基于区块链的身份管理认证研究

针对网络空间中的身份管理问题,分析了通用的基于区块链的身份管理认证模型。首先,概述了身份管理的定义要求,回顾了网络空间中身份管理在区块链应用方面的早期尝试,总结了其发展经验并分析了身份管理所面临的问题,对比了区块链的优缺点及其在身份管理方面的验证项目。然后,分析了通用的区块链身份管理模型及每个模块。最后,重点对较为成熟的ShoCard公司的应用场景和DIMS(Decentralized Identity Management System)做了分析对比,并对未来进行了展望。     

基于区块链技术的身份认证研究综述

区块链技术由中本聪于2008年的白皮书中提出。作为点对点网络中的一种去中心化和分布式公共账本技术,区块链应用链接块结构来验证和存储数据,用可信共识机制来同步数据变化,为身份认证的实现提供了一种可信的技术方案。与传统集中式认证方式相比,基于区块链技术的身份认证可以在保护数据真实可靠、节点隐私安全的同时实现数据共享。文中概述了基于区块链技术的身份认证研究现状及进展。首先,从区块链的技术架构、分类以及共识算法系统地介绍了区块链的一些基本理论;然后重点介绍了口令认证技术、生物识别技术、PKI技术以及其结合区块链应用的身份认证目前的研究现状;接着从物联网、车联网、智能电网、金融、医疗等应用方面介绍了基于区块链的身份认证技术的研究进展;最后分析了区块链身份认证技术目前存在的问题,并展望了未来的发展趋势。     

一种基于量子密钥的区块链身份认证方法

针对当前区块链系统存在的用户身份非法访问、身份伪造等影响区块链系统安全的问题,基于量子密钥安全性和可靠性高的特性,提出并设计了一种利用量子密码技术实现区块链系统身份认证的方案,方案中用户每次登录区块链系统时可通过比对客户端量子密钥散列值和量子密钥云服务器散列值的一致性完成身份认证,从而确保了区块链系统每次交易用户身份的合法性和安全性。实验结果表明,利用量子密码技术能够实现区块链系统用户身份安全认证,为区块链身份安全认证提供了一种新的思路。     

基于区块链技术的物联网设备身份认证方法

由于不同设备在同一区域内进行协作,会受到设备分布广和应用场景复杂等的影响,需要对其身份进行认证,研究基于区块链技术的物联网设备身份认证方法,将物联网设备的固有基因作为认证前提,按照不同的维度特征进行设备归类,定义物联网中不同设备的身份特征;基于区块链技术对特征进行处理,采用密钥对认证请求进行加密处理,分别在维度特征、搜索请求以及信息加密的步骤下,逐步完成物联网设备的身份认证,完成方法设计。实验结果表明,将四组不同的物联网设备作为测试对象,新方法能够实现快速的身份认证,且在具有攻击模式下同样可以完成快速的身份认证,具有应用价值。     

基于区块链和密码累加器的自我主权身份认证方案

针对现有基于区块链的身份认证方案中存在的认证流程复杂、需要多次区块链操作、链上数据不够精简、身份暴露后无法再次隐藏的问题,提出了一种基于区块链和密码累加器的自我主权认证方案。利用密码累加器成员验证高效性的特点,精简区块链数据存储,降低链上数据交互频率,提高系统性能和可扩展性;同时,提出了一种身份数据二次隐藏的方法,能够再次隐藏已披露的用户数据,进一步提高系统的安全性。经与现有身份认证方案进行对比分析和实验验证,表明该方案具有较低的存储、通信与计算成本和较高的可扩展性和安全性。     

一种基于区块链的可信电子商务身份认证系统

传统的身份认证系统普遍面临中心不可信的安全风险,尤其是在电子商务的环境下,不可信认证会造成巨额的经济损失。针对这一问题,提出一种基于区块链的可信电子商务身份认证系统。为了解决中心化带来的单点故障问题,引入区块链技术,构建分布式的身份管理系统。为了降低密钥管理的中心化风险,引入无证书的密码体制,克服密钥托管问题,简化身份认证过程,增强身份认证的安全性。为了增强认证过程的计算安全,引入可信执行技术,构建基于硬件保护的高安全的身份验证环境。实验结果表明,该方案安全高效,具备良好的可行性。     

基于区块链的身份认证机制的效率优化方法研究

基于区块链的去中心化PKI使用区块链替代传统的CA,借助区块链的权威性和公开性,实现了认证的去中心化。目前的研究大多使用遍历区块链的方法查询身份—公钥对,从而验证某公钥是否属于通信对方,效率较低。提出了一种基于密码累加器的身份认证方式,将链上身份和公钥信息映射为累加值,实现认证功能的同时提高了身份—公钥对的验证效率,同时解决了区块链体积不断增长的情况下轻节点存储空间不够的问题,并通过实验验证了该方法的可行性和有效性。     

基于区块链应用模式的铁路旅客身份认证系统

采用“区块链技术+不对称加密+生物识别+身份认证”应用模式，依托智能手机客户端设计与开发一套铁路旅客身份认证系统.基于Ethereum开发平台，应用truffle开发框架，实现铁路旅客身份认证系统智能合约的编写与部署.系统针对传统铁路身份认证模式的不足，将旅客身份数据分布式存储，弱化中心化服务器的压力，提升旅客身份数据的安全性和鲁棒性；进行生物信息认证确保旅客对身份信息的所有权；利用非对称加密技术在保护旅客隐私、实现实名制的前提下增强数据的透明性.基于区块链应用模式的铁路旅客身份认证系统能够让用户身份实现本地存储、信息摘要链上校验，实现铁路旅客身份信息数据访问的细粒度控制，保障铁路旅客身份信息安全，提升铁路旅客的乘车体验.     

区块链系统身份管理机制研究综述

区块链技术是一项集P2P网络、共识机制、密码学、博弈论、经济学等众多技术与理论于一体的应用创新，以其去中心化这一特质冲击着传统系统中心化机制带来的种种约束，通过共识机制在一个无需第三方信任机构的开放网络环境中实现交易的可信性、可溯源、防篡改等功能，其所形成的新型计算范式和信任机制有助于推动管理模式的转变。同时，区块链技术具有的账本公开和多方共识机制，为以交易为最小数据单元的区块链系统身份管理提出了挑战。梳理区块链系统身份管理技术的重要研究成果，为系统掌握区块链身份标识和认证方式、加强不同应用场景中的信息发现和价值挖掘提供借鉴。在讨论传统系统与区块链系统身份管理特征，并明确区块链身份管理主要内容的基础上，阐释UTXO模型和账户模型的特点，深入分析基于公钥转换、数字证书和去中心化数字身份3类区块链系统身份标识机制，以及匿名认证、实名认证和可控匿名认证3类区块链认证方式，最后对区块链身份管理技术的未来发展进行展望。     

基于区块链智能合约的数字身份可验证凭证零知识认证和管理架构

数字身份认证和管理系统是计算机和互联网应用的安全基础设施,当前的数字身份认证和管理系统暴露出了许多的问题,例如,数字身份的中心化存储和管理、数字身份的自主权特性较差、数字身份的隐私无保障、数字身份的认证过程不公开透明等。伴随着区块链技术的发展,其去中心、防篡改、可追溯和安全透明等特点受到了越来越多的关注,各种基于区块链的数字身份认证和管理架构相继出现,然而这些架构仍然不同程度存在上述问题。对此,本文将区块链智能合约技术、非交互式零知识证明技术、可验证凭证数字身份等结合,提出了一个基于区块链智能合约的数字身份可验证凭证零知识认证和管理架构,并详细描述了架构角色和协议流程等,其中,在协议流程中,服务提供商根据服务授权要求构造零知识证明约束条件验证程序,用户基于该程序生成零知识证明,该零知识证明可以在不透露身份和私钥的情况下向服务提供商证明用户是身份的所有者,且身份满足服务授权要求,而服务提供商对零知识证明的认证和管理等都是在智能合约中完成的,实现了认证和授权的公开透明和安全。此外,本文设计了该架构的原型系统,并基于原型系统,评估了架构中智能合约的成本和时间开销,同时讨论了基于智能合约进行零...     

基于教育区块链与无证书签名的身份认证方案

针对当前教育资源共享安全性低和身份认证困难的问题, 提出了一种区块链技术与无证书签名相结合的可跨域身份认证方案, 将无证书签名技术的高安全性、无密钥托管问题等优点应用到区块链的分布式网络中, 实现了身份认证过程中用户安全、跨域认证、恶意用户可追溯、注册信息不可篡改. 首先, 基于教育区块链与无证书签名的身份认证方案是建...     

基于区块链的V2G匿名身份认证方案

车辆到电网（V2G）能源交易系统中的通信实体由于缺乏身份验证和匿名保护,导致电动汽车（EV）与充电站、数据中心等V2G通信实体之间存在安全与隐私风险。建立基于区块链的能源交易系统模型,使用区块链的分布式账本执行能源交易,利用椭圆曲线数字签名算法和单向哈希函数进行身份验证。设计匿名的身份认证方案,实现EV、充电站和数据中心之间的隐私保护和相互认证,同时最小化EV的通信开销和计算开销。性能分析结果表明,该方案可有效抵御假冒、重放、窃听等攻击,并且相比现有方案在身份认证过程中EV约平均降低了25%的通信成本和33%的计算时间。     

基于区块链的身份托管模型研究

针对现有中心化信任下用户多身份管理难的问题,提出一种基于区块链的身份托管模型。模型将用户拥有的各个系统的身份信息采用椭圆曲线算法加密签名,确保身份信息的所有权;设计了身份认证区块链模型和身份信息上链的智能合约,将身份签名结果存储到区块链中,确保其安全和不可篡改;设计了登录验证的智能合约,使用用户公钥对签名信息验证用户是否具有登录系统的权限。对该区块链身份托管模型在Hyperledger Fabric中进行实验论证,实验结果表明,该模型具有高的安全性和时间效率,能方便管理用户的多个系统身份信息。     

主从区块链容错异构跨域身份认证方案

异构跨域身份认证是对不同体制信任域内的节点进行身份确认和安全信息交互的技术,现有的认证方案主要存在单点攻击风险和认证复杂等问题。为此,设计了主从区块链身份认证模型和匹配使用的分层拜占庭容错算法,通过主从链分步、分阶段共识,减少了共识参与节点数量,并将PKI体制与CL-PKC体制的特有功能节点与主从链节点相对应,在不改变原有信任域节点功能的前提下,使用区块链证书的哈希值高效传递信任,优化了认证流程,实现了双向异构跨域身份认证。最后通过仿真实验验证以及安全性和性能分析,表明该方案与相关方案对比,在实现安全通信的同时,提高了共识效率和容错性,降低了认证过程的通信开销。     

基于联盟链的物联网跨域认证

针对物联网场景下跨信任域的信息交换需求,结合区块链与边缘计算思想,构建了一种适应于物联网认证的架构.首先,基于联盟链技术设计了适应于物联网跨域认证的架构及流程,构建了安全的跨域信息交互环境;随后引入边缘网关,以屏蔽物联网的底层异构性,并设计了基于网关的跨域认证流程,增强了物联网认证中的隐私保护;最后,针对设计协议的安全...     

一种基于生物证书的身份认证方案

基于非对称密钥的公钥证书进行身份认证存在很多缺点,如用户私钥可能会被遗忘或者被盗窃等。生物特征认证技术是利用人的生物特征进行身份认证,作为一种准确、快速和高效的身份认证方法越来越广泛地应用于各种需要身份认证的领域。结合和借鉴公钥基础设施,该文提出了生物认证基础设施,为用户提供了一套完整的生物认证方案。     

基于区块链的生物特征和口令双因子跨域认证与密钥协商方案

针对用户跨域访问数据资源的数据共享场景, 为了保证用户的身份合法性以及安全通信, 提出了一种基于区块链的生物特征和口令双因子跨域认证与密钥协商方案. 用户生物特征通过模糊提取技术转换为生物密钥和生物公开信息参与认证, 避免生物特征被泄露. 包含生物密钥和生物公开信息的用户身份信息存储在区块链账本中,保证身份信息一致以及...     

基于椭圆曲线密码体制的OTP身份认证方案

文章阐述了椭圆曲线密码体制的基本原理及其优点,介绍了OTP认证技术的原理,分析了S/Key一次性口令系统的局限性.利用椭圆曲线密码体制对现有的OTP系统进行改进,提出了一种基于ECC的双向认证的动态口令认证方案,该方案在安全性、运算速度和存储空间方面相对其它身份认证方案具有更高的优势.