基于Paillier同态加密的区块链交易隐私保护的应用研究

发布时间：2021-03-02 09:50

　　随着新一代数字货币——比特币的兴起,其底层支撑技术区块链也受到社会的关注,并被认为是信息互联网向价值互联网转换的基石。但是区块链技术体系依赖于全局账本的公开透明化,为了达成各个参与方的共识,必须要满足所有参与方都能查看及验证其他参与方的交易数据,共同维护全局账本,这就引发了交易隐私泄露问题。因此,交易隐私保护研究成为当前区块链技术研究的重要方向。本文在对与区块链密切相关的密码学算法以及现有隐私保护方案分析的基础上,提出一种基于Paillier同态加密的区块链交易隐私保护方案,并将其应用于经典的区块链平台以太坊中。本文的主要工作如下:（1）设计了基于Paillier同态加密的以太坊隐秘交易方案。本文通过对现有区块链交易隐私保护方案和经典同态加密算法的研究分析,设计了基于Paillier同态加密的以太坊隐秘交易方案。根据以太坊账户模型的特点,设计了金额隐藏方案;基于密文交易合法性验证原理,设计了交易验证方案;并可以对交易完成后的账户余额进行更新。（2）设计并实现了基于Paillier同态加密的以太坊隐秘交易系统。根据设计的隐秘交易方案,构造了隐秘交易结构体与隐秘交易验证规则,设计并实现了基... 

【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
缩略词表
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究现状
        1.2.1 区块链交易隐私保护方案
        1.2.2 同态加密算法
    1.3 研究内容
    1.4 论文组织结构
第二章 相关技术
    2.1 区块链相关技术
        2.1.1 区块链基本概念
        2.1.2 区块链交易隐私
        2.1.3 以太坊技术简介
    2.2 密码学相关技术
        2.2.1 安全理论
        2.2.2 同态加密
        2.2.3 Paillier算法
    2.3 本章小结
第三章 基于Paillier同态加密的以太坊隐秘交易方案设计
    3.1 方案的算法和平台选择依据分析
        3.1.1 选择Paillier算法的依据
        3.1.2 选择以太坊区块链平台的依据
    3.2 设计目标
    3.3 方案描述
        3.3.1 隐藏金额
        3.3.2 交易验证
        3.3.3 更新账户余额
        3.3.4 方案总体流程
    3.4 方案的正确性和安全性分析
    3.5 本章小结
第四章 基于Paillier同态加密的以太坊隐秘交易系统设计与实现
    4.1 系统概述
        4.1.1 系统架构
        4.1.2 开发环境
    4.2 关键模块的设计与实现
        4.2.1 交易发起
        4.2.2 交易验证
        4.2.3 更新账户余额
    4.3 本章小结
第五章 测试与结果分析
    5.1 隐秘交易有效性测试
    5.2 性能测试
        5.2.1 交易大小
        5.2.2 算法效率
    5.3 测试结果分析
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]区块链数据隐私保护研究[J]. 王宗慧,张胜利,金石,王晖.  物联网学报. 2018(03)
[2]同态加密技术及其在云计算隐私保护中的应用[J]. 李宗育,桂小林,顾迎捷,李雪松,戴慧珺,张学军.  软件学报. 2018(07)
[3]区块链隐私保护研究综述[J]. 祝烈煌,高峰,沈蒙,李艳东,郑宝昆,毛洪亮,吴震.  计算机研究与发展. 2017(10)
[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)
[5]同态加密研究进展综述[J]. 李浪,余孝忠,杨娅琼,郑兰兰.  计算机应用研究. 2015(11)
[6]基于RSA和Paillier的同态云计算方案[J]. 陈志伟,杜敏,杨亚涛,李子臣.  计算机工程. 2013(07)
[7]简单证明一个承诺值在特定区间内[J]. 伍前红,张键红,王育民.  电子学报. 2004(07)



本文编号：3059057