基于区块链的群密钥协商和群数据分享协议的研究

发布时间：2023-05-10 18:44

　　在大数据时代,为了保证海量数据访问的安全性和便捷性,越来越多的人选择将个人有价值的数据存储在云端。然而,目前的云端服务往往由单一服务商维护,存在中心化服务器一旦被攻击,则全员信息都泄露的风险。此外,传统的云存储模式依赖于特定的服务提供商,且多个云服务之间往往是互不兼容的。这就使得使用不同云服务的组织之间想要进行数据分享是困难的。区块链为以上两大挑战提供了解决思路。与传统的云存储架构不同,区块链是一种多方参与的分布式技术,为全球用户共有,不存在单点信任的问题。此外,其具有天然的跨域和去信任环境,可以很好地解决跨域环境数据分享需求时的平台兼容问题。本文从拥有海量数据的不可信物联网(Internet of things,Io T)环境通讯和迫切需要解决数据分享的医疗环境两大场景入手,基于区块链分别设计了适用于其需求的协议。随着海量物联网设备的接入,目前中心化的体系管理结构已然无法很好地为其提供管理和安全维护。为了保证群通讯的安全性,本文结合物联网设备特有的低能属性,基于区块链技术提出了一种兼容安全性和高效性的分布式群密钥协商协议。其中在密钥生成阶段,该协议结合物联网环境下各类设备的异构特性对...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状及成果
    1.3 本文的主要研究内容
    1.4 论文章节安排
第2章 理论基础
    2.1 密码学相关
        2.1.1 公开密钥加密体制
        2.1.2 哈希散列函数
        2.1.3 Diffie-Hellman密钥交换算法
    2.2 区块链相关知识
        2.2.1 区块链的定义及结构
        2.2.2 区块链的分类
        2.2.3 内部交易模型
        2.2.4 智能合约
    2.3 协议攻击模型
    2.4 协议安全性证明方法
        2.4.1 非形式化的安全性分析
        2.4.2 形式化的BAN逻辑证明
    2.5 本章小结
第3章 基于区块链的群密钥协商协议
    3.1 局域物联网环境下的群通讯概述
    3.2 基于区块链的群密钥协商协议设计
        3.2.1 协议的数据通讯模型
        3.2.2 协议的具体描述
    3.3 协议的安全性分析
        3.3.1 攻击者视角的安全性分析
        3.3.2 BAN逻辑证明
    3.4 协议的性能分析
        3.4.1 相关协议的性能比较
        3.4.2 协议的执行效率分析
    3.5 本章小节
第4章 基于区块链的群数据分享协议
    4.1 跨域医疗环境下数据分享概述
    4.2 基于区块链的群数据分享协议的设计
        4.2.1 协议的安全性需求与定位
        4.2.2 协议的数据通讯模型
        4.2.3 协议的具体描述
    4.3 协议的安全性分析
        4.3.1 攻击者视角的安全性分析
        4.3.2 BAN逻辑证明
    4.4 协议的性能分析
        4.4.1 相关协议的性能比较
        4.4.2 协议的可扩展性分析
    4.5 本章小结
第5章 协议的具体功能实现与测试
    5.1 私有链网络的搭建
    5.2 功能性智能合约的设计与测试
        5.2.1 群密钥协商协议的功能实现
        5.2.2 群数据分享协议的功能实现
    5.3 本章小节
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果
致谢



本文编号：3813295