基于同態(tài)加密和零知識證明的區(qū)塊鏈隱私保護研究
發(fā)布時間:2021-03-10 06:05
區(qū)塊鏈的隱私保護是當前區(qū)塊鏈技術研究領域內的一個熱門話題。以聯(lián)盟鏈中Fabric項目為框架的區(qū)塊鏈平臺正在越來越多的企業(yè)中獲得應用,然而Fabric中的賬本對參與維護區(qū)塊鏈的組織卻是透明的,當用戶使用區(qū)塊鏈來完成交易過程時,用戶的資金情況以及交易金額等隱私信息很容易泄露,這在很多領域中是不能被接受的,尤其是對金融行業(yè)這樣非常注重用戶隱私的行業(yè)來說更是如此,因此,隱私問題逐漸成為推廣區(qū)塊鏈應用落地的主要障礙之一。論文通過分析現(xiàn)有Paillier算法的加密特點,結合在區(qū)塊鏈中完成交易過程時所存在的問題,對使用該算法來解決區(qū)塊鏈隱私問題的可能性進行了詳細的研究。研究結果表明在區(qū)塊鏈中使用該算法雖然可以對用戶交易過程中的數(shù)據進行加密,但卻無法對交易結果進行零知識證明,容易產生用戶惡意進行交易的風險。因此,論文為Paillier算法增加了可以用于零知識證明的密文域,并對Paillier算法的加解密過程進行了修改,然后根據在區(qū)塊鏈中完成零知識證明所需要的要求,提出了一種既能夠對交易信息進行加密又能夠支持零知識證明的同態(tài)加密算法??HEPZP(Homomorphic Encryption Based...
【文章來源】:華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
peer節(jié)點鏡像
38圖 4-5 docker-peer.yaml然后使所有的 peer 節(jié)點加入到同一個應用通道中,這里通過命令行客戶端工具來進行操作。首先在 cs.hust.edu.cn 主機上通過 fabric-tools 鏡像啟動命令行客戶端cli 容器,然后使用 docker exec 命令進入容器,并設置操作 cs.hust.edu.cn 節(jié)點所需要的環(huán)境變量,根據配置交易文件創(chuàng)建啟動應用通道所需要的初始區(qū)塊文件,使cs.hust.edu.cn 節(jié)點加入到應用通道中,具體命令如下:peer channel create -o orderer.edu.cn:7050 -c educhannel -f ./educhannel.tx //創(chuàng)建初始區(qū)塊文件 educhannel.block
圖 4-6 peer 節(jié)點加入通道日志將初始區(qū)塊文件復制到其他 peer 節(jié)點上,然后在 cli 容器中設置相應 peer 的環(huán)境變量,并使用相同的加入通道命令讓其他節(jié)點也加入到應用通道中。至此,底層區(qū)塊鏈網絡搭建完畢。4.2 應用端設計由于HEPZP 算法既可以用于基于賬戶模型的交易過程,也可以用于基于UTXO模型的交易過程,由于在 Fabric 中采用賬戶模型時,一個區(qū)塊中不能對同一個賬戶進行多次轉賬,這在零售場景是不能接受的,因此這里采用 UTXO 模型對其進行實現(xiàn),一個 UTXO 數(shù)據結構如下面代碼所示:type utxo struct {Txid_j string //表明 UTXO 是在哪個交易過程中作為第幾個輸出產生的
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于Borromean環(huán)簽名的隱私數(shù)據認證方案[J]. 張凡,黃念念,高勝. 密碼學報. 2018(05)
[2]區(qū)塊鏈理論研究進展[J]. 單進勇,高勝. 密碼學報. 2018(05)
[3]區(qū)塊鏈數(shù)據隱私保護研究[J]. 王宗慧,張勝利,金石,王暉. 物聯(lián)網學報. 2018(03)
[4]區(qū)塊鏈研究進展綜述[J]. 姚前. 中國信息安全. 2018(03)
[5]區(qū)塊鏈技術:架構及進展[J]. 邵奇峰,金澈清,張召,錢衛(wèi)寧,周傲英. 計算機學報. 2018(05)
[6]區(qū)塊鏈隱私保護研究綜述[J]. 祝烈煌,高峰,沈蒙,李艷東,鄭寶昆,毛洪亮,吳震. 計算機研究與發(fā)展. 2017(10)
[7]數(shù)字貨幣中的區(qū)塊鏈及其隱私保護機制[J]. 王皓,宋祥福,柯俊明,徐秋亮. 信息網絡安全. 2017(07)
[8]基于非交互零知識證明的匿名電子調查系統(tǒng)[J]. 柳璐,李宇溪,周福才. 網絡與信息安全學報. 2016(12)
[9]區(qū)塊鏈在供應鏈金融的應用[J]. 周立群,李智華. 信息系統(tǒng)工程. 2016(07)
[10]基于paillier的隱私保護下關聯(lián)規(guī)則挖掘方法..[J]. 邢歡,張琳. 網絡與信息安全學報. 2016(01)
博士論文
[1]精確零知識證明系統(tǒng)研究[D]. 丁寧.上海交通大學 2009
[2]環(huán)簽名體制的研究[D]. 胡程瑜.山東大學 2008
碩士論文
[1]區(qū)塊鏈技術在金融領域應用的監(jiān)管研究[D]. 吳浩.中國社會科學院研究生院 2018
[2]基于非交互式零知識證明的匿名電子調查系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D]. 魏小淞.東北大學 2015
[3]密碼算法的同態(tài)計算[D]. 謝杏.西安電子科技大學 2014
[4]同態(tài)密碼理論的研究與應用[D]. 陳志偉.西安電子科技大學 2014
[5]基于Paillier密碼體制的點積協(xié)議研究[D]. 周青婷.云南大學 2012
本文編號:3074183
【文章來源】:華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
peer節(jié)點鏡像
38圖 4-5 docker-peer.yaml然后使所有的 peer 節(jié)點加入到同一個應用通道中,這里通過命令行客戶端工具來進行操作。首先在 cs.hust.edu.cn 主機上通過 fabric-tools 鏡像啟動命令行客戶端cli 容器,然后使用 docker exec 命令進入容器,并設置操作 cs.hust.edu.cn 節(jié)點所需要的環(huán)境變量,根據配置交易文件創(chuàng)建啟動應用通道所需要的初始區(qū)塊文件,使cs.hust.edu.cn 節(jié)點加入到應用通道中,具體命令如下:peer channel create -o orderer.edu.cn:7050 -c educhannel -f ./educhannel.tx //創(chuàng)建初始區(qū)塊文件 educhannel.block
圖 4-6 peer 節(jié)點加入通道日志將初始區(qū)塊文件復制到其他 peer 節(jié)點上,然后在 cli 容器中設置相應 peer 的環(huán)境變量,并使用相同的加入通道命令讓其他節(jié)點也加入到應用通道中。至此,底層區(qū)塊鏈網絡搭建完畢。4.2 應用端設計由于HEPZP 算法既可以用于基于賬戶模型的交易過程,也可以用于基于UTXO模型的交易過程,由于在 Fabric 中采用賬戶模型時,一個區(qū)塊中不能對同一個賬戶進行多次轉賬,這在零售場景是不能接受的,因此這里采用 UTXO 模型對其進行實現(xiàn),一個 UTXO 數(shù)據結構如下面代碼所示:type utxo struct {Txid_j string //表明 UTXO 是在哪個交易過程中作為第幾個輸出產生的
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于Borromean環(huán)簽名的隱私數(shù)據認證方案[J]. 張凡,黃念念,高勝. 密碼學報. 2018(05)
[2]區(qū)塊鏈理論研究進展[J]. 單進勇,高勝. 密碼學報. 2018(05)
[3]區(qū)塊鏈數(shù)據隱私保護研究[J]. 王宗慧,張勝利,金石,王暉. 物聯(lián)網學報. 2018(03)
[4]區(qū)塊鏈研究進展綜述[J]. 姚前. 中國信息安全. 2018(03)
[5]區(qū)塊鏈技術:架構及進展[J]. 邵奇峰,金澈清,張召,錢衛(wèi)寧,周傲英. 計算機學報. 2018(05)
[6]區(qū)塊鏈隱私保護研究綜述[J]. 祝烈煌,高峰,沈蒙,李艷東,鄭寶昆,毛洪亮,吳震. 計算機研究與發(fā)展. 2017(10)
[7]數(shù)字貨幣中的區(qū)塊鏈及其隱私保護機制[J]. 王皓,宋祥福,柯俊明,徐秋亮. 信息網絡安全. 2017(07)
[8]基于非交互零知識證明的匿名電子調查系統(tǒng)[J]. 柳璐,李宇溪,周福才. 網絡與信息安全學報. 2016(12)
[9]區(qū)塊鏈在供應鏈金融的應用[J]. 周立群,李智華. 信息系統(tǒng)工程. 2016(07)
[10]基于paillier的隱私保護下關聯(lián)規(guī)則挖掘方法..[J]. 邢歡,張琳. 網絡與信息安全學報. 2016(01)
博士論文
[1]精確零知識證明系統(tǒng)研究[D]. 丁寧.上海交通大學 2009
[2]環(huán)簽名體制的研究[D]. 胡程瑜.山東大學 2008
碩士論文
[1]區(qū)塊鏈技術在金融領域應用的監(jiān)管研究[D]. 吳浩.中國社會科學院研究生院 2018
[2]基于非交互式零知識證明的匿名電子調查系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D]. 魏小淞.東北大學 2015
[3]密碼算法的同態(tài)計算[D]. 謝杏.西安電子科技大學 2014
[4]同態(tài)密碼理論的研究與應用[D]. 陳志偉.西安電子科技大學 2014
[5]基于Paillier密碼體制的點積協(xié)議研究[D]. 周青婷.云南大學 2012
本文編號:3074183
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