基于区块链的数据保护技术研究

发布时间：2023-04-29 17:20

　　随着互联网技术的不断发展,数据共享规模不断扩大,其数据保护已成为信息安全领域中的研究热点问题。同时,共享参与方的不断增多也为多方数据的隐私保护带来了新的挑战。目前绝大多数系统都使用了集中式数据管理机制,集中性的特点却限制了系统数据的自主性、可靠性和灵活性,如何确保数据的机密性和数据存储中的访问控制也成了核心问题。比特币等电子密码货币的飞速发展,促使了区块链成为人们广泛关注的对象。区块链是一种构建分布式数据库的技术,其具有去中心化的特点。添加在区块链上的数据被系统参与者集体维护,并且永久记录,具有数据的不可篡改性。因此区块链上数据的稳定性和可靠性极高。基于此,本文主要做了以下两个部分工作:(1)提出了一种基于区块链的数据保护与支付隐私方案,实现了区块链上数据的可扩展性存储和隐私保护,解决了大量数据不能存储在区块链上的问题。其中,应用了区块链技术来防止共享数据被篡改,使用了NTRU密码系统来实现共享数据的机密性。通过隐私性分析,证明了该方案不仅具有保密性、认证性等基本安全特性,而且还能抵抗量子攻击。通过实验的实现,验证了该方案在密钥生成、加解密阶段具有不错的计算成本,且具有良好的可扩展性,...

【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 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 区块链
        1.2.2 数据存储
        1.2.3 代理重加密
    1.3 主要工作
    1.4 章节安排
第二章 相关技术基础
    2.1 区块链技术
    2.2 密码学基础
        2.2.1 哈希函数
        2.2.2 非对称加密
        2.2.3 同态加密
        2.2.4 NTRU密码算法
        2.2.5 基于身份的密码体制
        2.2.6 双线性对
    2.3 P2P网络
    2.4 共识机制
        2.4.1 PoW共识机制
        2.4.2 PoS共识机制
        2.4.3 DPoS共识机制
        2.4.4 拜占庭共识机制
    2.5 智能合约
    2.6 本章小结
第三章 基于区块链的数据隐私保护方案
    3.1 问题引述
        3.1.1 系统模型
        3.1.2 隐私性假设
        3.1.3 设计目标
    3.2 数据保护和支付隐私方案
        3.2.1 隐私保护概述
        3.2.2 数据隐私保护方案
        3.2.3 数据上传和下载方案
        3.2.4 区块链中的记录
        3.2.5 支付隐私保护方案
    3.3 隐私性分析
    3.4 性能评估
        3.4.1 密钥选取
        3.4.2 密钥生成性能评估
        3.4.3 加解密性能评估
        3.4.4 NTRU密码系统的同态性质性能分析
    3.5 本章小结
第四章 基于区块链的数据共享保护方案
    4.1 系统模型
    4.2 安全要求
    4.3 具有代理重加密的通用IBSC方案
        4.3.1 形式化定义
        4.3.2 安全概念
        4.3.3 方案构造
        4.3.4 安全性证明
    4.4 与区块链连接
    4.5 性能分析
    4.6 应用案例
    4.7 本章小结
第五章 结论与展望
致谢
参考文献



本文编号：3805405