CN112800455A - 一种分布式数据存储系统，机顶盒设备和数据存储方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种分布式数据存储系统，机顶盒设备和数据存储方法。根据本发明的数据存储系统包括多个作为分布式网络节点的机顶盒设备；所述机顶盒设备的存储空间被分为公有数据存储空间和私有数据存储空间；其中，公有数据通过区块链协议分布式存储于多个机顶盒设备的公有数据存储空间中，构成公有云；私有数据存储于机顶盒设备的私有存储空间，并且，私有数据被加密存储。与现有技术相比，本发明具有以下优点：突破了机顶盒设备的一般使用功能，提升了机顶盒设备的利用率，提高了用户获取数据的效率，无需中心服务器参与，节省了数据存储成本。

Description

一种分布式数据存储系统，机顶盒设备和数据存储方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及分布式数据存储系统，机顶盒设备和数据存储方法。
背景技术
现有的机顶盒，全称为数字视频变换盒，基本功能是接收数字电视，新一代的机顶盒还具有以下功能：接收广播方式的模拟电视和数字电视节目，高速访问互联网，收发Email，视频点播(VOD)和音乐点播功能，电话、可视电话、会议电视，连接VCR、VCD等消费电子产品的功能，电子购物，电子游戏等等。然而，基于现有技术的方案，机顶盒的存储空间并未得到充分利用。
发明内容
本发明的目的是提供一种分布式数据存储系统，机顶盒设备和数据存储方法。
根据本发明的一个方面，提供了一种分布式数据存储系统，其特征在于：所述数据存储系统包括多个作为分布式网络节点的机顶盒设备；
所述机顶盒设备的存储空间被分为公有数据存储空间和私有数据存储空间；
其中，公有数据通过区块链协议分布式存储于多个机顶盒设备的公有数据存储空间中，构成公有云；
私有数据存储于机顶盒设备的私有存储空间，并且，私有数据被加密存储。
根据本发明的一个方面，提供了一种包含于分布式网络的机顶盒设备，其特征在于，所述机顶盒设备的存储空间被分为公有数据存储空间和私有数据存储空间，所述机顶盒设备包括：
公有存储模块，用于通过区块链协议将公有数据分布式存储于公有数据存储空间；
私有存储模块，用于将私有数据加密后存储于私有存储空间；
数据传输模块，用于与分布式网络中的其他机顶盒设备建立网络连接并进行数据传输。
根据本发明的一个方面，提供了种分布式数据存储系统中的数据存储方法，其中，所述数据存储系统包括多个作为分布式网络节点的机顶盒设备，所述机顶盒设备的存储空间被分为公有数据存储空间和私有数据存储空间，所述方法包括以下步骤：
通过区块链协议将公有数据分布式存储于多个机顶盒设备的公有数据存储空间中，构成公有云；
将私有数据加密后存储于机顶盒设备的私有存储空间。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：将多个机顶盒设备作为分布式网络节点来存储数据，突破了机顶盒设备的一般使用功能，提升了机顶盒设备的利用率，提高了用户获取数据的效率，无需中心服务器参与，节省了数据存储成本；将机顶盒设备的存储空间分为公有数据存储空间和私有数据存储空间，通过区块链技术来将用户隐私数据进行加密存储，提升了安全性；能够自适应地调整机顶盒设备中公有数据存储空间和私有数据存储空间各自的容量，减少了用户操作。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1示出了根据本发明的一个实施例的数据存储系统的示意图；
图2示出了根据本发明的一个实施例的机顶盒设备的结构示意图；
图3示意出了根据本发明的一个实施例的分布式数据存储系统中的数据存储方法的方法流程图。
附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
图1示出了根据本发明的一个实施例的数据存储系统的示意图。
参照图1，所述数据存储系统包括多个作为分布式网络节点的机顶盒设备。
其中，所述机顶盒设备包括各种具有数字机顶盒功能的设备，包括单向机顶盒、双向机顶盒、IPTV机顶盒等等。
所述机顶盒设备可与其他用户设备建立连接并进行交互。所述用户设备包括但不限于任何一种可与用户通过键盘、鼠标、遥控器、触摸板、或声控设备等方式进行人机交互的电子产品，例如，个人计算机、平板电脑、智能手机、PDA、游戏机等。其中，所述用户设备及机顶盒设备所处的网络包括但不限于互联网、广域网、城域网、局域网、VPN网络等。
需要说明的是，所述用户设备、机顶盒设备以及网络仅为举例，其他现有的或今后可能出现的用户设备、机顶盒设备以及网络如可适用于本发明，也应包含在本发明保护范围以内，并以引用方式包含于此。
其中，所述机顶盒设备的存储空间被分为公有数据存储空间和私有数据存储空间。
其中，公有数据通过区块链协议分布式存储于多个机顶盒设备的公有数据存储空间中，构成公有云。
具体地，对于需要进行分布式存储的公有数据，机顶盒设备基于分布式网络中的分布式哈希表(Distributed Hash Table，DHT)来确定将要存储该公有数据的一个或多个机顶盒设备。接着，该机顶盒设备将该公有数据发送至所确定的一个或多个机顶盒设备，使得该公有数据通过区块链协议分布式存储于多个机顶盒设备的公有数据存储空间中。
优选地，可将需要进行分布式存储的公有数据分为多个部分，使其分别存储于多个机顶盒设备。
需要说明的是，本领域技术人员应熟悉，可基于多种方式来基于分布式网络中的DHT确定将要存储公有数据的一个或多个机顶盒设备。例如，对于需要进行分布式存储的公有数据，根据该数据对应的标识信息，并基于预定距离条件来确定与该标识信息对应的一个或多个机顶盒设备，该预定距离条件包括各个机顶盒设备的设备标识信息与待存储的数据的标识信息之间的逻辑距离。本领域技术人员可根据实际需求来选择合适的方式。
其中，私有数据存储于机顶盒设备的私有存储空间，并且，私有数据被加密存储。
优选地，通过区块链技术对私有数据加密后进行存储。
可基于多种常见的区块链加密算法来对私有数据加密，例如哈希算法、椭圆曲线算法等等，本领域技术人员可基于实际需求来选择合适的区块链加密算法。
根据本发明的第一示例，数据存储系统包括多个作为分布式网络节点的机顶盒，数字机顶盒box_1是其中的一个节点。数字机顶盒box_1中内置基于区块链的应用程序app_1。通过该应用程序app_1，数字机顶盒box_1中需要进行分布式存储的公有数据被划分为多个部分，使得各个部分被分别存储于数据存储系统的多个机顶盒设备中。
根据本发明的一个优选实施方案，所述机顶盒设备中公有数据存储空间和私有数据存储空间各自的容量基于数据相关信息来进行自适应调整。
优选地，所述数据相关信息包括但不限于以下至少任一项：
1)数据大小信息；该数据大小信息包括各种基于数据的大小而确定的信息，例如，当前的私有数据和公有数据的大小，或者私有数据和公有数据各自占用总存储空间的比例等等。
2)数据的使用频率信息；该使用频率信息包括各种基于数据的使用频率而确定的信息，例如，特定时间段用户分别上传/下载公有数据和私有数据的次数等等。
3)用户的使用习惯信息；该用习惯信息包括各种与反映用户使用习惯的信息，例如本地用户或其他多个用户设定的公有数据存储空间和私有数据存储空间各自的容量等等。
优选地，可基于预存储的规则或当前用户设定的规则来根据数据相关信息来自适应地调整公有数据存储空间和私有数据存储空间的各自的容量。
例如，用于自适应地调整公有数据存储空间和私有数据存储空间的各自的容量的规则包括：根据当前已存储的公有数据和私有数据的大小的比值来调整公有数据存储空间和私有数据存储空间的各自的容量。
根据本发明的一个实施例，在用户需要获取公有云中的数据时，该用户所在的机顶盒设备确定存储有所需数据的一个或多个其他机顶盒设备，以供该用户从该一个或多个其他机顶盒设备获取所需数据。
具体地，通过P2P寻址的方式来确定存储有所需资源的一个或多个其他机顶盒设备。
继续基于前述第一示例进行说明，用户在数字机顶盒box_1中通过该应用程序app_1下载分布式存储的数据data_1，则数字机顶盒box_1通过P2P寻址的方式，确定当前在线的存储有数据data_1的机顶盒设备包括机顶盒box_2和机顶盒box_3。则数字机顶盒box_1分别与机顶盒box_2和机顶盒box_3建立网络连接，以从机顶盒box_2和机顶盒box_3获取数据data_1。
优选地，用户所在的用户设备(如智能手机)连接到机顶盒设备，并向机顶盒设备发送用于获取所需公有数据的指令，则机顶盒设备通过P2P寻址确定存储有所需数据的一个或多个其他机顶盒设备，以供该用户所在的用户设备经由与其机顶盒设备从该一个或多个其他机顶盒设备获取所需数据。
根据本发明的一个实施例，私有数据存储空间通过机顶盒设备对应的帐户来进行绑定。在用户需要访问私有存储空间的数据时，已绑定帐户的用户可直接访问私有数据存储空间并对待访问的数据进行解密，对于未绑定的用户，对该用户进行身份认证。如果该用户未通过身份认证，则拒绝该用户访问私有数据存储空间。
其中，本领域技术人员应熟悉，可通过多种方式来对用户进行身份验证，例如，要求该用户输入机顶盒帐户的用户名和密码，或通过输入手机号验证码等，此处不再赘述。
其中，如果机顶盒设备对应于多个帐户，私有数据存储空间可同时与该多个账户进行绑定，该多个账户中的任一账户均可访问私有存储空间的全部数据。
优选地，将私有数据存储空间划分为多个区域，并将不同区域分别与不同的账户进行绑定，使得每个账户分别在对应于各自的私有数据存储空间的区域中存储各自的私有数据。例如，对于一个三口之家，每个家庭成员分别具有一个机顶盒账户(分别用“孩子”、“爸爸”和“妈妈”表示)，通过用户的设置操作将机顶盒的私有数据存储空间的分为三个区域，使得对应于“孩子”的区域占总的私有数据存储空间的百分之四十，对应于“爸爸”和“妈妈”的区域分别占总的私有数据存储空间的百分之三十。每个家庭成员可在登录账户后访问、上传或删除对应于自身的私有数据，而无法访问其他家庭成员的私有数据。
根据本发明的方案，将多个机顶盒设备作为分布式网络节点来存储数据，突破了机顶盒设备的一般使用功能，提升了机顶盒设备的利用率，提高了用户获取数据的效率，无需中心服务器参与，节省了数据存储成本；将机顶盒设备的存储空间分为公有数据存储空间和私有数据存储空间，通过区块链技术来将用户隐私数据进行加密存储，提升了安全性；能够自适应地调整各个机顶盒设备中公有数据存储空间和私有数据存储空间各自的容量，减少了用户操作。
图2示出了根据本发明的一个实施例的机顶盒设备的结构示意图。
其中，所述机顶盒设备包含于分布式网络，所述机顶盒设备的存储空间被分为公有数据存储空间和私有数据存储空间。
参照图2，所述机顶盒设备包括公有存储模块201、私有存储模块202和数据传输模块203。
公有存储模块201用于通过区块链协议将公有数据分布式存储于公有数据存储空间。
私有存储模块202用于将私有数据加密后存储于私有存储空间。
其中，公有存储模块201存储公有数据的过程和私有存储模块202存储私有数据的过程在前文中已进行描述，此处不再赘述。
数据传输模块203用于与分布式网络中的其他机顶盒设备建立网络连接并进行数据传输。
需要说明的是，根据本发明的机顶盒设备还包括用于实现机顶盒功能的常用模块，诸如电源模块、红外模块、无线通信模块等等，此处不再赘述。
根据本发明的方案，将多个机顶盒设备作为分布式网络节点来存储数据，突破了机顶盒设备的一般使用功能，提升了机顶盒设备的利用率，提高了用户获取数据的效率，无需中心服务器参与，节省了数据存储成本；将机顶盒设备的存储空间被分为公有数据存储空间和私有数据存储空间，通过区块链技术来将用户隐私数据进行加密存储，提升了安全性。
图3示意出了根据本发明的一个实施例的分布式数据存储系统中的数据存储方法的方法流程图。
其中，所述数据存储系统包括多个作为分布式网络节点的机顶盒设备，所述机顶盒设备的存储空间被分为公有数据存储空间和私有数据存储空间。
参照图3，所述方法包括步骤S1和步骤S2。
在步骤S1中，通过区块链协议将公有数据分布式存储于多个机顶盒设备的公有数据存储空间中，构成公有云。
具体地，对于需要进行分布式存储的公有数据，机顶盒设备基于分布式网络中的分布式哈希表(Distributed Hash Table，DHT)来确定将要存储该公有数据的一个或多个机顶盒设备。接着，该机顶盒设备将该公有数据发送至所确定的一个或多个机顶盒设备，使得该公有数据通过区块链协议分布式存储于多个机顶盒设备的公有数据存储空间中。
优选地，可将需要进行分布式存储的公有数据分为多个部分，使其分别存储于多个机顶盒设备。
需要说明的是，本领域技术人员应熟悉，可基于多种方式来基于分布式网络中的DHT确定将要存储公有数据的一个或多个机顶盒设备。例如，对于需要进行分布式存储的公有数据，根据该数据对应的标识信息，并基于预定距离条件来确定与该标识信息对应的一个或多个机顶盒设备，该预定距离条件包括各个机顶盒设备的设备标识信息与待存储的数据的标识信息之间的逻辑距离。本领域技术人员可根据实际需求来选择合适的方式。
在步骤S2中，将私有数据加密后存储于机顶盒设备的私有存储空间。
优选地，通过区块链技术对私有数据加密后进行存储。
根据本发明的一个实施例，所述方法还包括步骤S3(图未示)。
在步骤S3中，在用户需要获取公有云中的数据时，确定存储有所需资源的一个或多个其他机顶盒设备，以供该用户从该一个或多个其他机顶盒设备获取所需数据。
具体地，通过P2P寻址的方式来确定存储有所需资源的一个或多个其他机顶盒设备。
优选地，用户所在的用户设备(如智能手机)连接到机顶盒设备，并向机顶盒设备发送用于获取所需公有数据的指令，则机顶盒设备通过P2P寻址确定存储有所需数据的一个或多个其他机顶盒设备，以供该用户所在的用户设备经由与其机顶盒设备从该一个或多个其他机顶盒设备获取所需数据。
根据本发明的一个实施例，私有数据存储空间通过机顶盒设备对应的帐户来进行绑定，所述方法还包括步骤S4(图未示)。
在步骤S4中，在用户需要访问私有存储空间的数据时，已绑定帐户的用户可直接访问私有数据存储空间并对待访问的数据进行解密，对于未绑定的用户，对该用户进行身份认证。如果该用户未通过身份认证，则拒绝该用户访问私有数据存储空间。
其中，本领域技术人员应熟悉，可通过多种方式来对用户进行身份验证，例如，要求该用户输入机顶盒帐户的用户名和密码，或通过输入手机号验证码等，此处不再赘述。
其中，如果机顶盒设备对应于多个帐户，私有数据存储空间可同时与该多个账户进行绑定，该多个账户中的任一账户均可访问私有存储空间的全部数据。
优选地，将私有数据存储空间划分为多个区域，并将不同区域分别与不同的账户进行绑定，使得每个账户分别在对应于各自的私有数据存储空间的区域中存储各自的私有数据。
根据本发明的一个实施例，所述方法还包括步骤S5(图未示)。
在步骤S5中，基于数据相关信息来自适应地调整所述机顶盒设备中公有数据存储空间和私有数据存储空间各自的容量。
优选地，所述数据相关信息包括但不限于以下至少任一项：
1)数据大小信息；该数据大小信息包括各种基于数据的大小而确定的信息，例如，当前的私有数据和公有数据的大小，或者私有数据和公有数据各自占用总存储空间的比例等等。
2)数据的使用频率信息；该使用频率信息包括各种基于数据的使用频率而确定的信息，例如，特定时间段用户分别上传/下载公有数据和私有数据的次数等等。
3)用户的使用习惯信息；该用习惯信息包括各种与反映用户使用习惯的信息，例如本地用户或其他多个用户设定的公有数据存储空间和私有数据存储空间各自的容量等等。
根据本发明的方法，将多个机顶盒设备作为分布式网络节点来存储数据，突破了机顶盒设备的一般使用功能，提升了机顶盒设备的利用率，提高了用户获取数据的效率，无需中心服务器参与，节省了数据存储成本；将机顶盒设备的存储空间分为公有数据存储空间和私有数据存储空间，通过区块链技术来将用户隐私数据进行加密存储，提升了安全性；能够自适应地调整各个机顶盒设备中公有数据存储空间和私有数据存储空间各自的容量，减少了用户操作。
本发明的软件程序可以通过处理器执行以实现上文所述步骤或功能。同样地，本发明的软件程序(包括相关的数据结构)可以被存储到计算机可读记录介质中，例如，RAM存储器，磁或光驱动器或软磁盘及类似设备。另外，本发明的一些步骤或功能可采用硬件来实现，例如，作为与处理器配合从而执行各个功能或步骤的电路。
另外，本发明的一部分可被应用为计算机程序产品，例如计算机程序指令，当其被计算机执行时，通过该计算机的操作，可以调用或提供根据本发明的方法和/或技术方案。而调用本发明的方法的程序指令，可能被存储在固定的或可移动的记录介质中，和/或通过广播或其他信号承载媒体中的数据流而被传输，和/或被存储在根据所述程序指令运行的计算机设备的工作存储器中。在此，根据本发明的一个实施例包括一个装置，该装置包括用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行程序指令的处理器，其中，当该计算机程序指令被该处理器执行时，触发该装置运行基于前述根据本发明的多个实施例的方法和/或技术方案。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (10)

1.一种分布式数据存储系统，其特征在于：所述数据存储系统包括多个作为分布式网络节点的机顶盒设备；
所述机顶盒设备的存储空间被分为公有数据存储空间和私有数据存储空间；
其中，公有数据通过区块链协议分布式存储于多个机顶盒设备的公有数据存储空间中，构成公有云；
私有数据存储于机顶盒设备的私有存储空间，并且，私有数据被加密存储。
2.根据权利要求1所述的数据存储系统，其特征在于，在用户需要获取公有云中的数据时，该用户所在的机顶盒设备确定存储有所需资源的一个或多个其他机顶盒设备，以供该用户从该一个或多个其他机顶盒设备获取所需数据。
3.根据权利要求1所述的数据存储系统，其特征在于，私有数据存储空间通过机顶盒设备对应的帐户来进行绑定；
在用户需要访问私有存储空间的数据时，已绑定帐户的用户可直接访问私有数据存储空间并对待访问的数据进行解密，对于未绑定的用户，对该用户进行身份认证。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的数据存储系统，其特征在于，所述机顶盒设备中公有数据存储空间和私有数据存储空间各自的容量基于数据相关信息而进行自适应调整。
5.根据权利要求4所述的数据存储系统，其特征在于，所述数据相关信息包括以下至少任一项：
数据大小信息；
数据的使用频率信息；
用户的使用习惯信息。
6.一种包含于分布式网络的机顶盒设备，其特征在于，所述机顶盒设备的存储空间被分为公有数据存储空间和私有数据存储空间，所述机顶盒设备包括：
公有存储模块，用于通过区块链协议将公有数据分布式存储于公有数据存储空间；
私有存储模块，用于将私有数据加密后存储于私有存储空间；
数据传输模块，用于与分布式网络中的其他机顶盒设备建立网络连接并进行数据传输。
7.一种分布式数据存储系统中的数据存储方法，其中，所述数据存储系统包括多个作为分布式网络节点的机顶盒设备，所述机顶盒设备的存储空间被分为公有数据存储空间和私有数据存储空间，所述方法包括以下步骤：
通过区块链协议将公有数据分布式存储于多个机顶盒设备的公有数据存储空间中，构成公有云；
将私有数据加密后存储于机顶盒设备的私有存储空间。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述方法包括以下步骤：
在用户需要获取公有云中的数据时，确定存储有所需资源的一个或多个其他机顶盒设备，以供该用户从该一个或多个其他机顶盒设备获取所需数据。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，私有数据存储空间通过机顶盒设备对应的帐户来进行绑定，所述方法包括以下步骤：
在用户需要访问私有存储空间的数据时，已绑定帐户的用户可直接访问私有数据存储空间并对待访问的数据进行解密，对于未绑定的用户，对该用户进行身份认证。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其中，所述方法包括以下步骤：
基于数据相关信息来自适应地调整所述机顶盒设备中公有数据存储空间和私有数据存储空间各自的容量。
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