可追踪双层联盟链的研究与应用

发布时间：2021-05-21 02:00

　　联盟链技术作为区块链技术的一种,具有公开透明、不可篡改、分布式存储等特点,其能够为不同应用领域面临的信息不透明、不公开、易被篡改等问题提供解决方案,实现信息的安全可信共享。但是,在特定的应用场景下,例如危险化学品交易追踪、投保人投保记录追踪、学生成绩追踪等,区块链技术无法实现在保护用户隐私的前提下对用户真实身份进行追踪。此外,在区块链应用中,每个节点需要存储全网的交易记录,这将造成节点的存储压力过大。针对上述问题,本文提出并构建可追踪双层联盟链模型,并结合相关应用场景验证本文模型的可行性和正确性。本文的主要研究工作如下:（1）提出了基于群签名的可追踪联盟链准入机制。区块链中节点将由其公钥计算得到的地址作为假名进行交易,导致交易记录中用户真实身份难以追踪。针对该问题,设计了基于群签名的具备可追踪性的联盟链准入机制。在该机制中,用户在进入联盟链时需要把自己的真实身份、公钥、地址告诉群管理员。群管理员能够通过交易记录中群成员的地址来追踪群成员的真实身份,而其他用户无法获得群成员真实身份与其地址之间地映射关系。在保护联盟链中用户隐私的同时实现了对所有交易记录的追踪。（2）提出了基于子链交易索引... 

【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第1章 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 研究背景及意义
    1.3 相关领域研究现状
        1.3.1 区块链技术应用现状
        1.3.2 区块链安全研究现状
        1.3.3 区块链节点轻量化研究现状
    1.4 研究目标和内容
    1.5 论文组织结构
第2章 可追踪双层联盟链模型设计
    2.1 区块链技术问题分析
        2.1.1 区块链隐私模型与监管问题
        2.1.2 区块链结构与节点存储问题
    2.2 技术难点与解决方案
        2.2.1 技术难点
        2.2.2 解决方案
    2.3 可追踪双层联盟链模型总体设计
        2.3.1 基于群签名的可追踪联盟链准入机制
        2.3.2 基于子链交易索引的双层链结构
    2.4 本章小结
第3章 基于群签名的可追踪联盟链准入机制
    3.1 相关定义
    3.2 基于群签名的可追踪联盟链准入机制
        3.2.1 准入机制的算法组成
        3.2.2 初始化算法
        3.2.3 群成员加入算法
        3.2.4 签名和验证算法
        3.2.5 追踪和自证算法
    3.3 安全性分析与功能测试
        3.3.1 安全性分析
        3.3.2 功能测试
    3.4 本章小结
第4章 基于子链交易索引的双层链结构
    4.1 区块链模型
        4.1.1 单链模型
        4.1.2 多链模型
        4.1.3 双层链模型
    4.2 基于子链交易索引的双层链结构设计
        4.2.1 基于子链交易索引的双层链模型概述
        4.2.2 基于子链交易索引的双层链结构
        4.2.3 联盟链区块生成流程
        4.2.4 基于Kafka的共识机制
    4.3 安全性分析
    4.4 功能与存储开销对比
    4.5 本章小结
第5章 可追踪双层联盟链在在线测评中的应用
    5.1 方案概述
    5.2 完整的在线测评方案
    5.3 安全性分析
    5.4 方案测试
        5.4.1 测试环境与测试准备
        5.4.2 正确性测试
        5.4.3 存储开销测试
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 本文总结
    6.2 研究展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间获得的学术成果及参加的项目
附录A 实验参数



本文编号：3198836