CN117194348A - 一种家用文件存储系统、方法、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及存储管理技术领域，揭露了一种家用文件存储系统，包括客户端以及证明中心端，客户端用于将预设的存储空间拆分成本地存储空间和贡献存储空间，根据贡献存储空间生成存储节点群，根据本地存储空间为大型存储文件生成存储需求；证明中心端用于根据存储需求从存储节点群中筛选出扩展存储节点群，根据存储需求、本地存储空间和扩展存储节点群对大型存储文件进行分块备份存储，得到备份存储节点群和存储索引表，根据随机验证和备份存储节点群计算出存储索引表的存储证明。本发明还提出一种家用文件存储方法、设备以及存储介质。通过本发明实施例的多节点分块备份存储、复制证明及哈希存储索引，可以提高家用文件存储的鲁棒性。

Description

一种家用文件存储系统、方法、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及存储管理技术领域，尤其涉及一种家用文件存储系统、方法、设备及存储介质。

背景技术

随着云存储系统的发展，各种各样的云盘受到了广大用户的欢迎，人们将日常的各种文件存储在云盘中，极大地方便了用户的远程存储需求，但随着用户对隐私数据保护的意识加强，越来越多的用户意识到存储于网络云盘上的文件存在隐私泄露的风险，所以家用文件存储系统应运而生。

现有的家用文件存储技术多为基于家用网络附加存储的存储方法，即将文件存储于用户本地的存储设备，然后通过网络接口，使得用户可以随时随地通过网络访问用户本地文件。实际应用中，基于家用网络附加存储的存储方法的存储空间大小一定，难以动态扩展，且存储的数据难以备份，一旦本地存储设备损坏，存储的数据极容易丢失，从而导致进行家用文件存储时的鲁棒性较差。

发明内容

本发明提供一种家用文件存储系统、方法、设备及存储介质，其主要目的在于解决进行家用文件存储时的鲁棒性较差的问题。

为了解决上述问题，本发明还提供一种家用文件存储系统，该系统包括客户端以及证明中心端，其中：客户端，用于将预设的存储空间拆分成本地存储空间和贡献存储空间，根据贡献存储空间生成存储节点群，根据本地存储空间为预设的大型存储文件生成存储需求，将预设的随机验证发送至证明中心端；证明中心端，用于根据存储需求从存储节点群中筛选出扩展存储节点群，根据存储需求、本地存储空间和扩展存储节点群对大型存储文件进行分块备份存储，得到备份存储节点群和存储索引表，根据随机验证和备份存储节点群计算出存储索引表对应的存储证明，并将存储索引表和存储证明发送至客户端。

为实现上述目的，本发明提供的一种家用文件存储方法，应用于家用文件存储系统，该系统包括客户端以及证明中心端，所述方法包括：利用客户端将预设的存储空间拆分成本地存储空间和贡献存储空间，根据贡献存储空间生成存储节点群；利用客户端根据本地存储空间为预设的大型存储文件生成存储需求，利用证明中心端根据存储需求从存储节点群中筛选出扩展存储节点群；利用证明中心端根据存储需求、本地存储空间和扩展存储节点群对大型存储文件进行分块备份存储，得到备份存储节点群和存储索引表，利用客户端将预设的随机验证发送至证明中心端；利用证明中心端根据随机验证和备份存储节点群计算出存储索引表对应的存储证明，并将存储索引表和存储证明发送至客户端。

为了解决上述问题，本发明还提供一种电子设备，电子设备包括：

至少一个处理器；以及，

与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，计算机程序被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行上述的家用文件存储方法。

为了解决上述问题，本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有至少一个计算机程序，至少一个计算机程序被电子设备中的处理器执行以实现上述的家用文件存储方法。

本发明实施例通过利用证明中心端根据存储需求、本地存储空间和扩展存储节点群对大型存储文件进行分块备份存储，可以实现存储文件的备份，进而保证存储文件的数据安全稳定性，使其不容易丢失，通过利用证明中心端生成存储证明，利用客户端验证存储证明，可以确保用户的无感知性，提高用户的存储体验，通过将扩展存储文件均匀分割成扩展文件块集，可以确保每个大型存储文件的每个文件块同时被多个节点保存，提高了存储文件的隐私性和安全性，通过零知识证明实现对存储在扩展存储节点群中的扩展存储文件进行数据复制证明，进而防止扩展存储文件被篡改。因此本发明提出的家用文件存储系统、方法、设备及存储介质，可以解决进行家用文件存储时的鲁棒性较差的问题。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的家用文件存储系统的结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的家用文件存储方法的流程示意图；

图3为本发明一实施例提供的实现家用文件存储方法的电子设备的结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，是本发明一实施例提供的家用文件存储系统的结构示意图。

本发明家用文件存储系统100可以安装于电子设备中。根据实现的功能，家用文件存储系统100可以包括客户端101及证明中心端102。本发明模块也可以称之为单元，是指一种能够被电子设备处理器所执行，并且能够完成固定功能的一系列计算机程序段，其存储在电子设备的存储器中。

在本实施例中，关于各模块/单元的功能如下：

客户端101，用于将预设的存储空间拆分成本地存储空间和贡献存储空间，根据贡献存储空间生成存储节点群，根据本地存储空间为预设的大型存储文件生成存储需求，将预设的随机验证发送至证明中心端102。

本发明其中一个实际使用场景中，文件存储系统主要存在云存储和本地存储两类，云存储具有永不丢失和便于动态扩展的优点，缺点是安全性较差，难以保证用户的隐私，本地存储具有强安全性的特点，缺点是容易丢失且难以动态扩展，因此将本地的各个客户端101的空余存储空间作为存储节点进行扩展存储可以同时具有云存储和本地存储两方面的优点，既可以多次备份、永不丢失，也可以保证用户的隐私。

本发明实施例中，客户端101有多个，客户端101是指存储系统的终端用户、应用程序或设备，存储空间是指各个客户端101的本地存储空间，例如本地硬盘以及U盘等，本地存储空间是指各个客户端101中客户为自己分配的用于自身存储使用的部分存储空间，贡献存储空间是指各个客户端101中客户贡献给家用文件存储系统进行文件存储的部分存储空间，客户端101的存储空间中有部分空余存储空间无法缺乏利用，可以将对应的部分空余存储空间作为贡献存储空间分享给家用文件存储系统。

详细地，客户端101可以直接访问本地存储空间，客户端101无法直接访问贡献存储空间，因此可以进一步保证存储在本地存储空间和贡献存储空间内的文件数据的安全性和隐私性。

本发明实施例中，客户端101在根据贡献存储空间生成存储节点群时是指将各个客户端101中的贡献存储空间作为一个存储节点，将所有的存储节点汇集成一个存储节点群，存储节点群是由多个客户端101的空余存储空间组成，具有较大的存储容量，因此可以在客户端101的本地空间不足时实现空间的扩展存储，存储节点群由文件存储系统进行统一管理。

详细地，大型存储文件是指客户端101需要进行存储的文件大小较大的存储文件，大型存储文件需要更多的存储空间进行保存，大型存储文件可以是高清视频、音频文件、大型数据库、图像集合或者大型文档等；存储需求是指存储在存储节点群内的部分大型存储文件对应的存储请求。

本发明实施例中，客户端101在执行根据本地存储空间为预设的大型存储文件生成存储需求的功能时，具体用于：获取预设的大型存储文件对应的备份次数以及存储时间；根据本地存储空间和大型存储文件计算出扩展存储容量；根据扩展存储容量、备份次数和存储时间生成存储需求。

详细地，备份次数是指大型存储文件需要进行备份的次数，备份次数由客户端101的客户进行确定，备份次数可以是2或3，通过设置备份次数，可以实现存储文件的备份，进而保证存储文件的数据安全稳定性，使其不容易丢失，存储时间是指大型存储文件需要存储的总时长周期。

具体地，客户端101在根据本地存储空间和大型存储文件计算出扩展存储容量时，具体用于统计出本地存储空间的本地存储容量，统计出大型存储文件的文件总容量，将文件总容量减去本地存储容量，得到扩展存储容量，其中，本地存储容量是指本地存储空间的空间容量大小，文件总容量是指大型存储文件的文件总容量大小。

详细地，客户端101在根据扩展存储容量、备份次数和存储时间生成存储需求时，具体用于根据需求存储容量、备份次数和存储时间生成请求体，依次为请求体添加请求头、请求方法、请求地址、响应状态码以及响应体，得到存储需求，其中，请求头包括存储需求的元数据，请求方法包括请求的操作类型，例如GET、POST、PUT以及DELETE等，请求地址是指请求对象的地址，请求对象是指证明中心端102，响应状态码是指服务器响应请求时返回的状态码，指示请求是否成功、失败或需要其他操作，响应体包括服务器返回的数据或结果，随机验证是由随机数函数随机生成的用于进行验证的随机数。

本发明实施例中，客户端101在执行将预设的随机验证发送至证明中心端102的功能之后，具体还用于：从证明中心端102中获取出存储索引表和存储证明；根据存储索引表从存储节点群中查询出索引存储文件；根据随机验证及存储证明对索引存储文件进行文件验证。

详细地，客户端101在根据存储索引表从存储节点群中查询出索引存储文件时，具体用于逐个选取存储索引表中的存储索引作为目标存储索引，根据目标存储索引从存储节点群中查询出目标文件块，将所有的目标文件块汇集成索引存储文件，可以利用PoRep算法的Verify函数根据随机验证及存储证明对索引存储文件进行文件验证。

本发明实施例中，客户端101可以根据贡献存储空间生成存储节点群，进而扩充了本地存储空间，实现本地的分布式存储，通过根据本地存储空间为预设的大型存储文件生成存储需求，可以确定出大型存储文件额外需要存储在存储节点群部分的文件容量大小，进而方便后续的文件存储。

证明中心端102，用于根据存储需求从存储节点群中筛选出扩展存储节点群，根据存储需求、本地存储空间和扩展存储节点群对大型存储文件进行分块备份存储，得到备份存储节点群和存储索引表，根据随机验证和备份存储节点群计算出存储索引表对应的存储证明，并将存储索引表和存储证明发送至客户端101。

本发明其中一个实际使用场景中，现有的本地分布式存储系统可能会出现被入侵修改的可能性，为了保证存储在存储节点群中的存储文件的安全性和稳定性，可以利用证明中心端102为每个存储在存储节点群中的存储数据配置存储证明，以确保存储数据的多个副本在不同地点或介质上与原始数据一致，且为了方便后续对存储在存储节点群中的存储文件进行查询操作，可以生成对应的存储索引表。

本发明实施例中，证明中心端102是指存储证明中心，存储证明中心可以是一个分布式的网络计算集群，也可以是一个外包形式的计算服务平台，证明中心端102可以为存储的数据生成存储证明，以防止女巫攻击、外包攻击以及生成攻击等，保证文件的真实存储；同时，由于生成存储证明的时间较长，而验证存储证明的时间较短，利用证明中心端102生成存储证明，利用客户端101验证存储证明，可以确保用户的无感知性，提高用户的存储体验。

本发明实施例中，证明中心端102在执行根据存储需求从存储节点群中筛选出扩展存储节点群的功能时，具体用于：从存储需求中提取出存储时间；根据存储时间从存储节点群中筛选出扩展存储节点群。

具体地，证明中心端102在执行根据存储时间从存储节点群中筛选出扩展存储节点群的功能时，具体包括从存储节点群中筛选出存储剩余周期大于存储时间的存储节点作为扩展存储节点汇集成扩展存储节点群，其中，存储剩余周期是指剩余的可存储时间周期。

本发明实施例中，证明中心端102在执行根据存储需求、本地存储空间和扩展存储节点群对大型存储文件进行分块备份存储，得到备份存储节点群和存储索引表的功能时，具体用于：根据本地存储空间将大型存储文件拆分成本地存储文件和扩展存储文件，利用本地存储空间对本地存储文件进行存储；将扩展存储文件均匀分割成扩展文件块集，计算出扩展文件块集对应的扩展哈希指纹集；提取出扩展存储节点群对应的存储哈希指纹集，根据存储哈希指纹集和扩展哈希指纹集对扩展文件块集进行文件去重，得到标准文件块集；根据存储需求中的备份次数和扩展哈希指纹集将标准文件块集备份存储在扩展存储节点群中，得到备份存储节点群，并根据备份存储节点群和扩展哈希指纹集生成存储索引表。

具体地，证明中心端102在执行根据本地存储空间将大型存储文件拆分成本地存储文件和扩展存储文件的功能时，具体包括统计出本地存储空间的本地存储容量，根据本地存储容量将大型存储文件拆分成本地存储文件和扩展存储文件，其中，本地存储文件的文件大小和本地存储容量相等。

具体地，证明中心端102在执行利用本地存储空间对本地存储文件进行存储的功能时是指通过网络接口将本地存储文件上传至文件存储系统，文件存储系统将本地存储文件存储在本地存储文件中。

详细地，证明中心端102将扩展存储文件均匀分割成扩展文件块集的功能时，具体包括按照预设的文件大小将扩展存储文件均匀分割成多个扩展文件块，将所有的扩展文件块汇集成扩展文件块集，其中，文件大小可以是256K；证明中心端102可以通过sha265哈希函数计算出扩展文件块集对应的扩展哈希指纹集。

具体地，存储哈希指纹集是指扩展存储节点集中已经存储的各个文件块对应的哈希指纹构成的集合，可以利用BitSwap协议生成存储哈希指纹集，证明中心端102根据存储哈希指纹集和扩展哈希指纹集对扩展文件块集进行文件去重，得到标准文件块集时，具体包括根据存储哈希指纹集和扩展哈希指纹集生成重合哈希指纹集，将重合哈希指纹集对应的文件块集从扩展文件块集中筛除，得到标准文件块集，其中，重合哈希指纹集时存储哈希指纹集和扩展哈希指纹集中的。

详细地，证明中心端102根据存储需求中的备份次数和扩展哈希指纹集将标准文件块集备份存储在扩展存储节点群中，得到备份存储节点群时，具体用于：逐个选取扩展哈希指纹集中的哈希指纹作为目标哈希指纹，从标准文件块集和扩展存储节点群中筛选出目标哈希指纹对应的目标文件块；统计出扩展存储节点群中目标哈希指纹对应的目标指纹次数，将备份次数减去目标指纹次数，得到目标存储次数；根据目标存储次数和目标哈希指纹从扩展存储节点群中筛选出目标存储节点组；将目标文件块复制存储在目标存储节点组中的各个存储节点中，直至目标哈希指纹是扩展哈希指纹集中的最后一个哈希指纹时，将扩展存储节点群作为备份存储节点群。

具体地，证明中心端102从标准文件块集和扩展存储节点群中筛选出目标哈希指纹对应的目标文件块时，具体包括将目标哈希指纹对应的文件块作为目标文件块，证明中心端102统计出扩展存储节点群中目标哈希指纹对应的目标指纹次数时，具体包括提取出扩展存储节点群对应的存储哈希指纹集，统计出存储哈希指纹集中目标哈希指纹的出现次数，将出现次数作为目标指纹次数。

详细地，证明中心端102在执行根据目标存储次数和目标哈希指纹从扩展存储节点群中筛选出目标存储节点组的功能时，具体包括将包含目标哈希指纹的存储节点从扩展存储节点群中筛除，得到标准存储节点组，从标准存储节点组中筛选出目标存储次数对应数量的存储节点作为目标存储节点，将所有的目标存储节点汇集成目标存储节点组，通过将目标文件块复制存储在目标存储节点组中的各个存储节点中，可以确保每个大型存储文件的每个文件块同时被多个节点保存，提高了存储文件的隐私性和安全性。

具体地，证明中心端102在执行根据备份存储节点群和扩展哈希指纹集生成存储索引表的功能时，具体用于：逐个选取扩展哈希指纹集中的哈希指纹作为目标哈希指纹，根据目标哈希指纹生成目标键；将备份存储节点群中目标哈希指纹对应的所有的存储节点汇集成索引存储节点组；计算出索引存储节点组对应的节点哈希组，根据节点哈希组生成目标键值；根据目标键和目标键值生成目标存储索引，将所有的目标存储索引汇集成存储索引表。

详细地，证明中心端102在执行将备份存储节点群中目标哈希指纹对应的所有的存储节点汇集成索引存储节点组的功能时，是指将备份存储节点群中所有的存储文件的哈希指纹包含目标哈希指纹的存储节点作为索引存储节点，将所有的索引存储节点汇集成索引存储节点组。

具体地，目标键是指分布式哈希表（distributed hash table，简称DHT）对应的键，目标键值是分布式哈希表对应的键值，存储索引表是一个分布式哈希表。

详细地，证明中心端102在执行根据随机验证和备份存储节点群计算出存储索引表对应的存储证明的功能时，具体用于：逐个选取存储索引表中的存储索引作为目标存储索引，根据目标存储索引从备份存储节点群中筛选出备份文件块组以及备份文件块组对应的目标备份节点组；逐个选取目标备份节点组中的备份节点作为目标备份节点，将备份文件块组中目标备份节点对应的文件块作为目标备份文件块；根据预设的安全参数和目标备份文件块生成证明参数和验证参数；根据验证参数、目标备份节点、证明参数、随机验证生成目标备份文件块对应的目标块证明，将存储索引表中所有的存储索引对应的目标块证明汇集成存储证明。

详细地，证明中心端102在执行根据目标存储索引从备份存储节点群中筛选出备份文件块组以及备份文件块组对应的目标备份节点组的功能时，具体用于将目标存储索引的键值作为目标存储键值，将目标存储键值对应的节点哈希组作为目标备份节点组，将目标存储索引的键作为目标存储键，将目标存储键对应的文件块作为备份文件块，将目标备份节点组中的所有的备份文件块汇集成备份文件块组。

详细地，安全参数可以是预先由证明中心端102设置的固定参数，证明中心端102可以利用PoRep算法的KeyGen函数根据预设的安全参数和目标备份文件块生成证明参数和验证参数，证明中心端102可以利用PoRep算法的Prove函数根据验证参数、目标备份节点、证明参数、随机验证生成目标备份文件块对应的目标块证明。

本发明实施例中，证明中心端102通过根据随机验证和备份存储节点群计算出存储索引表对应的存储证明，可以通过零知识证明实现对存储在扩展存储节点群中的扩展存储文件进行数据复制证明，进而防止扩展存储文件被篡改。

本发明实施例通过利用证明中心端102根据存储需求、本地存储空间和扩展存储节点群对大型存储文件进行分块备份存储，可以实现存储文件的备份，进而保证存储文件的数据安全稳定性，使其不容易丢失，通过利用证明中心端102生成存储证明，利用客户端101验证存储证明，可以确保用户的无感知性，提高用户的存储体验，通过将扩展存储文件均匀分割成扩展文件块集，可以确保每个大型存储文件的每个文件块同时被多个节点保存，提高了存储文件的隐私性和安全性，通过零知识证明实现对存储在扩展存储节点群中的扩展存储文件进行数据复制证明，进而防止扩展存储文件被篡改。因此本发明提出的家用文件存储系统，可以解决进行家用文件存储时的鲁棒性较差的问题。

值得一提的是，本申请实施例提供的家用文件存储方法的执行主体包括但不限于服务端、终端等能够被配置为执行本申请实施例提供的该方法的电子设备中的至少一种。换言之，家用文件存储方法可以由安装在终端设备或服务端设备的软件或硬件来执行，软件可以是区块链平台。服务端包括但不限于：单台服务器、服务器集群、云端服务器或云端服务器集群等。服务器可以是独立的服务器，也可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、内容分发网络(ContentDelivery Network，CDN)、以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器。

参照图2所示，为本发明一实施例提供的家用文件存储方法的流程示意图。在本实施例中，该家用文件存储方法包括：

S1、利用客户端将预设的存储空间拆分成本地存储空间和贡献存储空间，利用客户端根据贡献存储空间生成存储节点群；

S2、利用客户端根据本地存储空间为预设的大型存储文件生成存储需求，利用证明中心端根据存储需求从存储节点群中筛选出扩展存储节点群；

S3、利用证明中心端根据存储需求、本地存储空间和扩展存储节点群对大型存储文件进行分块备份存储，得到备份存储节点群和存储索引表，利用客户端将预设的随机验证发送至证明中心端；

S4、利用证明中心端根据随机验证和备份存储节点群计算出存储索引表对应的存储证明，并将存储索引表和存储证明发送至客户端。

详细地，本发明实施例中家用文件存储方法在使用时采用如上的家用文件存储系统100中的各模块一样的技术手段，并能够产生相同的技术效果，这里不再赘述。

如图3所示，是本发明一实施例提供的实现家用文件存储方法的电子设备的结构示意图。

电子设备301可以包括处理器310、存储器311、通信总线312以及通信接口313，还可以包括存储在存储器311中并可在处理器310上运行的计算机程序，如家用文件存储程序。

其中，处理器310在一些实施例中可以由集成电路组成，例如可以由单个封装的集成电路所组成，也可以是由多个相同功能或不同功能封装的集成电路所组成，包括一个或者多个中央处理器（Central Processing unit，CPU）、微处理器、数字处理芯片、图形处理器及各种控制芯片的组合等。处理器310是电子设备的控制核心（Control Unit），利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部件，通过运行或执行存储在存储器311内的程序或者模块（例如执行家用文件存储程序等），以及调用存储在存储器311内的数据，以执行电子设备的各种功能和处理数据。

存储器311至少包括一种类型的可读存储介质，可读存储介质包括闪存、移动硬盘、多媒体卡、卡型存储器（例如：SD或DX存储器等）、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器311在一些实施例中可以是电子设备的内部存储单元，例如该电子设备的移动硬盘。存储器311在另一些实施例中也可以是电子设备的外部存储设备，例如电子设备上配备的插接式移动硬盘、智能存储卡（Smart Media Card， SMC）、安全数字（Secure Digital， SD）卡、闪存卡（Flash Card）等。进一步地，存储器311还可以既包括电子设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器311不仅可以用于存储安装于电子设备的应用软件及各类数据，例如家用文件存储程序的代码等，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

通信总线312可以是外设部件互连标准（peripheral component interconnect，简称PCI）总线或扩展工业标准结构（extended industry standard architecture，简称EISA）总线等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。总线被设置为实现存储器311以及至少一个处理器310等之间的连接通信。

通信接口313用于上述电子设备与其他设备之间的通信，包括网络接口和用户接口。可选地，网络接口可以包括有线接口和/或无线接口（如WI-FI接口、蓝牙接口等），通常用于在该电子设备与其他电子设备之间建立通信连接。用户接口可以是显示器（Display）、输入单元（比如键盘（Keyboard）），可选地，用户接口还可以是标准的有线接口、无线接口。可选地，在一些实施例中，显示器可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED（Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管）触摸器等。其中，显示器也可以适当的称为显示屏或显示单元，用于显示在电子设备中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。

图中仅示出了具有部件的电子设备，本领域技术人员可以理解的是，图中示出的结构并不构成对电子设备的限定，可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

例如，尽管未示出，电子设备还可以包括给各个部件供电的电源（比如电池），优选地，电源可以通过电源管理系统与至少一个处理器310逻辑相连，从而通过电源管理系统实现充电管理、放电管理、以及功耗管理等功能。电源还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电系统、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。电子设备还可以包括多种传感器、蓝牙模块、Wi-Fi模块等，在此不再赘述。

应该了解，实施例仅为说明之用，在专利申请范围上并不受此结构的限制。

具体地，处理器310对上述指令的具体实现方法可参考附图对应实施例中相关步骤的描述，在此不赘述。

进一步地，电子设备301集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。计算机可读存储介质可以是易失性的，也可以是非易失性的。例如，计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或系统、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序在被电子设备的处理器所执行时，可以实现上述家用文件存储方法。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备，系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。

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关联图标记视为限制所涉及的权利要求。

本申请实施例可以基于人工智能技术对相关的数据进行获取和处理。其中，人工智能（Artificial Intelligence，AI)是利用数字计算机或者数字计算机控制的机器模拟、延伸和扩展人的智能，感知环境、获取知识并使用知识获得最佳结果的理论、方法、技术及应用系统。

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系统也可以由一个单元或系统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。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种家用文件存储系统，其特征在于，所述系统包括客户端以及证明中心端，其中：

所述客户端，用于将预设的存储空间拆分成本地存储空间和贡献存储空间，根据所述贡献存储空间生成存储节点群，根据所述本地存储空间为预设的大型存储文件生成存储需求，将预设的随机验证发送至所述证明中心端；

所述证明中心端，用于根据所述存储需求从所述存储节点群中筛选出扩展存储节点群，根据所述存储需求、所述本地存储空间和所述扩展存储节点群对所述大型存储文件进行分块备份存储，得到备份存储节点群和存储索引表，根据所述随机验证和所述备份存储节点群计算出所述存储索引表对应的存储证明，并将所述存储索引表和所述存储证明发送至所述客户端。

2.如权利要求1所述的家用文件存储系统，其特征在于，所述客户端在执行所述根据所述本地存储空间为预设的大型存储文件生成存储需求的功能时，具体用于：

获取预设的大型存储文件对应的备份次数以及存储时间；

根据所述本地存储空间和所述大型存储文件计算出扩展存储容量；

根据所述扩展存储容量、所述备份次数和所述存储时间生成存储需求。

3.如权利要求1所述的家用文件存储系统，其特征在于，所述证明中心端在执行所述根据所述存储需求、所述本地存储空间和所述扩展存储节点群对所述大型存储文件进行分块备份存储，得到备份存储节点群和存储索引表的功能时，具体用于：

根据所述本地存储空间将所述大型存储文件拆分成本地存储文件和扩展存储文件，利用所述本地存储空间对所述本地存储文件进行存储；

将所述扩展存储文件均匀分割成扩展文件块集，计算出所述扩展文件块集对应的扩展哈希指纹集；

提取出所述扩展存储节点群对应的存储哈希指纹集，根据所述存储哈希指纹集和所述扩展哈希指纹集对所述扩展文件块集进行文件去重，得到标准文件块集；

根据所述存储需求中的备份次数和所述扩展哈希指纹集将所述标准文件块集备份存储在所述扩展存储节点群中，得到备份存储节点群，并根据所述备份存储节点群和所述扩展哈希指纹集生成存储索引表。

4.如权利要求3所述的家用文件存储系统，其特征在于，所述证明中心端在执行所述根据所述存储需求中的备份次数和所述扩展哈希指纹集将所述标准文件块集备份存储在所述扩展存储节点群中，得到备份存储节点群的功能时，具体用于：

逐个选取所述扩展哈希指纹集中的哈希指纹作为目标哈希指纹，从所述标准文件块集和所述扩展存储节点群中筛选出所述目标哈希指纹对应的目标文件块；

统计出所述扩展存储节点群中所述目标哈希指纹对应的目标指纹次数，将所述备份次数减去所述目标指纹次数，得到目标存储次数；

根据所述目标存储次数和所述目标哈希指纹从所述扩展存储节点群中筛选出目标存储节点组；

将所述目标文件块复制存储在所述目标存储节点组中的各个存储节点中，直至所述目标哈希指纹是所述扩展哈希指纹集中的最后一个哈希指纹时，将所述扩展存储节点群作为备份存储节点群。

5.如权利要求3所述的家用文件存储系统，其特征在于，所述证明中心端在执行所述根据所述备份存储节点群和所述扩展哈希指纹集生成存储索引表的功能时，具体用于：

逐个选取所述扩展哈希指纹集中的哈希指纹作为目标哈希指纹，根据所述目标哈希指纹生成目标键；

将所述备份存储节点群中所述目标哈希指纹对应的所有的存储节点汇集成索引存储节点组；

计算出所述索引存储节点组对应的节点哈希组，根据所述节点哈希组生成目标键值；

根据所述目标键和所述目标键值生成目标存储索引，将所有的目标存储索引汇集成存储索引表。

6.如权利要求1所述的家用文件存储系统，其特征在于，所述证明中心端在执行所述根据所述随机验证和所述备份存储节点群计算出所述存储索引表对应的存储证明的功能时，具体用于：

逐个选取所述存储索引表中的存储索引作为目标存储索引，根据所述目标存储索引从所述备份存储节点群中筛选出备份文件块组以及所述备份文件块组对应的目标备份节点组；

逐个选取所述目标备份节点组中的备份节点作为目标备份节点，将所述备份文件块组中所述目标备份节点对应的文件块作为目标备份文件块；

根据预设的安全参数和所述目标备份文件块生成证明参数和验证参数；

根据所述验证参数、所述目标备份节点、所述证明参数、所述随机验证生成所述目标备份文件块对应的目标块证明，将所述存储索引表中所有存储索引对应的目标块证明汇集成存储证明。

7.如权利要求1所述的家用文件存储系统，其特征在于，所述客户端在执行所述将预设的随机验证发送至所述证明中心端的功能之后，具体还用于：

从所述证明中心端中获取出存储索引表和存储证明；

根据所述存储索引表从所述存储节点群中查询出索引存储文件；

根据所述随机验证及所述存储证明对所述索引存储文件进行文件验证。

8.一种家用文件存储方法，应用于家用文件存储系统，所述系统包括客户端以及证明中心端，其特征在于，所述方法包括：

利用客户端将预设的存储空间拆分成本地存储空间和贡献存储空间，根据所述贡献存储空间生成存储节点群；

利用所述客户端根据所述本地存储空间为预设的大型存储文件生成存储需求，利用证明中心端根据所述存储需求从所述存储节点群中筛选出扩展存储节点群；

利用所述证明中心端根据所述存储需求、所述本地存储空间和所述扩展存储节点群对所述大型存储文件进行分块备份存储，得到备份存储节点群和存储索引表，利用所述客户端将预设的随机验证发送至所述证明中心端；

利用所述证明中心端根据所述随机验证和所述备份存储节点群计算出所述存储索引表对应的存储证明，并将所述存储索引表和所述存储证明发送至所述客户端。

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求8所述的家用文件存储方法。

10.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求8所述的家用文件存储方法。