基于联盟链和星际文件系统的教育公益平台的研究与应用.pdf

目录

摘要I

ABSTRACTII

第一章绪论1

1.1研究背景及意义1

1.2国内外研究现状1

1.3主要研究内容3

1.4章节安排4

第二章相关技术6

2.1区块链技术6

2.1.1区块链概念6

2.1.2Merkle树7

2.1.3共识算法8

2.1.4智能合约链码10

2.2星际文件系统11

2.3加密算法11

2.4本章小结12

第三章基于联盟链和星际文件系统的教育公益平台设计13

3.1人物角色及业务流程分析13

3.2平台需求分析15

3.2.1功能需求15

3.2.2非功能需求16

3.3平台架构设计17

3.3.1平台总架构17

3.3.2平台网络部署18

3.4平台功能设计19

3.5数据设计21

3.5.1数据结构体设计21

3.5.2智能合约设计23

3.6本章小结25

第四章基于环签名和混合加密的教育公益隐私保护方案26

4.1问题分析26

4.2基于环签名的教育公益身份匿名隐私保护方案27

4.2.1环签名方案定义27

4.2.2环签名方案流程28

4.2.3环签名方案分析30

4.3混合加密方案31

4.3.1混合加密方案定义32

4.3.2混合加解密方案流程32

4.3.3混合加密方案分析34

4.4本章小结34

第五章基于贡献量机制的PBFT共识方案35

5.1问题分析35

5.2基于贡献量机制的PBFT共识算法36

5.2.1C-PBFT共识算法总体设计36

5.2.2C-PBFT共识算法详细设计36

5.3C-PBFT共识算法实验分析38

5.4本章小结41

第六章平台实现与测试42

6.1开发环境42

6.1.1硬件环境42

6.1.2软件环境43

6.2环境配置与部署43

6.2.1HyperledgerFabric网络环境部署43

6.2.2智能合约部署46

6.2.3IPFS部署48

6.2.4区块链浏览器部署49

6.2.5Caliper部署50

6.3系统功能实现与测试51

6.3.1系统功能实现51

6.3.2系统功能测试56

6.4本章小结58

第七章总结与展望59

7.1总结59

7.2展望59

参考文献61

在学期间取得的科研成果66

致谢67

摘要

教育公益作为高等教育援助体系中的关键组成部分，拥有着悠久的历史。它在维

护社会稳定与和谐方面发挥着重要作用。然而，在教育公益的发展过程中，也遇到了

不少挑战，如公益信息披露不充分导致的信任问题，以及公益活动缺乏有效监管等。

公益平台是实现教育公益目标的重要工具之一。传统上，教育公益捐赠平台依赖于中

央服务器，这意味着一旦中心服务器出现问题或遭受攻击，储存的数据可能会丢失或

被窃取。区块链技术提供了一个分布式的、不可篡改的账本，通过对等网络中的节点

共同维护，增强了系统的安全性和稳定性。本文通过将区块链技术与教育公益平台相

结合，对平台进行详细设计，实现了在共识效率、数据存储效能以及用户隐私保障这

三个关键领域的提升，并且已经通过实际测试证明了其有效性。

本文首先分析了传统区块链在教育公益平台中应用时遇到的交易数据存储效率

低下的问题，并提出了一种结合联盟链和星际文件系统（IPFS）的链上链下存储方案。

IPFS作为一种去中心化存储解