区块链数据安全管理和隐私保护技术研究综述

针对当前区块链安全方面存在数据管理模式不合理、数据共享方案不可靠、智能合约漏洞不易修复和多类型数据隐私保护不完善等问题,分析并总结了国内外关于数据安全管理和隐私保护技术的文献. 从数据存储安全、数据隐私安全、数据访问安全和数据共享安全4个方面来概括目前区块链系统存在的各类安全问题及合理的解决方案,讨论区块链实现数据安全面临的挑战及未来的研究方向,为区块链安全领域相关人员未来的研究工作提供了一定的参考.     

结合区块链的车联网隐私保护可信预测缓存架构

在享受基于位置的服务(LBS, location-based service)时,用户需要频繁提交位置信息和查询请求,可能导致隐私泄露。因此,利用认知引擎感知用户需求的能力提出一种基于区块链的隐私保护缓存架构(TPCB, trusted prediction cache architecture based on blockchain)。首先,基于LSTM模型预测查询请求,请求者依靠服务提供商广播缓存数据获取服务。其次,采用信任机制评估信任值来解决与不同邻居通信时引起的交互不可信问题。最后,基于区块链的特性将交易过程中生成的大量信任数据和交易数据存储在区块中。实验结果表明TPCB能有效提高缓存命中率,并对抑制恶意提供商、激励拒绝参与的提供商和隐私保护方面具有良好的性能。     

支持数据实用性和容错的差分隐私保护方案

针对智能电网环境下个体数据的差分隐私与聚合数据实用性的均衡问题,提出基于近似耗电分组的差分隐私算法,通过降低组内耗电值的最大敏感度,降低整体差分隐私噪音,提高聚合数据对于供电方的实用性;针对内部节点攻击个体电表数据的问题,通过构建分布式加密聚合平台,抵御包括控制中心在内的内部节点对个体细粒度数据的攻击;解决由于故障电表的存在所导致的分布式聚合方案不能正确解密同态加密聚合值以及非故障电表添加的噪音值不能满足整体差分噪音量需求这2个问题. 实验证明所提出的基于近似耗电分组的算法与预估故障率设定差分噪音的方法的结合,相比其他相近方案,在提高聚合数据实用性方面有明显提升,同时分布式加密聚合平台为抵御内部节点攻击以及支持加密容错和差分容错提供了轻量级保证.     

Blockchain privacy protection algorithm based on ring signature

Aiming at the problem of privacy protection when users transact or store data on the block chain, a ring signature algorithm which can be applied to a block chain system is proposed. First, the traditional ring signature algorithm is improved to generate keys based on the multi-PKG, which meets the requirements of the blockchain distributed trust environment. Second, different roles are assigned to the nodes in the block chain, and intelligent contract technology is used to control the generation and verification process of the signature. Finally, relevant experiments are carried out on the improved algorithm. Analysis and experimental results show that the algorithm proposed in this paper can protect the identity privacy of nodes in the block chain, has a good fault tolerance under the premise of ensuring efficiency, and can operate normally in the case of partial node failure.     

区块链技术及其具体应用

区块链是一种去中心化的分布式账本数据库,具有分布式、公开透明、信息可追溯性等特点。对区块链技术的基础原理和关键技术进行了说明,包括区块链运行机制、核心数据结构、交易层的隐私保护以及区块链的分类。简要介绍了基于区块链技术的加密方案研究现状。具体阐述了近年来智能电网和物联网领域与区块链的结合方案。     

具有隐私保护的车联网空间众包任务分配方法

为了解决传统车联网空间众包中集中式空间众包服务器不可信和易遭受攻击给用户隐私带来极大威胁的问题,提出区块链架构下具有隐私保护的车联网空间众包任务分配方法. 基于区块链技术,设计分布式可信的车联网空间众包系统. 采用多密钥全同态加密算法实现任务分配,支持对不同车辆用户 (密钥) 的密文数据进行任务分配,降低隐私泄露的可能性. 实验分析表明,采用该方法能够有效地保护用户隐私信息,任务分配的计算时间开销与现有研究方法相比下降了34.3%,提高了任务分配的效率.     

Recommendation of platoon members by combining the blockchain and vehicular social network

Aiming at the problems of safety and privacy threats in establishing autonomous vehicle platoons in vehicle social networks, which would hinder the widespread adoption of platoons, a scheme for recommendation of autonomous vehicle platoon members by combining the blockchain and vehicle social networks is proposed. A series of security protocols to form a privacy platoon recommendation algorithm is first proposed. Second, the homomorphic encryption and secure multi-party computing are integrated to protect data security and reduce the risk of privacy leakage. Finally, the blockchain and vehicle social networks are combined to achieve efficient system operation. The proof of security shows that the proposed scheme meets the requirement of privacy protection. Besides, experimental results show that the cost of communication and that of calculation in the proposed scheme are both acceptable and reliable and effective for the formation of the platoon.     

个性化搜索中隐私保护技术的探讨与研究

从用户个人信息的搜集、用户描述文件建立、搜索结果排序和系统评价四个方面详细阐述了个性化搜索技术并比较分析了不同技术的优缺点,从防止未经许可的数据访问和保护发布数据的安全两个方面介绍了隐私保护技术的研究状况,并分析了目前个性化搜索中隐私保护技术的研究成果及其存在的局限性,最后归纳出需要进一步解决的问题。     

独立架构下自适应情境的位置隐私保护方法

针对基于位置的服务位置隐私保护系统中可信第三方匿名服务器易受攻击的架构弊端以及用户间合作稳定性因时空变化而无法保证的问题,在无可信第三方、非合作模式下,提出一种自适应情境的位置隐私保护方法．通过服务器端构建多粒度抽象路网与位置情境模型,解决终端实时位置情境信息感知的通信问题;同时,根据终端用户的个性化通信成本与位置隐私保护强度设置,实现查询点与查询区域的自适应选取．实验结果表明,该方法实现了隐私保护度与通信开销、计算开销的平衡．     

移动支持协议可伸缩性研究

为对移动支持协议的可伸缩性进行研究,提出一个合适的网络模型,在此网络模型的基础上采用理论分析的方法分析使用各移动支持协议时关键节点的处理负担,并通过数值仿真的方法对只使用移动IP协议和引入层次移动时HA的处理负担以及采用M IP-RR、C IP和HAWAII等不同的微移动协议时GW的处理负担进行比较.结果表明,引入层次移动与只使用移动IP相比减少了HA的处理负担,增加了协议的可伸缩性;在不同的微移动协议中,使用显式删除旧路径的路径维护策略与频繁发送周期性的刷新报文相比具有较大的可伸缩性;使用路径更新报文发送到交叉MRA的路径更新方法与路径更新报文发送到GW相比具有较大的可伸缩性.     

基于区块链技术的非合作博弈共享储能交易模型

针对目前储能成本过高、缺乏交易平台导致的利用效率低下、收益较低等问题,设计基于区块链技术的非合作博弈交易模型.以微网作为节点引出共享储能的概念,利用数字签名技术进行节点身份验证,有效提高交易的安全性.基于智能合约自我驱动、自我执行的特征,建立共享储能交易机制.通过建立非合作博弈模型,实现各节点利益最大化,提高储能收益,提高节点用户参与交易的积极性,推动产业结构进一步优化.算例分析结果表明,本文所提出基于区块链技术的共享储能非合作博弈交易模型可以有效实现储能参与市场交易,提高储能利用效率,增加储能项目收益来源,为储能行业的进一步发展提供有效的技术支持和理论支撑.     

随机匿名的位置隐私保护方法

基于空间匿名区域的研究方法容易受到多查询攻击和推理攻击,从而带来隐私暴露问题。为了保证基于位置服务中的隐私安全,基于k-匿名思想,构建了随机k-隐藏集以满足位置k-匿名性和位置l-多样性。随机k-隐藏集是由离散的位置点组成,并且彼此之间的网格距离大于阈值s。利用私有信息检索协议保证了查询结果在检索过程中的隐私性,实现了服务提供者在无法知道用户精确查询结果的前提下为用户提供基于位置的服务。仿真实验验证了算法的安全性和有效性。     

一种使用区块链保护车联网数据隐私的方法

随着物联网的快速发展和成熟,汽车工业领域的应用正经历着从早期的车辆Ad-Hoc网络到车联网的快速转变,数以万计的车辆及其搭载的各种车载设备都将通过车联网实现车辆或驾驶数据的共享和交互,而这些海量的数据的存储以及其中的大量用户隐私和数据安全问题带来巨大的挑战,尤其是访问控制、信任和密钥托管问题.针对该问题提出了一种基于区...     

Scheme for being able to regulate a digital currency with user privacy protection

The regulation of digital currency is currently a hot topic. At present, there are some digital currencies that protect user privacy well, but are unable to be regulated, which hinders the further application of these digital currencies. By taking Monero as an example, this paper proposes an improved solution based on a group signature and a knowledge proof for CryptoNote, the underlying technology of Monero, which can achieve the regulation of Monero. The group manager can trace a suspected transaction, determine the real identity of its sender, find the complete transaction list of the sender, and revoke the private key to freeze the coins of the sender when necessary.     

Research on the application of blockchain technology in the sharing of electronic medical records

Electronic health records contain the occurrence, development and treatment of patients' diseases, and have a high medical value. Due to the privacy and sensitivity of medical data, data sharing and privacy protection are key issues for electronic medical records. Aiming at the characteristics of decentralization and tamper resistance of the blockchain, an electronic medical record sharing model based on the blockchain is proposed. First, a private chain and an alliance chain are built to store the encrypted electronic medical and electronic medical's security index records of users, respectively. Second, a combination of distributed key generation technology and a type and identity based proxy re-encryption scheme is proposed, and a multi-center scheme is designed as a data sharing protocol, which uses the entrusted-proof-of-rights-and-interests algorithm to select proxy nodes. Finally, an analysis and calculation of the proposed scheme and the existing scheme in various aspects such as tamper resistance and attack resistance are conducted. The result shows that the scheme consumes less energy in terms of communication overhead and computing power so that it can achieve the safe sharing of medical data effectively.     

区块链技术中高效散列函数的设计与实现

为提高传统的SHA - 256算法在区块链技术中的计算效率,对传统的SHA - 256算法中的迭代结构进行了改进.实验结果表明,在保证数据的安全性下,改进的64次迭代的SHA - 256算法和改进的32次迭代的SHA - 256算法的计算效率比传统的SHA - 256算法分别提高了24%和140%,改进的32次迭代的SHA - 256算法的平均计算效率比MD5算法提高了32%.因此,该改进算法可为提高区块链技术的计算效率提供参考.     

云环境中考虑隐私保护的人脸图像识别

针对目前使用计算机进行人脸识别往往效率较差,且未考虑到隐私保护等问题,提出一种新的云环境中考虑隐私保护的人脸图像识别方法.对人脸图像进行简化处理以保护主要信息,并建立人脸图像主成分分析(PCA)数学模型,采用局部二值模式(LBP)方法获取人脸图像纹理特征,采用保局投影(LPP)方法选择人脸特征,并选取最常见的分数法对选择后的特征进行稳定性度量,引入深度网络法进行人脸图像的识别.结果表明,所提出的改进方法在保证人员隐私的基础上,具有较高的识别精度与识别效率.     

基于NFT的实物上链资产化方法

针对现阶段非同质化通证（NFT）的应用对象仅限于诸如数字收藏品、加密艺术品和游戏道具等数字资产,难以适用于广泛存在的实物资产的问题,提出基于NFT的实物上链资产化方法. 该方法借助NFT可对数字资产确权的属性,结合智能合约与自动保管箱,实现链下实物资产与链上虚拟资产的强绑定. 该方法中,数字资产在链上（虚拟世界）铸造/流通之前,实体资产必须在链下（物理世界）锁定;实体资产在链下流通之前,数字资产需要在链上销毁. 该方式避免了虚拟世界和物理世界之间的跨域双花攻击,为实物资产提供了安全可信的价值转移和链上确权方式,为将来实物资产在元宇宙中的流通与交易提供可行的技术路径.     

论行政资讯公开制度中的隐私权保护

行政资讯公开制度的核心理念是公民的知情权，满足公民知的愿望是行政资讯公开制度的出发点和归宿。但同时，现代社会行政机关凭借强大的行政权能，掌握和控制了大量的个人资讯。对个人资讯的收集，利用和公开，给公民个人的隐私权带来了巨大的潜在危害。两种权利的冲突与协调构成了行政资讯公开制度的又一主题。     

使用可充电电池的智能电表隐私保护技术综述

为了支持智能电网的快速发展,大量的智能电表被用于智能电网体系架构中。智能电表可以实时监控、跟踪用电轨迹实现向电网中各项功能模块提供数据支持的目的。但智能电表面临的隐私泄露风险,可能会侵犯用户隐私。分析了国内外针对使用可充电电池的智能电表隐私保护方法的研究现状,预测了该领域未来的研究趋势。