基于区块链的数字虚拟资产安全管理系统设计

周小军 谭薇

摘 要：为提高数字虚拟资产管理的安全性，防止出现资产大量泄露问题，引入区块链技术，开展对其管理系统的设计研究。分别从客户端服务器选型、数据库服务器选型等硬件方面和基于区块链技术的数字虚拟资产安全认证、数字虚拟资产的安全导入与存储等软件方面实现对管理系统的设计，并结合对比实验及实验结果证明新管理系统的应用可以有效降低资产泄露量，保障数字虚拟资产安全，维护用户个人利益。

关键词：区块链技术;数字虚拟资产;安全管理系统;比特币;金融科技

引言

目前，虚拟化资产已成为了社会财富资源的主要构成，但我国针对此方面的研究尚处于探索阶段，大部分现有的资产管理模式均面向固定资产，而虚拟资产管理的实践研究成果与理论支撑依据仍略显不足[1]。为了更加有效地应对虚拟资产投资与虚拟货币存储中的风险问题，下文将综合金融科技领域内，多种类型数字虚拟资产的安全隐患，基于硬件与软件两个方面，对基于区块链技术的数字虚拟资产安全管理系统展开设计。

1硬件设计

为实现对比特币等数字虚拟资产的安全管理，在基于区块链技术的基础上，对管理系统的硬件结构组成进行设计，并得到如图1所示的管理系统硬件框架结构图。

根据图1所示的管理系统硬件框架结构，明确系统共包含客户端、服务器端以及多个管理节点等结构以后，分别从客户端和服务器端对其硬件设备进行选型设计。在管理系统运行过程中，系统用户可以通过访问代理向服务器发送连接请求[2]。考虑到请求的通信传输，引入带有HTTP传输协议的Precision7740 型号服务器。该型号服务器的显卡为RTX5000 16G;CPU为E-2286M;内存大小为128G;硬盘为6TB固态。同时，在本文管理系统运行过程中，通过该服务器可实现对用户各类数字虚拟资源的存储和管理以外，还能够实现对用户ID以及密码的存储和验证。当用户输入正确的ID和密码时，服务器可自动根据用户访问权限为其提供存储在内部的数字虚拟资产信息。

2软件设计

2.1基于区块链技术的数字虚拟资产安全认证

在完成对系统硬件的设计后，引进区块链技术，进行数字虚拟资产安全认证的研究。为了确保数字虚拟资产在传输和通讯过程中的安全性，首先，引入非对称加密的方式实现对资产的动态加密，公钥和私钥对信息进行加密和解密。针对进行非对称加密的资产仅向Server提供公开公钥，并将私钥交由系统用户保管。为了方便实现对资产的安全认证，在发送端和接收端之间引入区块链技术。发送端使用公钥对资产加密，并对资产的摘要进行签名。其次，发送端用户将签名和加密资产信息一同发送给接收端的用户。当接收端用户接收到消息后，将数字签名取出，并得到资产摘要，以此按照上述方式完成对数字虚拟资产安全认证。

2.2数字虚拟资产的安全导入与存储

传统管理系统通常采用中心化的导入和存储方式，但这种方式中管理的主体具备对在资产数据进行修改的权利[3]。因此，针对这一问题，引入区块链，提出一种共同记账的可行方案完成对资产信息的导入和存储。首先，在导入过程中对资产信息进行去中心化处理，并获取特定区块当中的导入权。其次，同步分布式网络环境的其他节点，避免出现资产数据丢失和泄露的问题。在对资产信息进行存储时，应当将元数据、交易信息、账户信息等一同导入到区块当中，实现对其相关信息的存储，以此方便后续对资产信息和数据的使用。

3对比实验

按照上述论述内容完成对本文管理系統软件和硬件的设计后，对其是否能够实现对数字虚拟资产的安全管理进行判断，选择将基于数据权的管理系统作为对照组，以对比实验的方式实现验证。选择以某数字虚拟资产安全管理中心作为依托，针对该管理中心现有虚拟资产资源，对其分别应用两种系统对其进行管理，同时为了不影响管理中心的正常运行，选择的资源信息均为不具备较高利用价值的数据信息，将其作为研究对象。在两种系统运行的过程中，人为引入对资产数据信息的攻击节点，并将数字虚拟资产数据泄露量作为评价指标，验证两种管理系统的安全性能。将实验结果记录如表1所示。

从表1中记录数据得出，本文管理系统的泄露量明显小于基于数据权的管理系统泄露量。同时，随着资产量的不断增加，本文管理系统泄露量并没有随之出现增加的趋势，始终将泄露量控制在1.50Mbit以下，而基于数据权的管理系统泄露量呈现出明显的随资产量增加而增加的趋势。因此，通过上述实验进一步证明，本文提出的管理系统在实际应用中能够进一步保障数字虚拟资产的安全，避免在管理过程中出现资产泄露的问题，维护用户利益。

4结束语

当前各个企业都在从实体经济转向数字化经济，并在这一过程中产生大量的数字虚拟资产，为了提高数字虚拟资产的安全，本文结合区块链技术，对其安全管理系统进行设计研究。通过对比实验的方式证明本提出的管理系统安全性能更高，但由于当前区块链技术并没有得到完全发展，将其应用到对数字虚拟资产的安全管理当中仍然存在许多挑战。因此，在今后的研究中，还将针对区块链的应用性能进行更加深入的研究，从而不断提高本文管理系统的应用性能，促进其在各个行业领域的发展。

参考文献：

[1] 李文红. 虚拟资产的国际监管思路及其对建立防范互联网金融风险长效机制的启示[J]. 金融监管研究，2020（08）：1-15.

[2] 宋立丰，宋远方，国潇丹. 基于数据权的现实与虚拟闲置资产共享——区块链视角下的共享经济发展研究[J]. 经济学家，2019（08）：39-47.

作者简介：

周小军（1982.1），男，汉族，甘肃天水人，副教授，硕士，研究方向：机器

学习、人工智能、区块链

谭薇（1984.8），女，汉族，河南平顶山人，讲师，研究方向：图像处理

1、天水市科技支撑计划天水市自然科学基金项目《基于人工免疫图像分割技术的集成电路芯片表面缺陷检测技术研究》（项目编号：2020-FZJHK-6912）

2.甘肃省教育厅甘肃省高等学校创新基金项目《人工免疫技术在集成电路芯片表面缺陷检测中的应用研究》（项目编号：2020A-201）

3.甘肃工业职业技术学院项目《高职EDA课程POL实践教学模式改革探索与实践》