基于区块链技术的铁路数据汇集共享体系架构研究

发布时间：2020-12-17 06:34

　　伴随铁路智能化建设,我国铁路已经面向建造、装备、运营等板块相关应用系统进行全业务、全类型的数据汇集,其中敏感数据信息的隐私保护和安全可控需要重点关注。从铁路数据汇集共享现状出发,分析基于区块链技术的铁路数据汇集共享,设计基于区块链技术的铁路数据汇集共享体系架构,研究基于区块链的铁路数据汇集共享关键技术,即基于区块链的铁路数据汇集技术、数据审计技术、数据检索技术和数据共享技术,分析铁路数据汇集共享体系架构安全特性。研究能够同时兼顾数据全面汇集和数据拥有方自主可控的需求。 

【文章来源】：铁道运输与经济. 2020年11期 北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

基于区块链技术的铁路数据汇集共享体系架构

铁路数据业务方将生成数据切片以及数据的元数据信息及数据摘要信息存入IPFS中并获取IPFS返回的哈希。其中数据切片用于数据共享，元数据信息用于数据检索，数据检索与共享的分离将提高数据安全性。哈希被数据业务方秘钥SKo与数据管理方秘钥SKg进行多重加密后交给其他区块链节点，区块链节点收到请求首先验证数据业务方与数据管理方的签名，通过后执行智能合约将哈希值广播到其他节点执行相同的操作，完成数据上链，数据管理方建立数据类别索引信息。基于区块链的铁路数据汇集如图2所示。2.2 铁路数据审计技术

铁路汇集数据的完整性审计过程如下：首先数据业务方根据数据特点提出一组包含n组承诺的承诺集Tc=(C1,C2，…，Cn），并提出对应的承诺属性集Zd*，将承诺集用数据管理方的公钥PKg加密后写入区块链，数据管理方私钥SKg解密该承诺集并审计认可后用私钥SKg签名并写入数据审计智能合约。在数据审计时，数据管理方随机选择m (m<?n)个随机数i∈[1,n]和对应的承诺属性vi∈Zd*，基于(i,vi)构造挑战信息组，将挑战信息组发给智能合约，智能合约对被审计数据执行挑战，得到被审计数据集的持有性证明集Ps=(H1,H2，…，Hm)，式中H为针对各属性的持有性证明。通过校验Ps与Tc完成数据审计，证明数据业务方已完成数据汇集。铁路数据汇集中的数据审计结果被数据管理方通过私钥SKg签名后写入区块链中。基于区块链的铁路数据审计总体流程如图3所示。2.3 铁路数据检索技术

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于区块链的高速铁路监测数据安全存储方案[J]. 张利华,蒋腾飞,姜攀攀,李晶晶,张朋伟.  计算机工程与设计. 2020(04)
[2]基于区块链技术的空铁联运售票模式研究[J]. 王洪业.  铁道运输与经济. 2019(11)
[3]基于区块链的医疗数据云存储共享方案[J]. 杨明,丁龙,许艳.  南京信息工程大学学报(自然科学版). 2019(05)
[4]区块链技术发展现状与展望[J]. 袁勇,王飞跃.  自动化学报. 2016(04)



本文编号：2921571