CN114691621A - 一种基于区块链的ipfs文件存储策略系统 - Google Patents

Abstract

本说明书实施例公开了一种基于区块链的IPFS文件存储策略系统，包括：IPFS节点与区块链重要性等级策略智能合约；所述区块链重要性等级策略智能合约用于重要性等级条目的维护；所述IPFS节点包括存储策略模块与文件清理模块；所述存储策略模块用于设置文件存储策略，其中，所述文件存储策略包括单处理存储策略以及与所述区块链重要性等级策略智能合约相关的批处理存储策略；所述文件清理模块用于根据存储策略清理过期的文件。本说明书实施例通过存储策略模块决定文件存储的时间，对于重要的文件可以设置为永久保存，进而可以更加精细、更加准确的控制文件存储时间，从而更加高效合理的配置资源。

Description

一种基于区块链的IPFS文件存储策略系统

技术领域

本说明书涉及区块链的技术领域，尤其涉及一种基于区块链的IPFS文件存储策略系统。

背景技术

IPFS是全球开放性分布式文件系统，具有无限扩展的能力，是扩展区块链存储能力的有力工具。借助于IPFS的各项能力可以解决众多应用场景下的数据存储需求，进而涌现出更多更好的创新产业。

IPFS是依靠激励机制、竞争机制实现资源的存储，缺乏有效的存储策略，不能高效合理的配置资源。

发明内容

本说明书一个或多个实施例提供了一种基于区块链的IPFS文件存储策略系统，用于解决如下技术问题：缺乏有效的存储策略，不能高效合理的配置资源。

本说明书一个或多个实施例采用下述技术方案：

本说明书一个或多个实施例提供一种基于区块链的IPFS文件存储策略系统，包括：

IPFS节点与区块链重要性等级策略智能合约；

所述区块链重要性等级策略智能合约用于重要性等级条目的维护；

所述IPFS节点包括存储策略模块与文件清理模块；

所述存储策略模块用于设置文件存储策略，其中，所述文件存储策略包括单处理存储策略以及与所述区块链重要性等级策略智能合约相关的批处理存储策略；

所述文件清理模块用于根据存储策略清理过期的文件。

本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：本说明书实施例通过存储策略模块决定文件存储的时间，对于重要的文件可以设置为永久保存，进而可以更加精细、更加准确的控制文件存储时间，从而更加高效合理的配置资源。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本说明书一个或多个实施例提供的一种基于区块链的IPFS文件存储策略系统的结构示意图；

图2为本说明书一个或多个实施例提供的文件对象数据结构示意图。

具体实施方式

本说明书实施例提供一种基于区块链的IPFS文件存储策略系统。

为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本说明书保护的范围。

IPFS的特性是热门文件资源永不丢失，符合用进废退的法则，经常访问的文件资源永不消失，使用频率低的文件因为资源的限制最终慢慢消失。因此IPFS更适合于实时的公共资源管理。Filecoin通过激励机制鼓励矿工提供更大的存储空间并长久储存文件，然而这种方式并不是很高效，竞争机制本身也是一种耗能的行为。

IPFS是完全依靠激励机制、竞争机制实现资源的存储，缺乏有效的存储策略。完全自由的市场竞争机制具有一定的盲目竞争性，不能高效合理的配置资源。例如，在政府档案或者历史材料存储场景中，数据虽然使用很少，但是极其重要，需要长期永久可靠的保存，依赖完全自由的市场竞争机制不能很好的解决这个问题，而且自由竞争本身也是一种耗能的行为。因此，在安全、高效、可靠的场景下，需要一种高效的存储策略，以便协调资源的有效利用。

本说明书实施例通过存储策略模块决定文件存储的时间，对于重要的文件可以设置为永久保存，进而可以更加精细、更加准确的控制文件存储时间，从而更加高效合理的配置资源，下面详细说明本说明书提供的技术方案。

图1为本说明书一个或多个实施例提供的一种基于区块链的IPFS文件存储策略系统的结构示意图，系统包括：IPFS节点与区块链重要性等级策略智能合约。

区块链重要性等级策略智能合约用于重要性等级条目的维护。

维护重要性等级条目时，可以是通过区块链客户端维护区块链重要性等级策略智能合约的重要性等级条目。

区块链重要性等级策略智能合约中的重要性等级条目包括业务标签、重要性等级与文件存续时间。区块链重要性等级策略智能合约包括增加重要性等级条目、更新重要性等级条目、删除重要性等级条目与查询重要性等级条目。其中，文件存续时间可以根据文件的重要性等级确定。

当增加第一重要性等级条目时，区块链重要性等级策略智能合约可以先将业务标签与重要性等级作为主键，保证增加的重要性等级条目具有唯一性，再将将所述业务标签、所述重要性等级、所述文件存续时间作为所述第一重要性等级条目，存储在区块链账本中；

在更新第二重要性等级条目时，所述区块链重要性等级策略智能合约根据所述业务标签与所述重要性等级，从区块链账本中查找所述第二重要性等级条目，并更新所述文件存续时间。

在删除第三重要性等级条目时，所述区块链重要性等级策略智能合约根据所述业务标签与所述重要性等级，从区块链账本中查找第三重要性等级条目，并删除所述第三重要性等级条目。

IPFS节点包括存储策略模块与文件清理模块。

存储策略模块用于设置文件存储策略，其中，所述文件存储策略包括单处理存储策略以及与所述区块链重要性等级策略智能合约相关的批处理存储策略。

关于单处理存储策略，是从时间及读取次数的视角，管理单个文件的存储时间，单处理存储策略的类型包括永久存储、指定时间点存储、指定存储时长、指定读取次数与指定次数存储时长中的一项或多项，下面对单处理存储策略进行详细说明：

当单处理存储策略的类型为永久存储时，说明该文件为永久存储，从不删除。

当单处理存储策略的类型为指定时间点存储时，可以设定文件失效的时间戳，在系统时间处于失效的时间戳时，文件清理模块将自动清理该文件。

当单处理存储策略的类型为指定存储时长时，根据当前系统时间戳与所述指定存储时长，确定出文件的失效时间戳，即文件的失效时间戳＝当前系统时间戳+指定存储时长。在系统时间戳处于所述失效时间戳时，文件清理模块清理该文件。

当单处理存储策略的类型为指定读取次数时，对于数据交换这类场景，数据使用方读取完数据以后永远不再使用该数据了，数据留存会造成空间浪费，因此可以设定读取1次后即销毁数据。为了安全起见，可以设置多次读取后销毁，比如3次。大多数情况读取一次就不再读取了，除非数据在传输过程中损坏了，需要重复读。设定文件的预设读取次数。在读取文件时更新实际读取次数。文件清理程序可以自动清理实际读取次数大于等于预设读取次数的文件。

当单处理存储策略的类型为指定次数存储时长时，设定预设读取次数，同时设定存储时长。比如，文件在读取1次后再设定存储时长。假如在指定的时间内不再读取，说明文件已经安全送达，可以安全删除了；假如在指定的时间内又发生了读取行为，说明数据尚未安全送达，这时需要重新设置存储时间，等待读取；如此往复，直到在指定的时间内不再读取，说明文件已经安全送达，文件清理模块可以将文件安全删除。

关于批处理存储策略，是为文件打上业务标签及重要性等级，并将文件的业务标签与重要性等级发送至区块链重要性等级策略智能合约中，以便文件清理模块用于根据文件的业务标签与重要性等级，确定出文件的存续时间，并可以通过所述区块链重要性等级策略智能合约查询文件的存续时间，根据所述文件的存续时间与文件创建时间戳判断出是否清理所述文件，即文件的失效时间(文件清理时间)＝文件创建时间戳+文件存续时间。

需要说明的是，从业务及重要性的视角，为文件打上业务标签，可以批量处理特定业务及重要性的文件。依据业务数据的重要性，为文件设置不同的级别，不同的重要性级别的文件存续时间不同，具体的存续时间可以通过区块链重要性等级策略智能合约管理。

文件清理模块用于根据存储策略清理过期的文件。

进一步的，文件清理模块的策略可以为：周期性的根据存储策略清理过期的文件。此外，文件清理模块的策略还可以为：当磁盘空间达到阈值时，根据存储策略清理过期的文件。

需要说明的是，文件存储策略的元数据存储在文件对象数据结构中，参见图2示出的文件对象数据结构示意图。文件对象数据结构包括数据对象(文件自身数据)、存储策略。其中，存储策略数据结构包括单处理存储策略的类型、失效的时间戳、读取次数(包括预设读取次数与实际读取次数)、存储时长、业务标签与重要性等级。

在20世纪90年代，对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进(例如，对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进)还是软件上的改进(对于方法流程的改进)。然而，随着技术的发展，当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此，不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如，可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,PLD)(例如现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray，FPGA))就是这样一种集成电路，其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片PLD上，而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片。而且，如今，取代手工地制作集成电路芯片，这种编程也多半改用“逻辑编译器(logic compiler)”软件来实现，它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似，而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写，此称之为硬件描述语言(Hardware Description Language，HDL)，而HDL也并非仅有一种，而是有许多种，如ABEL(Advanced Boolean Expression Language)、AHDL(Altera Hardware DescriptionLanguage)、Confluence、CUPL(Cornell University Programming Language)、HDCal、JHDL(Java Hardware Description Language)、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL(RubyHardware Description Language)等，目前最普遍使用的是VHDL(Very-High-SpeedIntegrated Circuit Hardware Description Language)与Verilog。本领域技术人员也应该清楚，只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中，就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。

控制器可以按任何适当的方式实现，例如，控制器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式，控制器的例子包括但不限于以下微控制器：ARC 625D、Atmel AT91SAM、Microchip PIC18F26K20以及Silicone Labs C8051F320，存储器控制器还可以被实现为存储器的控制逻辑的一部分。本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本说明书时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本领域内的技术人员应明白，本说明书实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本说明书实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本说明书实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本说明书是参照根据本说明书实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本说明书，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置、设备、非易失性计算机存储介质实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

以上所述仅为本说明书的一个或多个实施例而已，并不用于限制本说明书。对于本领域技术人员来说，本说明书的一个或多个实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书的一个或多个实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种基于区块链的IPFS文件存储策略系统，其特征在于，包括：IPFS节点与区块链重要性等级策略智能合约；

所述区块链重要性等级策略智能合约用于重要性等级条目的维护；

所述IPFS节点包括存储策略模块与文件清理模块；

所述存储策略模块用于设置文件存储策略，其中，所述文件存储策略包括单处理存储策略以及与所述区块链重要性等级策略智能合约相关的批处理存储策略；

所述文件清理模块用于根据存储策略清理过期的文件。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述区块链重要性等级策略智能合约中的重要性等级条目包括业务标签、重要性等级与文件存续时间。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述区块链重要性等级策略智能合约包括增加重要性等级条目、更新重要性等级条目、删除重要性等级条目与查询重要性等级条目。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，增加第一重要性等级条目时，所述区块链重要性等级策略智能合约将所述业务标签、所述重要性等级、所述文件存续时间作为所述第一重要性等级条目，存储在区块链账本中。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，更新第二重要性等级条目时，所述区块链重要性等级策略智能合约根据所述业务标签与所述重要性等级，从区块链账本中查找所述第二重要性等级条目，并更新所述文件存续时间。

6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，删除第三重要性等级条目时，所述区块链重要性等级策略智能合约根据所述业务标签与所述重要性等级，从区块链账本中查找第三重要性等级条目，并删除所述第三重要性等级条目。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述单处理存储策略的类型包括永久存储、指定时间点存储、指定存储时长、指定读取次数与指定次数存储时长中的一项或多项。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述指定次数存储时长为设定预设读取次数，同时设定存储时长。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述单处理存储策略的类型为指定存储时长时，根据当前系统时间戳与所述指定存储时长，确定出文件的失效时间戳，在系统时间戳处于所述失效时间戳时，所述文件清理模块清理所述文件。

10.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述批处理存储策略是为文件打上业务标签及重要性等级，以便文件清理模块用于根据文件的业务标签与重要性等级，通过所述区块链重要性等级策略智能合约查询文件的存续时间，并根据所述文件的存续时间与文件创建时间戳判断出是否清理所述文件。

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