基于区块链技术的安全dns系统设计

《基于区块链技术的安全dns系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号密级注1UDC学位论文基于区块链技术的安全DNS系统设计（题名和副题名）马宇生（作者姓名）指导教师汪文勇教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业计算机系统结构提交论文日期2018.3.22论文答辩日期2018.5.22学位授予单位和日期电子科技大学2018年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。SecureDNSDesignBasedonBlockchainTechnologyAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElec

2、tronicScienceandTechnologyofChinaDiscipline:ComputerArchitectureAuthor:MaYushengSupervisor:WangWenyongSchool:SchoolofComputerScience&Engineering摘要摘要DNS域名查询服务是互联网上极其重要的一项服务，很多网络应用都需要依靠DNS域名系统的寻址功能。但是DNS域名系统由于历史原因，设计上高度中心化，整个系统的稳定严重依赖中心节点。另一方面，中心化结构导致安全和性能产生了矛盾，以

3、至于DNSSEC安全扩展协议ᨀ出多年，但是普及情况依旧不是很乐观。本文主要对DNS域名系统、区块链技术和内容可寻址网络做了深入的研究。深入的学习了DNS域名系统在安全性上的设计思路，并发现其中存在的问题。对于区块链网络，深入的理解了区块链的数据结构和其中保障数据一致性的共识算法，对于区块链网络存在的双花问题，本文也给出了详细的证明。由于区块链对区块的数据大小有着严格的限制，为了解决这个限制问题，本文引入了内容可寻址网络，对其设计原理进行了深入的探究。通过对DNS域名系统、区块链技术和内容可寻址网络深入的研究。本文ᨀ出

4、了基于区块链技术的去中心化的域名系统设计方案，并且对区域数据文件和链上数据做了分离化的设计，很好的解决域名系统目前存在的安全问题和性能问题之间的矛盾的同时，也为域名的隐私控制ᨀ供了解决途径。在设计方案上，首先，改变了去中心的设计实现，使得新的系统不存在单点故障问题，任何个人或者组织在需要强安全性的场景中，都可以在遵守区块链网络设计规则的前ᨀ下，参与区块链网络，从而获得权威的链上数据，保证域名解析数据的安全性和可靠性。在链上域名交易方案中，本文ᨀ出了基于双签的域名交易方案。在共识算法上，本文ᨀ出了POS签名竞争选举算法

5、，避免POW工作量证明带来弊端的同时，可以有效并且公平的在分布式节点中进行节点选举，并且对于选举结果可以透明的使用算法进行合法性检验。最后，开发了模拟系统来验证技术方案的可行性。关键词：域名系统DNSSEC区块链内容可寻址网络IABSTRACTABSTRACTTheDomainNameSystem(DNS)isanextremelyimportantserviceontheInternet.ManynetworkapplicationsneedtorelyontheDNSaddressingservice.Howev

6、er,duetohistoricalreasons,theDNSishighlycentralizedindesign,andtheentiresystemishighlydependentonthecentralnode.Intermsofdatasecurity,thecentralizationideologyhasledtocontradictionsinsecurityandperformance.Asaresult,theDomainNameSystemSecurityExtensions(DNSSEC)

7、hasbeenproposedformanyyears,butthepopularityisstillnotveryoptimistic.ThisthesismainlystudiestheDomainNameSystem,BlockchaintechnologyandContentAddressableNetwork.In-depthstudyoftheDNSsecuritydesignideas,andfoundtheproblemsthatexist.Fortheblockchain,thedatastruct

8、ureoftheblockchainandtheconsensusalgorithmforensuringdataconsistencyaredeeplyunderstood.Forthedoublespendproblemoftheblockchainnetwork,thisthesisalsogivesadetailedproof.Sinc