基于區(qū)塊鏈的隱私保護機制研究
發(fā)布時間:2021-03-03 19:15
隨著當(dāng)今信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展,數(shù)字化和信息化的程度越來越高,信息社會為人類在更多的方面提供便捷的同時,數(shù)據(jù)隱私也對生活和工作產(chǎn)生很大的影響。數(shù)據(jù)隱私保護在醫(yī)療健康,金融,教育等領(lǐng)域已成為重中之重,尤其是在醫(yī)療領(lǐng)域,醫(yī)療數(shù)據(jù)的泄露甚至可能導(dǎo)致患者的健康信息落入不法分子的手里,導(dǎo)致信息被非法售賣,因此在大數(shù)據(jù)背景下,數(shù)據(jù)信息的隱私和可控性成為關(guān)注焦點。由于醫(yī)療數(shù)據(jù)的隱私和安全體現(xiàn)在存儲、共享、計算各個方面,現(xiàn)有模型的不足之處一方面體現(xiàn)在存儲共享、計算過程中對數(shù)據(jù)的嚴格限制導(dǎo)致大量時間和資源的耗費,另一方面體現(xiàn)在現(xiàn)有的計算模式大多依賴于第三方機構(gòu),但是第三方的不可依賴性及對信息的掌控導(dǎo)致信息的安全性無法保證,容易出現(xiàn)大量的隱私問題?紤]到區(qū)塊鏈去中心化、不可篡改等特性,本文利用區(qū)塊鏈技術(shù)進行隱私保護的同時,在數(shù)據(jù)存儲共享及計算方面節(jié)省了時間和資源。本文的主要研究工作如下:首先提出一種基于區(qū)塊鏈的存儲方案。由于數(shù)據(jù)在區(qū)塊鏈上存儲,大量數(shù)據(jù)會隨著區(qū)塊的同步而同步,進而在區(qū)塊鏈上占用空間造成資源浪費的現(xiàn)象。基于以上問題,先提出了可擴展的存儲方式,將數(shù)據(jù)存儲在可靠性較高的部分節(jié)點中,節(jié)省了數(shù)據(jù)在...
【文章來源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【圖文】:
區(qū)塊鏈的鏈式結(jié)構(gòu)
每層都實現(xiàn)了不同的功能,每一層發(fā)揮自己的作用,共同配合構(gòu)建一個區(qū)塊鏈系統(tǒng)。圖2.3 區(qū)塊鏈的基礎(chǔ)架構(gòu)按照模型的層次劃分,最底層是基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)層。這一層是區(qū)塊鏈系統(tǒng)的技術(shù)支撐。其中數(shù)據(jù)層主要描述區(qū)塊鏈技術(shù)的物理形式,是設(shè)計賬本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。其實描述的是區(qū)塊鏈究竟是由哪些部分組成的。其中網(wǎng)絡(luò)層主要是為了實現(xiàn)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點之間的連接和信息交流,又稱點對點技術(shù),實現(xiàn)記賬節(jié)點的去中心化。中間協(xié)議層是連接應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)的橋梁,分為共識層、激勵層、合約層。共識層在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中對各種共識算法和共識機制進行設(shè)定。能夠讓分散的節(jié)點在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中得到快速達成共識,目前已經(jīng)出現(xiàn)了很多共識機制算法。激勵層是制定記賬節(jié)點的“薪酬體系”,主要提供一定的激勵措施,鼓勵節(jié)點參與區(qū)塊鏈的安全驗證工作。合約層主要包含了腳本、智能合約及交易方式和交易涉及的細節(jié)部分等,賦予賬本可編程的特性。應(yīng)用服務(wù)層包含了區(qū)塊鏈系統(tǒng)的各種應(yīng)用場景和案例。例如跨境支付平臺
系統(tǒng)具有的訪問手段和訪問權(quán)限都不相同。如圖 2.4 為云存儲平臺的基礎(chǔ)架構(gòu)。圖2.4 云存儲結(jié)構(gòu)模型2.2.3 云存儲面臨的問題(1)數(shù)據(jù)安全性:Nexsan 公司對受訪者針對云存儲的進行的調(diào)查研究表明,只有 20%的受訪者愿意將私有數(shù)據(jù)放在云存儲中,50%的受訪者只愿意利用云存儲進行數(shù)據(jù)的備份。Teridion 公司的首席營銷官 Dave Ginsburg 強調(diào)了公共云在安全方面的擔(dān)憂。(2)下載和傳輸速度慢:在 Nexsan 公司的調(diào)查中,22%的受訪者認為公共云存儲的主要障礙是上傳和下載文件所需要的時間。云存儲的速度主要受網(wǎng)絡(luò)性能和服務(wù)器的性能影響,在互聯(lián)網(wǎng)寬帶和用戶數(shù)量同時增長的情況下,互聯(lián)網(wǎng)寬帶增長的幅度約為 170 倍左右,而用戶數(shù)增長的幅度卻為一萬倍,遠超于帶寬的增長速度。都使得用戶上傳和下載的速度受到影響。(3)合規(guī)性:在一些受到嚴格監(jiān)控的行業(yè),例如醫(yī)療保健以及金融行業(yè)來說,考慮到安全性使用時必須謹慎。如果第三方或者管轄區(qū)擁有這些數(shù)據(jù),則會使一個問題。(4)數(shù)據(jù)所有權(quán)問題:用戶將數(shù)據(jù)信息放在本地計算機存儲時
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于區(qū)塊鏈的醫(yī)療數(shù)據(jù)共享模型研究[J]. 薛騰飛,傅群超,王樅,王新宴. 自動化學(xué)報. 2017(09)
[2]區(qū)塊鏈技術(shù)與應(yīng)用前瞻綜述[J]. 何蒲,于戈,張巖峰,鮑玉斌. 計算機科學(xué). 2017(04)
[3]區(qū)塊鏈技術(shù)綜述[J]. 沈鑫,裴慶祺,劉雪峰. 網(wǎng)絡(luò)與信息安全學(xué)報. 2016(11)
[4]區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 袁勇,王飛躍. 自動化學(xué)報. 2016(04)
[5]分布式云存儲高可用框架研究[J]. 李東輝,沈麗菁,方方,潘晨靈,朱廣新,葉保留. 計算機與數(shù)字工程. 2014(01)
[6]安全云存儲系統(tǒng)與關(guān)鍵技術(shù)綜述[J]. 傅穎勛,羅圣美,舒繼武. 計算機研究與發(fā)展. 2013(01)
[7]一個較快速的整數(shù)上的全同態(tài)加密方案[J]. 湯殿華,祝世雄,曹云飛. 計算機工程與應(yīng)用. 2012(28)
[8]Cloud Storage Technology and Its Applications[J]. Zhou Ke, Wang Hua, Li Chunhua (School of Computer Science & Technology of Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, P. R. China). ZTE Communications. 2010(04)
[9]基于RBAC的SaaS系統(tǒng)的權(quán)限模型[J]. 馬立林,李紅. 計算機應(yīng)用與軟件. 2010(04)
博士論文
[1]安全多方計算中若干基礎(chǔ)協(xié)議及應(yīng)用的研究[D]. 荊巍巍.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]一類整數(shù)上有效的全同態(tài)加密方案[D]. 謝學(xué)說.山東大學(xué) 2014
本文編號:3061787
【文章來源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【圖文】:
區(qū)塊鏈的鏈式結(jié)構(gòu)
每層都實現(xiàn)了不同的功能,每一層發(fā)揮自己的作用,共同配合構(gòu)建一個區(qū)塊鏈系統(tǒng)。圖2.3 區(qū)塊鏈的基礎(chǔ)架構(gòu)按照模型的層次劃分,最底層是基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)層。這一層是區(qū)塊鏈系統(tǒng)的技術(shù)支撐。其中數(shù)據(jù)層主要描述區(qū)塊鏈技術(shù)的物理形式,是設(shè)計賬本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。其實描述的是區(qū)塊鏈究竟是由哪些部分組成的。其中網(wǎng)絡(luò)層主要是為了實現(xiàn)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點之間的連接和信息交流,又稱點對點技術(shù),實現(xiàn)記賬節(jié)點的去中心化。中間協(xié)議層是連接應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)的橋梁,分為共識層、激勵層、合約層。共識層在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中對各種共識算法和共識機制進行設(shè)定。能夠讓分散的節(jié)點在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中得到快速達成共識,目前已經(jīng)出現(xiàn)了很多共識機制算法。激勵層是制定記賬節(jié)點的“薪酬體系”,主要提供一定的激勵措施,鼓勵節(jié)點參與區(qū)塊鏈的安全驗證工作。合約層主要包含了腳本、智能合約及交易方式和交易涉及的細節(jié)部分等,賦予賬本可編程的特性。應(yīng)用服務(wù)層包含了區(qū)塊鏈系統(tǒng)的各種應(yīng)用場景和案例。例如跨境支付平臺
系統(tǒng)具有的訪問手段和訪問權(quán)限都不相同。如圖 2.4 為云存儲平臺的基礎(chǔ)架構(gòu)。圖2.4 云存儲結(jié)構(gòu)模型2.2.3 云存儲面臨的問題(1)數(shù)據(jù)安全性:Nexsan 公司對受訪者針對云存儲的進行的調(diào)查研究表明,只有 20%的受訪者愿意將私有數(shù)據(jù)放在云存儲中,50%的受訪者只愿意利用云存儲進行數(shù)據(jù)的備份。Teridion 公司的首席營銷官 Dave Ginsburg 強調(diào)了公共云在安全方面的擔(dān)憂。(2)下載和傳輸速度慢:在 Nexsan 公司的調(diào)查中,22%的受訪者認為公共云存儲的主要障礙是上傳和下載文件所需要的時間。云存儲的速度主要受網(wǎng)絡(luò)性能和服務(wù)器的性能影響,在互聯(lián)網(wǎng)寬帶和用戶數(shù)量同時增長的情況下,互聯(lián)網(wǎng)寬帶增長的幅度約為 170 倍左右,而用戶數(shù)增長的幅度卻為一萬倍,遠超于帶寬的增長速度。都使得用戶上傳和下載的速度受到影響。(3)合規(guī)性:在一些受到嚴格監(jiān)控的行業(yè),例如醫(yī)療保健以及金融行業(yè)來說,考慮到安全性使用時必須謹慎。如果第三方或者管轄區(qū)擁有這些數(shù)據(jù),則會使一個問題。(4)數(shù)據(jù)所有權(quán)問題:用戶將數(shù)據(jù)信息放在本地計算機存儲時
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于區(qū)塊鏈的醫(yī)療數(shù)據(jù)共享模型研究[J]. 薛騰飛,傅群超,王樅,王新宴. 自動化學(xué)報. 2017(09)
[2]區(qū)塊鏈技術(shù)與應(yīng)用前瞻綜述[J]. 何蒲,于戈,張巖峰,鮑玉斌. 計算機科學(xué). 2017(04)
[3]區(qū)塊鏈技術(shù)綜述[J]. 沈鑫,裴慶祺,劉雪峰. 網(wǎng)絡(luò)與信息安全學(xué)報. 2016(11)
[4]區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 袁勇,王飛躍. 自動化學(xué)報. 2016(04)
[5]分布式云存儲高可用框架研究[J]. 李東輝,沈麗菁,方方,潘晨靈,朱廣新,葉保留. 計算機與數(shù)字工程. 2014(01)
[6]安全云存儲系統(tǒng)與關(guān)鍵技術(shù)綜述[J]. 傅穎勛,羅圣美,舒繼武. 計算機研究與發(fā)展. 2013(01)
[7]一個較快速的整數(shù)上的全同態(tài)加密方案[J]. 湯殿華,祝世雄,曹云飛. 計算機工程與應(yīng)用. 2012(28)
[8]Cloud Storage Technology and Its Applications[J]. Zhou Ke, Wang Hua, Li Chunhua (School of Computer Science & Technology of Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, P. R. China). ZTE Communications. 2010(04)
[9]基于RBAC的SaaS系統(tǒng)的權(quán)限模型[J]. 馬立林,李紅. 計算機應(yīng)用與軟件. 2010(04)
博士論文
[1]安全多方計算中若干基礎(chǔ)協(xié)議及應(yīng)用的研究[D]. 荊巍巍.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]一類整數(shù)上有效的全同態(tài)加密方案[D]. 謝學(xué)說.山東大學(xué) 2014
本文編號:3061787
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