可监管的区块链交易隐私保护方案

为了解决区块链交易中兼具隐私保护和监管功能的问题,提出一种可监管的区块链交易隐私保护方案。通过采用概率公钥加密算法实现区块链交易用户真实身份的隐藏,利用承诺方案和零知识证明技术实现交易金额的隐私保护,并保证交易的合法性验证,借助基于身份的加密体制实现监管机构对区块链交易的监督,并且监管机构无须存储用户的真实身份和密钥信息,大幅降低存储计算和密钥管理压力。该方案不依赖具体的共识机制,可作为独立模块应用在现有区块链技术中,具有简单和实用的特点,在数字资产、金融科技和能源交易等领域中具有广泛的应用价值。     

一种基于区块链的泛用型数据隐私保护的安全多方计算协议

近年来,如何合理有效地在区块链上实现用户隐私数据保护是区块链技术领域的一个关键性问题.针对此问题,设计出一种基于Pedersen承诺与Schnorr协议的安全多方计算协议(protocol of blockchain based on Pedersen commitment linked Schnorr protocol for multi-party computation,BPLSM).通过构筑该协议架构并进行形式化证明演算,表明了该协议能够融入区块链网络、能够在匿名情况下合并不同隐私消息并进行高效签署的特点.此外分析了协议的性质与安全性,证明了在区块链中应用BPLSM协议的泛用型隐私计算方案计算上的低算力开销,并具备良好的信息隐蔽性.最后对协议进行实验仿真,结果表明:在小范围人数固定的多方计算中,BPLSM协议验签的时间成本比当前主流的BLS签名节省约83.5%.     

可编辑区块链下的位置隐私预测和保护

为实现在确保数据可用性的前提下,对患者的隐私位置数据进行保护,本文提出了一种可编辑区块链下的位置隐私预测和保护方案。首先,数据发布者使用线性时间逻辑贝叶斯完成转移矩阵的构造；然后,矿工（区块链上使用共识机制选择的对当前区块进行修改的角色）使用马尔可夫算法完成扰动位置的计算；最后,矿工将计算后的扰动位置上传至区块,并可根据变色龙哈希函数在原有区块上对扰动位置进行修改。该方法相较于其他方案而言数据隐私性较高、运算复杂度低,实现了区块链的可编辑性。     

基于同态加密和区块链技术的车联网隐私保护方案

为了解决传统车联网设备安全性相对较低可能威胁到用户隐私的问题,提出了一种基于同态加密和区块链技术的车联网隐私保护方案。此方案将由二级节点组成的验证服务添加到所提模型中,以实现模型中角色的权限控制。为了记录车联网设备信息,设计基于同态加密（HEBDS）新的块数据结构,使隐私数据可以经过 Paillier 加密算法处理后再写入区块,并由获得记账权的网关节点写入区块链网络。该方案实现了数据在密文状态下的处理,弥补了区块链网络中全部数据公开的不足。通过对该方案的安全性分析,证明此方案具有不可伪造、隐私数据安全等特性。该方案通过对隐私数据的同态加密处理再上传区块链网络,实现隐私数据以密文状态分发、共享和计算,比传统车联网模型更能有效保护用户隐私。     

基于区块链的边缘移动群智感知声誉更新方案

移动群智感知利用移动用户的智能终端设备以低成本获取大量感知数据,而恶意用户可能上传虚假数据以获取奖励。声誉管理是一种有效的解决办法,但是基于云服务器的移动群智感知系统存在高延迟、单点故障和隐私泄露问题。针对这些问题,结合区块链和边缘计算构建基于区块链的边缘移动群智感知系统,提出一种感知数据隐私保护的声誉更新方案,采用轻量级的隐私保护方法聚合感知数据,根据数据质量和历史任务表现更新声誉。该方案可有效抵抗恶意用户、降低时延,避免单点故障和保护数据隐私。仿真实验证明了所提方案的可行性和高效性,理论分析证明了系统的安全性。     

基于区块链的零知识位置证明系统设计

智能终端设备及定位技术的发展催生了许多基于位置的服务，如定点打卡服务（访问特定地点获取相应的奖励），这导致非法用户为了获取利益对位置服务器进行位置欺骗。因此，需要对用户提供的位置证书进行验证。但现有的位置证明系统在验证用户位置证书的同时对用户隐私保护并不周全，且用户对位置证书的控制并不灵活。基于区块链技术，提出一种分布式位置证明系统架构；进而在此架构基础上，引入零知识证明，提出一种零知识位置证明协议。架构与协议组成的零知识位置证明系统允许用户根据需求，自由选择披露的证书内容及位置精度，实现分级的位置隐私保护。     

基于区块链的多方隐私保护公平合同签署协议

传统的公平合同签署协议通过引入中心化的可信第三方来保证协议的公平性。当第三方不诚实且和签署一方进行合谋,就会对另一方产生不公平。同时,第三方可能会泄露参与方的敏感信息,这将极大地威胁参与方的隐私。故合同签署的公平性和隐私性均依赖于第三方的可靠性。基于区块链的公平合同签署协议可去中心化从而避免依赖第三方来解决公平性,但区块链可被公开访问和验证,这为参与方的隐私问题又带来新的挑战。已有的基于公开区块链的隐私保护公平合同签署协议利用参与方共享的秘密因子对合同信息及公钥进行加密从而隐藏了参与方数字证书中的真实身份信息;但在协议的承诺阶段,由于区块链的假名性,执行两笔保证金交易时可能会泄露正在签署合同的参与方信息。为最大限度保护参与方的身份隐私,本文基于混币技术,通过引入半诚实可信第三方来提供参与者身份的混淆服务,并结合盲的可验证加密签名方案,设计出新的隐私保护公平合同签署协议。该协议可支持多个合同签署人通过区块链完成公平的合同签署,不仅可以保护与合同相关的隐私内容,还可以保护参与方的身份隐私。     

区块链环境下支持隐私保护的数字权限管理

针对数字权限保护中对数字内容安全和用户隐私保护的需求,提出了一种支持区块链环境下隐私保护的数字权限保护方案,设计了区块链环境下数字内容权限全生命周期保护和用户隐私保护的框架,主要包括内容加密、许可授权和内容解密3个协议。利用Diffie-Hellman密钥交换和加法同态加密算法,实现了内容加密密钥的保护和分发,同时保证了内容加密密钥的安全性和用户的隐私性,防止区块链中的其他节点收集用户的敏感信息,如用户的使用习惯。与传统的数字权限保护方案相比,该方案基于区块链具有信息公开透明、信息不可篡改等特点,并且保护了内容安全和用户的隐私,具有较好的实用性。安全性分析表明,该方案在区块链环境下是安全的;仿真实验结果表明,该方案能够以较低的开销实现用户的隐私保护。     

结合区块链技术的改进K-匿名激励机制方案

在基于位置服务中,[K]-匿名激励机制可以激励移动用户帮助其他用户实现[K]-匿名位置的隐私保护。然而,目前的[K]-匿名激励机制方案存在过度中心化、易单点失效、用户参与积极性不足等问题。当前,基于区块链的智能合约技术具有去中心化、安全性高、可验证等特性,可用来有效构建可编程金融,为解决[K]-匿名激励机制存在的问题提供了新思路。该方案结合区块链智能合约技术与改进的[K]-匿名激励算法,基于以太坊实验环境开发了[K]-匿名激励机制系统,将公有区块链中通用代币作为激励发放给参与用户,提出了一种可以提高参与用户积极性的保证金准入机制。相较于相关工作,改进后的激励算法在[K]-匿名组合生成方面节省了30%~40%的时间开销,该算法由智能合约实现,合约在区块链上自动执行,从而保证激励机制的安全性及可信性。     

可追踪的区块链账本隐私保护方案

由于区块链中交易的有效性建立在账本公开验证的基础上,这带来了隐私保护的安全问题。目前的研究成果往往过度强调隐私性,使得区块链在实际应用中不受监管。如何在区块链上既保证用户信息的隐私性又使得用户能够被特定监管人所追踪是一个值得研究的问题。基于零知识证明、隐身地址技术和环签名,提出了一种可追踪的区块链账本隐私保护方案。通过使用可追踪的零知识证明、可追踪的隐身地址和可追踪的环签名,使得一般用户无法通过分析历史账本降低匿名性,同时管理者能够解密交易信息。该方案增强了区块链账本的隐私性,也保证了区块链能够被监管。理论分析证明了方案拥有较强的安全性和可追踪性。仿真实验结果表明方案具有强匿名性,且不会对传统区块链的性能带来显著影响。     

基于数字承诺的区块链交易金额保密验证方法

传统区块链交易中,隐私保护都是在匿名机制下加密用户的敏感信息,引入公正的第三方对交易明文信息进行验证,然而一旦第三方受到攻击,用户的交易信息便会被泄露,且在理性状态下不存在真正公正的第三方.为了能够更好地解决区块链交易中存在的隐私问题,针对交易者非匿名状态下的交易金额保密验证问题,采用PVC数字承诺协议,将交易金额隐藏在承诺中,并构造公开可验证的零知识证明方案,使验证者能在不获取交易敏感信息的情况下对交易的合法性进行保密验证.同时,利用椭圆曲线同态加密特性加密金额,进而解决交易者密文账本的更新问题.对所提出的隐私保护方案的正确性进行验证和分析,结果表明,与已有方案相比,所提方案具有计算复杂度相对较低、安全性强、高效等优点.     

基于噪声加密机制的WSN差分位置隐私保护

位置隐私对无线传感器网络的生命力和隐蔽性具有重要作用,针对位置隐私保护中存在的隐私安全性与位置信息可用性之间的矛盾问题,提出了一种基于噪声加密机制的无线传感器网络差分位置隐私保护协议,通过极坐标下的差分隐私噪声产生机,将位置信息加噪过程转变为一个维度,节约了隐私保护预算。通过分簇机制及噪声的加解密还原机制,有效 增加了位置可用性,在相同隐私保护强度下使得节点位置平均偏移更小。最后通过与其他差分位置隐私机制对比仿真?验证了本文提出的协议具有更高的节点位置可用性。     

基于区块链的病历操作记录的隐私保护方案

本文针对电子病历操作记录的安全性及隐私性问题,提出了一种基于区块链的病历操作记录的隐私保护方案.通过基于RSA数字签名的身份认证方案为加入区块链网络的符合条件的医疗机构提供身份证明,通过群签名方案来实现必要时节点可跟踪,通过CA公钥加密使得即使区块链上的群管理员节点被入侵也无法获得隐私信息.通过该方案可以实现保护数据隐...     

基于区块链的联邦学习技术综述

联邦学习与区块链在应用领域、架构特点、隐私保护机制等方面具有很强的共性、互补性和契合度,近年来,一些研究与应用将两种技术结合起来,在数据隐私保护强度、数据共享激励机制、计算性能等方面取得了不少进展.为了帮助研究者掌握联邦学习结合区块链的最新研究成果与发展方向,对基于区块链的联邦学习进行了综述.首先,介绍了联邦学习技术的相关研究和存在的不足;其次,详细讨论了当前基于区块链的联邦学习的相关研究,重点从架构特点、资源分配、安全机制、激励机制等方面进行了分析;最后,总结了基于区块链的联邦学习应用在人工智能领域的未来发展趋势和需要关注的问题.     

基于属性加密的区块链组织交易可控可监管隐私保护方案北大核心CSCD

区块链技术具有广泛的应用前景,金融行业、供应链和数字资产等领域已实现广泛部署。但在实际应用中,由于区块链数据是公开的,在某些情况下可能会泄露隐私信息,区块链中的隐私保护仍然存在一些挑战。在以组织为单位的区块链系统中,为满足组织内或组织间的合作,在隐私保护的同时需要对交易内容进行访问控制,实现可控的隐私保护。然而在保护用户隐私的同时,区块链也需要进行监管,以保护数据的合法性和安全性。为此,文章提出一种基于属性加密的区块链多组织交易可控可监管隐私保护方案。该方案不依赖特定的隐私保护方法,使用属性基加密对隐私保护陷门进行访问控制,可以作为一个独立的模块使用。该方案允许交易组织自行控制隐私保护的范围,同时监管部门可以根据不同的交易组织分配不同的监管者。实验分析表明,该方案实现了区块链中多组织交易的可控隐私保护和多监管者分级监管,同时具有较高的安全性和较好的性能。     

基于区块链的通信网络节点位置隐私加密控制模型设计

为解决因通信网络加密执行能力有限而造成的隐私信息识别异常问题,提升网络体系对于隐私文本的加密处理能力,设计基于区块链的通信网络节点位置隐私加密控制模型;在区块链技术的支持下,建立密码共识机制,再根据智能合约中协议条文的编码形式,求解节点加密差值,完成基于区块链的通信网络节点加密验证;按照信息序列定义条件,建立P盒、S盒两类信息数列处理结构,完成对通信网络节点位置隐私信息数列产生器的设计;规范隐私信息的数据帧格式,根据密钥内容查询结果,确定熵值控制系数的取值范围,再实施熵值校验处理,实现基于区块链的通信网络节点位置隐私加密控制模型的设计;实验结果表明,区块链技术作用下,通信网络在单位时间内所能加密处理的信息样本总量达到了9.8×10¹³bit,因加密执行能力有限造成的隐私信息识别异常问题得到较好解决,隐私信息样本加密准确性为96.5%,能够加强网络体系在加密处理隐私文本方面的能力。     

基于SM9算法可证明安全的区块链隐私保护方案

为了解决区块链交易过程中的隐私泄漏问题,对SM9标识密码算法进行改进,提出了基于身份认证的多KGC群签名方案.以联盟链为基础,设计了基于SM9算法可证明安全的区块链隐私保护方案,并对以上方案进行安全性与效率分析.通过分析证明,方案具有签名不可伪造、保证节点匿名及前向安全等特性.通过效率分析：该方案较Al-Riyami等人提出的无证书签名方案减少2次双线性对运算,验签效率提高约40%;较Tseng等人与Chen等人提出的方案分别减少4次与2次指数运算,计算效率整体得到提高.该方案通过多KGC群签名保护交易双方的用户身份,实现在节点间进行身份验证的同时,保护了节点的隐私.     

基于区块链的密封式投标拍卖方案

随着互联网技术的飞速发展,传统拍卖正逐渐转变为电子拍卖,其中隐私保护越来越受到关注。针对当前电子投标拍卖系统中出现的问题,如竞买人隐私存在被泄露的风险、第三方拍卖中心的费用昂贵、第三方拍卖中心可能与竞买人勾结等,提出一种基于区块链智能合约技术的密封式投标拍卖方案。该方案充分利用区块链的去中心化、防篡改和可信赖性等特征构建了一个无第三方的拍卖环境,并通过区块链上的安全保证金策略约束竞买人的行为,从而提高密封式电子拍卖的安全性。同时该方案利用Pedersen承诺保护竞买人的竞拍价格不被泄露,并通过Bulletproofs零知识证明协议验证中标价格的正确性。安全性分析和实验结果表明,提出的拍卖方案满足安全性要求,各个阶段的时间消耗均在可接受范围内,满足日常拍卖要求。     

区块链数据隐私保护:研究现状与展望

区块链作为一种分布式账本,集成了分布式共识、对等(peer to peer,P2P)网络、智能合约及密码学等技术,解决了"去中心化"的信任问题.区块链凭借其不可篡改、去中心化等特性,对社会各个领域产生了深远影响,掀起了区块链技术的研究与应用热潮.区块链技术应用场景十分广泛,其独特优势能够解决许多行业中的痛点.但是,区块链技术在应用过程中面临着数据隐私泄露的问题,极大地限制了区块链的应用范围和领域,区块链数据隐私保护方案已成为研究者关注的重点问题之一.基于数据隐私保护的基本概念,详细分析了区块链各技术要点面临的隐私泄露问题,探索并总结了当前区块链数据隐私保护的解决方案.最后,结合目前区块链数据隐私保护研究的最新进展,对未来区块链数据隐私保护的研究方向进行了展望.     

传感器网络中基于源节点有限洪泛的源位置隐私保护协议

无线传感器网络广泛应用于目标监测,攻击者能够通过逆向、逐跳追踪数据包的方式定位数据源节点,因此,需要对数据源节点的位置隐私进行保护.已有的源位置隐私保护协议产生的幻像源节点集中在真实的源节点附近,不能够较好地保护真实源节点的位置隐私.为此,文中提出基于源节点有限洪泛的源位置隐私保护协议PUSBRF.考虑到具有更强视觉能力的攻击者,文中进一步提出EPUSBRF协议.实验表明,与已有的源位置隐私保护协议相比,文中提出的两种协议显著提高了源位置隐私的安全性,平均安全时间提高将近一倍.