教育信息化提高了教學(xué)過(guò)程的效率和教育資源的共享能力,但信息化教學(xué)或管理產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)讓學(xué)生隱私保護(hù)工作面臨更大的挑戰(zhàn)。學(xué)生學(xué)業(yè)信息關(guān)乎學(xué)生個(gè)人隱私,在隱私保護(hù)問(wèn)題日益突出的現(xiàn)在,需要一種兼具安全性、可靠性和隱私保護(hù)性的系統(tǒng)來(lái)存儲(chǔ)和管理。區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N將交易記錄數(shù)據(jù)塊按時(shí)間順序依次鏈接而成的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),利用密碼學(xué)算法、經(jīng)濟(jì)學(xué)設(shè)計(jì)和分布式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等保證區(qū)塊鏈上數(shù)據(jù)的完整性、可追溯和不可篡改。利用區(qū)塊鏈技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),本文提出了一種基于區(qū)塊鏈的學(xué)業(yè)信息隱私保護(hù)方法,這種隱私保護(hù)方法用區(qū)塊鏈技術(shù)來(lái)保證數(shù)據(jù)的完整和可信,整合多種加密算法來(lái)解決區(qū)塊鏈上數(shù)據(jù)的隱私保護(hù)問(wèn)題。根據(jù)學(xué)業(yè)信息安全存儲(chǔ)與可控訪問(wèn)的實(shí)際需求,本文設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了基于區(qū)塊鏈的學(xué)業(yè)信息隱私保護(hù)系統(tǒng)。為了加強(qiáng)數(shù)據(jù)的機(jī)密性,本文使用了多種加密算法,將學(xué)生學(xué)業(yè)數(shù)據(jù)在本地客戶端加密后保存密文至區(qū)塊鏈,從客戶端到服務(wù)端再到區(qū)塊鏈賬本學(xué)業(yè)數(shù)據(jù)一直處于密文狀態(tài)。本文首先設(shè)計(jì)了學(xué)生學(xué)業(yè)數(shù)據(jù)模型,學(xué)生學(xué)業(yè)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)可以分為兩類:字符型和數(shù)值型。字符型數(shù)據(jù)使用AES對(duì)稱加密算法加密,而數(shù)值型數(shù)據(jù),比如學(xué)分、分?jǐn)?shù),除了安全存儲(chǔ)還有計(jì)算使用的需求,因此使用Pa... 

【文章來(lái)源】：華中師范大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１論文結(jié)構(gòu)圖??６??

＃碩士學(xué)位論文??ＭＡＳＴＫＲＳＴＨＫＳＩＳ??２．１．２?Ｐ２Ｐ?網(wǎng)絡(luò)??Ｐ２Ｐ?（Ｐｅｅｒ－ｔｏ－Ｐｅｅｒ）?Ｉ２２】網(wǎng)絡(luò)是一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。目前占主導(dǎo)地位的??網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是客戶端－服務(wù)器模式，如圖２．２所示，這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中有客戶端、服務(wù)器??兩種角色，服務(wù)器作為一個(gè)中心為客戶端提供服務(wù)。在Ｐ２Ｐ網(wǎng)絡(luò)中，沒有了中心服??務(wù)器的角色，每個(gè)節(jié)點(diǎn)即作為客戶端享受其他節(jié)點(diǎn)提供的服務(wù)，也發(fā)揮著服務(wù)器的??功能，節(jié)點(diǎn)之間是平等的，如圖２．３所示。這種去中心化的方式使得權(quán)力不再集中??于某一個(gè)中心服務(wù)器，而是分散在眾多網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上。??區(qū)塊鏈技術(shù)正是利用了?Ｐ２Ｐ網(wǎng)絡(luò)非中心化的特點(diǎn)，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)復(fù)制多份存儲(chǔ)在??多個(gè)節(jié)點(diǎn)上，形成了分布式的記賬方式。因?yàn)榉植际浇Y(jié)構(gòu)，如果攻擊者試圖篡改賬??本，則需要更改所有節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)的副本，只更改單個(gè)節(jié)點(diǎn)上的副本毫無(wú)作用，這樣增??加了惡意攻擊的成本和難度。這種對(duì)等網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)讓區(qū)塊鏈具有去中心化、可擴(kuò)展、??健壯性的特點(diǎn)。??Ａ?ｋ．??客戶端?涔戶端??圖２．２客戶端－服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)??９??

？碩士學(xué)位論文??Ｍ?ＡＳＴＥＲ．Ｓ?ＴＨｔＳＩＳ??Ｖ／？Ｖ．??愈??‘■▼站、??圖２．３?Ｐ２Ｐ網(wǎng)絡(luò)??２．１．３共識(shí)機(jī)制??區(qū)塊鏈分布式的存儲(chǔ)方式需要在互不信任的節(jié)點(diǎn)之間達(dá)成共識(shí)，保證每個(gè)賬本??記錄的數(shù)據(jù)相同，目前主要的共識(shí)方法有：??（１）工作量證明（Ｐｒｏｏｆｏｆｗｏｒｋ）【２３］是比特幣網(wǎng)絡(luò)中使用的一種共識(shí)策略。在??分布式網(wǎng)絡(luò)中，必須選擇一個(gè)節(jié)點(diǎn)來(lái)首先記錄交易。隨機(jī)選擇很容易受到攻擊，因??此如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)想發(fā)布區(qū)塊，就必須做大量的計(jì)算來(lái)證明該節(jié)點(diǎn)的合法性。在工作??量證明中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都在計(jì)算塊頭滿足要求的散列值Ｎｏｎｃｅ。當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)計(jì)算得到??目標(biāo)值時(shí)，節(jié)點(diǎn)會(huì)將區(qū)塊廣播給其他節(jié)點(diǎn)，所以其他節(jié)點(diǎn)會(huì)在驗(yàn)證散列值正確性后??將新區(qū)塊加入到各自的區(qū)塊鏈上。比特幣網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算散列值的節(jié)點(diǎn)被稱為礦工，計(jì)??算散列值的過(guò)程被稱為挖礦。??（２）權(quán)益證明（Ｐｒｏｏｆｏｆｓｔａｋｅ）?［２４］中通過(guò)計(jì)算賬戶持有占總幣數(shù)的百分比以及??占有幣數(shù)的時(shí)間來(lái)決定記賬權(quán)，發(fā)布新區(qū)塊必須擁有一定數(shù)量的貨幣，因?yàn)閺慕?jīng)濟(jì)??學(xué)角度擁有更多貨幣的賬戶攻擊網(wǎng)絡(luò)的可能性更校權(quán)益證明解決了工作量證明中??耗費(fèi)大量計(jì)算資源的問(wèn)題，但是也讓這種選擇顯失公平，擁有大量貨幣的賬戶會(huì)在??網(wǎng)絡(luò)中占據(jù)主導(dǎo)地位。??（３）實(shí)用拜占庭容錯(cuò)（Ｐｒａｃｔｉｃａｌｂｙｚａｎｔｉｎｅｆａｕｌｔｔｏｌｅｒａｎｃｅ）?［２５］是一種能夠容忍拜??占庭錯(cuò)誤的復(fù)制算法，能夠抵抗網(wǎng)絡(luò)中三分之一節(jié)點(diǎn)以下的惡意攻擊。實(shí)用拜占庭??容錯(cuò)算法包括三個(gè)階段：預(yù)準(zhǔn)備階段、準(zhǔn)備階段和提交階段。在每個(gè)階段，如果一??個(gè)節(jié)點(diǎn)獲得所有節(jié)點(diǎn)三分之二以上的投票，就會(huì)進(jìn)入下一階段。實(shí)用拜占庭容錯(cuò)


本文編號(hào)：2936474