【摘 要】
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随着移动通信、物联网应用的快速发展,用户对应用服务质量提出了更高的要求。边缘计算的出现使得应用服务可以部署在靠近用户的位置,从而降低时延并减少网络负载,提升服务质量。在边缘计算的场景下,不同安全域下的边缘节点的应用往往只为区域内用户提供服务,智能应用的模型参数,用户缓存的数据等保存在本地边缘节点。当用户的地理位置或者网络连接发生变化时,业务的连续性无法保障。因此,为了提供更优质的边缘服务,在保证数
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随着移动通信、物联网应用的快速发展,用户对应用服务质量提出了更高的要求。边缘计算的出现使得应用服务可以部署在靠近用户的位置,从而降低时延并减少网络负载,提升服务质量。在边缘计算的场景下,不同安全域下的边缘节点的应用往往只为区域内用户提供服务,智能应用的模型参数,用户缓存的数据等保存在本地边缘节点。当用户的地理位置或者网络连接发生变化时,业务的连续性无法保障。因此,为了提供更优质的边缘服务,在保证数据安全的前提下,实现位于不同安全域下边缘节点之间数据的同步共享至关重要。在传统数据同步方案中,由于传输过程包含大量冗余数据,导致边缘网络带宽资源的浪费,并且同步过程缺乏可信监管。另一方面,边缘节点之间缺少有效的身份认证机制,也容易造成用户数据的泄露和恶意数据的传播。针对上述两个问题,本文提出了一种基于区块链的可信数据同步方案,主要研究工作介绍如下:（1）引入去中心化、不可篡改、可溯源的区块链技术为边缘节点之间的数据同步提供可信环境,基于区块链设计并实现了可信数据同步系统,该系统主要包括身份认证和数据同步两个模块;（2）基于区块链和分散式标识符（Decentralized Identifier,DID）设计一种跨多安全域的边缘服务身份认证机制,通过密文策略属性基加密算法实现对DID身份注册的细粒度控制,生成具有身份属性和标签属性的DID,从而提高边缘服务身份认证的效率。通过区块链和星际文件系统（Inter Planetary File System,IPFS）进行链上链下的数据协同管理,降低区块链节点的存储成本和存储压力,实现安全有效的边缘服务身份认证;（3）基于Rsync算法实现跨多安全域的数据同步系统,将服务接口调用日志和数据同步信息存储至区块链中进行溯源,提高跨多安全域边缘节点之间数据同步的安全性和可靠性,实验结果表明该数据同步系统安全有效,目前该系统已经实地部署并应用。
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