基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2023-04-29 17:20
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,數(shù)據(jù)共享規(guī)模不斷擴(kuò)大,其數(shù)據(jù)保護(hù)已成為信息安全領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)問(wèn)題。同時(shí),共享參與方的不斷增多也為多方數(shù)據(jù)的隱私保護(hù)帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。目前絕大多數(shù)系統(tǒng)都使用了集中式數(shù)據(jù)管理機(jī)制,集中性的特點(diǎn)卻限制了系統(tǒng)數(shù)據(jù)的自主性、可靠性和靈活性,如何確保數(shù)據(jù)的機(jī)密性和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中的訪問(wèn)控制也成了核心問(wèn)題。比特幣等電子密碼貨幣的飛速發(fā)展,促使了區(qū)塊鏈成為人們廣泛關(guān)注的對(duì)象。區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N構(gòu)建分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的技術(shù),其具有去中心化的特點(diǎn)。添加在區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)被系統(tǒng)參與者集體維護(hù),并且永久記錄,具有數(shù)據(jù)的不可篡改性。因此區(qū)塊鏈上數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和可靠性極高;诖,本文主要做了以下兩個(gè)部分工作:(1)提出了一種基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)保護(hù)與支付隱私方案,實(shí)現(xiàn)了區(qū)塊鏈上數(shù)據(jù)的可擴(kuò)展性存儲(chǔ)和隱私保護(hù),解決了大量數(shù)據(jù)不能存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈上的問(wèn)題。其中,應(yīng)用了區(qū)塊鏈技術(shù)來(lái)防止共享數(shù)據(jù)被篡改,使用了NTRU密碼系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)共享數(shù)據(jù)的機(jī)密性。通過(guò)隱私性分析,證明了該方案不僅具有保密性、認(rèn)證性等基本安全特性,而且還能抵抗量子攻擊。通過(guò)實(shí)驗(yàn)的實(shí)現(xiàn),驗(yàn)證了該方案在密鑰生成、加解密階段具有不錯(cuò)的計(jì)算成本,且具有良好的可擴(kuò)展性,...
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 區(qū)塊鏈
1.2.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
1.2.3 代理重加密
1.3 主要工作
1.4 章節(jié)安排
第二章 相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)
2.1 區(qū)塊鏈技術(shù)
2.2 密碼學(xué)基礎(chǔ)
2.2.1 哈希函數(shù)
2.2.2 非對(duì)稱(chēng)加密
2.2.3 同態(tài)加密
2.2.4 NTRU密碼算法
2.2.5 基于身份的密碼體制
2.2.6 雙線性對(duì)
2.3 P2P網(wǎng)絡(luò)
2.4 共識(shí)機(jī)制
2.4.1 PoW共識(shí)機(jī)制
2.4.2 PoS共識(shí)機(jī)制
2.4.3 DPoS共識(shí)機(jī)制
2.4.4 拜占庭共識(shí)機(jī)制
2.5 智能合約
2.6 本章小結(jié)
第三章 基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)隱私保護(hù)方案
3.1 問(wèn)題引述
3.1.1 系統(tǒng)模型
3.1.2 隱私性假設(shè)
3.1.3 設(shè)計(jì)目標(biāo)
3.2 數(shù)據(jù)保護(hù)和支付隱私方案
3.2.1 隱私保護(hù)概述
3.2.2 數(shù)據(jù)隱私保護(hù)方案
3.2.3 數(shù)據(jù)上傳和下載方案
3.2.4 區(qū)塊鏈中的記錄
3.2.5 支付隱私保護(hù)方案
3.3 隱私性分析
3.4 性能評(píng)估
3.4.1 密鑰選取
3.4.2 密鑰生成性能評(píng)估
3.4.3 加解密性能評(píng)估
3.4.4 NTRU密碼系統(tǒng)的同態(tài)性質(zhì)性能分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)共享保護(hù)方案
4.1 系統(tǒng)模型
4.2 安全要求
4.3 具有代理重加密的通用IBSC方案
4.3.1 形式化定義
4.3.2 安全概念
4.3.3 方案構(gòu)造
4.3.4 安全性證明
4.4 與區(qū)塊鏈連接
4.5 性能分析
4.6 應(yīng)用案例
4.7 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號(hào):3805405
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 區(qū)塊鏈
1.2.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
1.2.3 代理重加密
1.3 主要工作
1.4 章節(jié)安排
第二章 相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)
2.1 區(qū)塊鏈技術(shù)
2.2 密碼學(xué)基礎(chǔ)
2.2.1 哈希函數(shù)
2.2.2 非對(duì)稱(chēng)加密
2.2.3 同態(tài)加密
2.2.4 NTRU密碼算法
2.2.5 基于身份的密碼體制
2.2.6 雙線性對(duì)
2.3 P2P網(wǎng)絡(luò)
2.4 共識(shí)機(jī)制
2.4.1 PoW共識(shí)機(jī)制
2.4.2 PoS共識(shí)機(jī)制
2.4.3 DPoS共識(shí)機(jī)制
2.4.4 拜占庭共識(shí)機(jī)制
2.5 智能合約
2.6 本章小結(jié)
第三章 基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)隱私保護(hù)方案
3.1 問(wèn)題引述
3.1.1 系統(tǒng)模型
3.1.2 隱私性假設(shè)
3.1.3 設(shè)計(jì)目標(biāo)
3.2 數(shù)據(jù)保護(hù)和支付隱私方案
3.2.1 隱私保護(hù)概述
3.2.2 數(shù)據(jù)隱私保護(hù)方案
3.2.3 數(shù)據(jù)上傳和下載方案
3.2.4 區(qū)塊鏈中的記錄
3.2.5 支付隱私保護(hù)方案
3.3 隱私性分析
3.4 性能評(píng)估
3.4.1 密鑰選取
3.4.2 密鑰生成性能評(píng)估
3.4.3 加解密性能評(píng)估
3.4.4 NTRU密碼系統(tǒng)的同態(tài)性質(zhì)性能分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)共享保護(hù)方案
4.1 系統(tǒng)模型
4.2 安全要求
4.3 具有代理重加密的通用IBSC方案
4.3.1 形式化定義
4.3.2 安全概念
4.3.3 方案構(gòu)造
4.3.4 安全性證明
4.4 與區(qū)塊鏈連接
4.5 性能分析
4.6 應(yīng)用案例
4.7 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號(hào):3805405
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