基于区块链的水稻供应链溯源信息保护模型研究

发布时间：2020-11-03 10:21

　　 针对水稻供应链在使用区块链技术追溯过程中数据共享时隐私数据容易泄露的问题,在分析水稻供应链业务流程和信息分类的基础上,建立了以区块链节点授权保护方法为核心的水稻供应链信息保护模型。在供应链溯源隐私数据上传区块链网络前,利用密码分组链接模式(Ciper block chaining,CBC)对其进行对称加密,采用椭圆曲线算法(Elliptic curve cryptography,ECC)对密钥加密后写入区块链网络中,区块链网络中存储隐私数据加密后的密文,授权节点利用私钥查看区块链上溯源隐私数据,实现在区块链网络中共享隐私数据。在此基础上对方法的安全性能进行了分析,加密算法的扩散性测试密文改变率平均值为0.838。最后,基于Hyperledger Fabric平台设计实现了水稻全供应链信息溯源系统,并通过具体应用案例进行了验证分析。结果表明,本文提出的节点授权法对需要保护的隐私数据进行了节点间的差异化,兼顾了企业隐私数据需要加密保护和供应链溯源数据需要公开监管两方面的问题,解决了水稻供应链生产、加工、流通等多节点之间的数据共享问题,为水稻供应链区块链溯源研究提供了借鉴和参考。
【部分图文】：

破解Key1需要破解ECC加密算法，ECC加密算法的原理是基于椭圆曲线上离散对数计算问题[25]，即使用对于ECC算法最有效的攻击方法———Pollard Rho方法去破译和攻击，它的求解难度是指数级的[26]。因此理论上利用本文方法实现加密数据存储在区块链网络上是安全可靠的，未授权节点无法查看企业隐私数据。3 水稻全供应链信息保护溯源系统应用

应用层主要以Web浏览器的方式为用户提供数据管理窗口，并根据不同用户的职能分配权限，对数据库的操作权限按照层次严格划分，保证信息的独立性和安全性。接口层保证供应链企业与区块链网络进行数据交互，可以为企业员工和系统提供接口进行数据库访问以及提交水稻溯源信息，同时为手机终端进行查询时提供数据。

(1)应用密码学原理设计了节点授权加密法，并以此构建了基于区块链技术面向水稻全供应链的信息保护模型，区块链上存储的隐私数据是加密后的密文，从而达到保护企业隐私数据的目的。本方法从实际情况考虑，未改变区块链的特性，兼顾了企业隐私数据需要加密保护和供应链溯源数据需要公开监管两方面的问题。(2)对本文提出的信息保护方法进行了效率分析和安全性测试分析，表明节点授权加密法是安全可靠的，系统交易性能并未明显下降。最后，结合具体的应用案例进行了验证，结果表明，基于区块链的溯源系统可以为数据共享提供不借助第三方平台即可保证隐私数据的安全性，解决了区块链系统中各节点企业独立、数据信息形成孤岛的问题，保障供应链上的数据能够快速交互，建立全新的供应链信息管理方式，提高水稻供应链上下游企业的协作效率，实现资源的有效整合和效益的最大化。
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本文编号：2868452