智能合約是部署在區(qū)塊鏈上不依賴可信第三方自動化執(zhí)行交易協(xié)議的可執(zhí)行代碼。然而,由于交易數(shù)據(jù)等所有交易內(nèi)容公開共享于區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn),導(dǎo)致區(qū)塊鏈系統(tǒng)存在交易隱私泄露威脅。雖已有學(xué)者提出解決方案,但找到保持交易吞吐量和保護(hù)交易隱私之間的平衡點(diǎn)仍是一個挑戰(zhàn)。鑒于此,本文以區(qū)塊鏈智能合約為研究主題,進(jìn)行以下研究:（1）分析了智能合約語言Solidity詞法規(guī)則并給出各詞法單元正規(guī)式定義;設(shè)計(jì)了 Solidity的詞法分析器SLA并建立其自動機(jī)模型;給出基于SLA的智能合約敏感交易數(shù)據(jù)的自動化分離算法,使隱私保護(hù)對象更具針對性。（2）為提高單次加密效率及密文單次傳輸效率,給出NTRU-FHE17改進(jìn)方案,把NHTU-FHE17方案明文空間由單比特范圍的二元有限域Z2推廣到p元有限域Zp,證明了改進(jìn)方案的正確性、同態(tài)性及安全性�；赨buntu18.04+NTL庫,驗(yàn)證改進(jìn)方案的正確性、同態(tài)性并分析其效率。利用改進(jìn)方案將敏感交易數(shù)據(jù)加密為對應(yīng)密文。為保證敏感交易數(shù)據(jù)加密前后在智能合約中的數(shù)據(jù)類型不變,設(shè)計(jì)了改進(jìn)方案密文向量整數(shù)化算法及其逆算法用于完成交易驗(yàn)證。（3）以商品交易為應(yīng)用場景,基于詞法分析器S... 

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 選題背景、研究目標(biāo)與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容、創(chuàng)新與特色
    1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
第二章 理論基礎(chǔ)
    2.1 引言
    2.2 符號說明及縮略詞
    2.3 詞法分析
        2.3.1 字母表
        2.3.2 正規(guī)式和正規(guī)集
        2.3.3 有限狀態(tài)機(jī)
        2.3.4 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖
    2.4 代數(shù)學(xué)基礎(chǔ)
        2.4.1 二元運(yùn)算
        2.4.2 群
        2.4.3 環(huán)
        2.4.4 理想
        2.4.5 格
        2.4.6 理想格
        2.4.7 最短向量問題
        2.4.8 最短無關(guān)向量問題
        2.4.9 離散高斯分布
        2.4.10 小多項(xiàng)式比問題
        2.4.11 環(huán)上錯誤學(xué)習(xí)問題
    2.5 密碼學(xué)理論基礎(chǔ)
        2.5.1 加法同態(tài)、乘法同態(tài)
        2.5.2 同態(tài)加密
        2.5.3 全同態(tài)加密
第三章 基于智能合約語言Solidity詞法分析器SLA的設(shè)計(jì)
    3.0 本章摘要
    3.1 引言
    3.2 基于智能合約語言Solidity的詞法分析器(SLA)的設(shè)計(jì)
        3.2.1 詞法分析器SLA構(gòu)造方法
        3.2.2 詞法分析器SLA構(gòu)造分析
    3.4 智能合約敏感交易數(shù)據(jù)
    3.5 本章小結(jié)
第四章 NTRU-FHE17改進(jìn)方案的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    4.0 本章摘要
    4.1 引言
    4.2 基于SPR問題和RLWE問題的NTRU-FHE17方案
        4.2.1 原始方案
        4.2.2 改進(jìn)方案
        4.2.3 解密正確性
        4.2.4 同態(tài)正確性
        4.2.5 改進(jìn)方案安全性分析
        4.2.6 改進(jìn)方案與原始方案的比較分析
    4.3 方案實(shí)現(xiàn)
        4.3.1 實(shí)驗(yàn)平臺簡介
        4.3.2 NTRU-FHE17改進(jìn)方案的C++實(shí)現(xiàn)
    4.4 NTRU-FHE17改進(jìn)方案密文向量進(jìn)一步處理
    4.5 本章小結(jié)
第五章 多商品交易的區(qū)塊鏈智能合約隱私保護(hù)協(xié)議的設(shè)計(jì)
    5.0 本章摘要
    5.1 商品交易場景描述
    5.2 系統(tǒng)模型
    5.3 SCPPP協(xié)議的設(shè)計(jì)
    5.4 SCPPP協(xié)議性能分析
        5.4.1 協(xié)議的可證實(shí)性及不可否認(rèn)性
        5.4.2 協(xié)議的敏感交易數(shù)據(jù)安全性與機(jī)密性
    5.5 實(shí)驗(yàn)平臺與環(huán)境
        5.5.1 智能合約的部署及調(diào)試平臺
        5.5.2 詞法分析器SLA的實(shí)現(xiàn)平臺
        5.5.3 敏感交易數(shù)據(jù)同態(tài)加密實(shí)驗(yàn)平臺
        5.5.4 Ethereum測試網(wǎng)絡(luò)Ropsten下多商品交易實(shí)驗(yàn)環(huán)境
    5.6 Ethereum測試網(wǎng)絡(luò)Ropsten下多商品交易實(shí)驗(yàn)過程
        5.6.1 多商品交易智能合約部署及交易完成
        5.6.2 智能合約敏感交易數(shù)據(jù)分離及效率分析
        5.6.3 智能合約敏感交易數(shù)據(jù)加密保護(hù)
        5.6.4 交易驗(yàn)證及區(qū)塊生成
    5.7 本章小結(jié)
結(jié)束語
附錄A NTRU-FHE17改進(jìn)方案的C++實(shí)現(xiàn)
附錄B 沒有隱私保護(hù)的多商品交易智能合約Solidity實(shí)現(xiàn)
附錄C 詞法分析器SLA的Flex實(shí)現(xiàn)
附錄D 詞法分析器SLA
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]全同態(tài)加密研究[J]. 李增鵬,馬春光,周紅生.  密碼學(xué)報(bào). 2017(06)
[2]NTRU型無需密鑰交換的全同態(tài)加密方案[J]. 宋新霞,陳智罡,周國民.  網(wǎng)絡(luò)與信息安全學(xué)報(bào). 2017(01)
[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(bào). 2016(11)

博士論文
[1]基于格的全同態(tài)加密研究與設(shè)計(jì)[D]. 陳智罡.南京航空航天大學(xué) 2015

碩士論文
[1]矩陣環(huán)上的全同態(tài)加密方案研究[D]. 王平.云南大學(xué) 2016



本文編號：3648718