基于区块链的数字货币安全性的研究

发布时间：2022-07-16 18:17

　　近年来比特币等数字货币发展迅猛,其核心技术区块链是一种颠覆性的创新。在愈发引起人们的关注的同时,区块链安全性的缺陷也暴露出来,近年来发生了越来越多的区块链安全隐私泄露事件。所以,制约区块链发展和应用的首要因素就是其安全问题。本文基于区块链的资源优化、攻击检测和信息加密技术入手研究,提出了相关的解决方案。针对比特币中常见的区块截留攻击问题,以矿池为单位进行研究,建立了博弈论模型,提出了一种定值策略。该策略不仅降低了矿池之间发生区块截留攻击的概率,保障了区块链系统的安全,还提高了全网的挖矿总收益,增强了区块链系统的性能。围绕近年来频繁出现的区块链日蚀攻击,基于隐马尔科夫模型,针对该攻击提出了一种检测模型。利用该模型可以根据全网中各节点的连接状态求出各个节点的隐藏状态概率分布,从而发现哪些节点正遭受攻击,帮助数字货币持有者及时发现安全隐患。针对区块链系统中传统数字签名存在的漏洞,基于椭圆曲线加密算法、DH密钥交换算法和RSA加密算法,提出了一种改进的数字签名技术--EDR数字签名。该数字签名技术较传统的区块链数字签名技术具有更强的抗攻击能力,使得用户数据更难被篡改,提供了更可靠的身份认证,提... 

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究现状
        1.2.1 比特币
        1.2.2 莱特币
        1.2.3 门罗币
        1.2.4 零币
    1.3 研究内容
    1.4 组织结构
第二章 理论基础
    2.1 区块链的定义
    2.2 区块链的分类
    2.3 区块链的术语
        2.3.1 SHA256
        2.3.2 PoW
        2.3.3 矿池
    2.4 区块链的安全隐患
        2.4.1 区块截留攻击
        2.4.2 51%算力攻击
    2.5 区块链的加密算法
        2.5.1 对称加密算法
        2.5.2 非对称加密算法
        2.5.3 密钥交换算法
    2.6 相关数学知识
        2.6.1 纳什均衡
        2.6.2 隐马尔可夫模型
        2.6.3 椭圆曲线
    2.7 本章小结
第三章 针对矿池间区块截留攻击的研究
    3.1 问题引述
    3.2 囚徒困境
        3.2.1 经典囚徒困境
        3.2.2 重复囚徒困境
    3.3 数学建模
    3.4 定值策略
    3.5 数值仿真
        3.5.1 两两博弈的仿真结果
        3.5.2 总体表现的仿真结果
    3.6 本章小结
第四章 基于隐马尔可夫模型的日蚀攻击检测方法
    4.1 问题引述
    4.2 日蚀攻击
        4.2.1 日蚀攻击定义
        4.2.2 日蚀攻击过程
    4.3 数学建模
        4.3.1 初始化参数
        4.3.2 最优参数模型
        4.3.3 当前时刻的隐藏状态
        4.3.4 不同时刻的隐藏状态
    4.4 算法流程图
    4.5 仿真实验
        4.5.1 五节点仿真
        4.5.2 多节点仿真
    4.6 本章小结
第五章 EDR数字签名技术
    5.1 问题引述
    5.2 ECC加密算法
    5.3 RSA加密算法
    5.4 EDR混合算法数字签名
        5.4.1 生成EDR数字签名的过程
        5.4.2 验证EDR数字签名的过程
    5.5 EDR数字签名方案分析
        5.5.1 正确性分析
        5.5.2 安全性分析
    5.6 本章小结
第六章 总结
    6.1 本文工作总结
    6.2 研究展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文



本文编号：3663025