对应关系；所述分享意愿为基于每次用户终端访问数据时缓存节点所获得的报酬与预期报酬之间的关系确定的；定时获取各个缓存节点在历史访问数据的过程中，所获得的报酬，并基于报酬确定各个缓存节点的新的分享意愿，利用新的分享意愿更新所述状态，获得更新后的状态；将所述更新后的状态输入预先训练好的DQN中，获得新的动作，所述新的动作表征：各个缓存节点与该缓存节点所缓存内容数据的新的对应关系；向所述缓存节点发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于区块链和智能合约的数据访问系统，其特征在于，包括：多个缓存节点和内容提供服务器，以及设置在移动基站的多个缓存与区块链控制器；其中，缓存节点包括：至少一个设置在移动基站的移动边缘缓存节点和至少一个缓存有内容数据的第一用户终端；/n所述内容提供服务器，用于接收第二用户终端发送的包含目标数据标识的数据访问请求；基于预先存储在区块链中的数据内容与缓存节点的对应关系，确定否有缓存节点缓存有目标数据；若有，则向所述第二用户终端所属的本地基站的缓存与区块链控制器发送智能合约部署请求；/n所述缓存与区块链控制器，用于接收所述智能合约部署请求，基于预先存储在区块链中的数据内容与缓存节点的对应关系，确定至少一个目标缓存节点，从目标缓存节点中，确定至少一个智能合约执行节点；并生成智能合约描述，将所述智能合约描述发送至所述智能合约执行节点进行存储；获得智能合约地址，并将所述智能合约地址发送至所述内容提供服务器；所述智能合约描述中携带有付款信息，报酬信息，以及智能合约执行节点信息；所述智能合约地址为智能合约描述的链接地址；/n所述内容提供服务器，还用于将所述智能合约地址发送至所述第二用户终端；/n所述第二用户终端，还用于基于所述区块链或智能合约描述，获得目标缓存节点的标识，并将所述智能合约地址发送至所述目标缓存节点；/n所述目标缓存节点，用于基于所述智能合约地址获得所述智能合约描述，并向所述第二用户终端发送所述目标数据；/n所述第二用户终端，进一步接收所述目标数据，并向所述目标缓存节点发送内容传输收据；/n所述目标缓存节点，进一步根据所述智能合约描述中的智能合约执行节点信息，将所述内容传输收据，发送至所述智能合约执行节点；/n所述智能合约执行节点，用于从所述第二用户终端获得支付费用，按照所述智能合约描述，分别向所述目标缓存节点、所述内容提供服务器以及所述智能合约执行节点支付相应报酬，以执行智能合约；或者，用于从所述内容提供服务器获得支付费用，按照所述智能合约描述，分别向所述目标缓存节点以及所述智能合约执行节点支付相应报酬，以执行智能合约。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于区块链和智能合约的数据访问系统，其特征在于，包括：多个缓存节点和内容提供服务器，以及设置在移动基站的多个缓存与区块链控制器；其中，缓存节点包括：至少一个设置在移动基站的移动边缘缓存节点和至少一个缓存有内容数据的第一用户终端；
所述内容提供服务器，用于接收第二用户终端发送的包含目标数据标识的数据访问请求；基于预先存储在区块链中的数据内容与缓存节点的对应关系，确定否有缓存节点缓存有目标数据；若有，则向所述第二用户终端所属的本地基站的缓存与区块链控制器发送智能合约部署请求；
所述缓存与区块链控制器，用于接收所述智能合约部署请求，基于预先存储在区块链中的数据内容与缓存节点的对应关系，确定至少一个目标缓存节点，从目标缓存节点中，确定至少一个智能合约执行节点；并生成智能合约描述，将所述智能合约描述发送至所述智能合约执行节点进行存储；获得智能合约地址，并将所述智能合约地址发送至所述内容提供服务器；所述智能合约描述中携带有付款信息，报酬信息，以及智能合约执行节点信息；所述智能合约地址为智能合约描述的链接地址；
所述内容提供服务器，还用于将所述智能合约地址发送至所述第二用户终端；
所述第二用户终端，还用于基于所述区块链或智能合约描述，获得目标缓存节点的标识，并将所述智能合约地址发送至所述目标缓存节点；
所述目标缓存节点，用于基于所述智能合约地址获得所述智能合约描述，并向所述第二用户终端发送所述目标数据；
所述第二用户终端，进一步接收所述目标数据，并向所述目标缓存节点发送内容传输收据；
所述目标缓存节点，进一步根据所述智能合约描述中的智能合约执行节点信息，将所述内容传输收据，发送至所述智能合约执行节点；
所述智能合约执行节点，用于从所述第二用户终端获得支付费用，按照所述智能合约描述，分别向所述目标缓存节点、所述内容提供服务器以及所述智能合约执行节点支付相应报酬，以执行智能合约；或者，用于从所述内容提供服务器获得支付费用，按照所述智能合约描述，分别向所述目标缓存节点以及所述智能合约执行节点支付相应报酬，以执行智能合约。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述缓存与区块链控制器，基于预先存储在区块链中的数据内容与缓存节点的对应关系，确定至少一个目标缓存节点，从目标缓存节点中，确定至少一个智能合约执行节点，包括：
获取各个目标缓存节点存储在区块链中的历史行为数据；根据各个目标缓存节点的所述历史行为数据，确定各个目标缓存节点的可信度；所述可信度用于表征该缓存节点作为智能合约执行节点时，按照智能合约描述执行的概率；
根据各个所述目标缓存节点的可信度，从各个目标缓存节点中选择多个缓存节点作为智能合约执行节点，其中一个为主智能合约执行节点，其他为从智能合约执行节点；
所述主智能合约执行节点，具体用于：与各个从智能合约执行节点进行交互，获取各个从智能合约执行节点的交易真实性确认信息，并基于实用拜占庭容错协议，自身的交易真实性确认信息，以及各个从智能合约执行节点发送的交易真实性确认信息，确定是否执行智能合约；如果确定执行，则按照所述智能合约描述，分别向所述目标缓存节点、内容提供服务器以及所述智能合约执行节点支付相应报酬。


3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述缓存与区块链控制器，根据各个所述目标缓存节点的可信度，从各个目标缓存节点中选择多个缓存节点作为智能合约执行节点，包括：
根据预设表达式，从各个目标缓存节点中选择多个缓存节点作为智能合约执行节点，所述预设表达式为：



上式中，NP表示所述智能合约执行节点的预设数量，JΩi表示第i个智能合约执行节点的可信度。


4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，
所述主智能合约执行节点，进一步在按照所述智能合约描述，分别向所述目标缓存节点、所述内容提供服务器以及所述智能合约执行节点支付相应报酬，以执行智能合约之后，将内容分发记录，转账记录以及各个所述智能合约执行节点对该交易的交易真实性确认信息，发送至区块链共识算法见证节点，所述区块链共识算法见证节点为：从多个缓存节点和内容提供服务器中定时选举出的；
所述区块链共识算法见证节点，用于：
将所述内容分发记录、所述转账记录以及各个所述智能合约执行节点对该交易的交易真实性确认信息作为历史行为数据，写入所述区块链的新区块中；
根据所述主智能合约执行节点发送的所述交易真实性确认信息，确定所述新区块中内容是否真实；
如果所述新区块中的内容为真实的，则将所述新区块添加至所述区块链上。


5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，每个移动基站对应多个缓存与区块链控制器；
所述第二用户终端所属的本地基站的缓存与区块链控制器为：从第二用户终端所属的本地基站对应的多个缓存与区块链控制器定时选举出的。


6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述缓存与区块链控制器，进一步用于：
建立马尔可夫决策过程MDP，所述MDP中包括：预设的状态空间，奖励函数以及动作空间，所述状态空间中的状态所表征的信息中包含各个缓存节点的分享意愿；所述奖励函数包含：各个...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘江，张然，黄韬，刘韵洁，于非，杨丹，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京;11