基于区块链的内容生产系统中隐私问题研究

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数字化时代不断发展,广受关注的区块链技术理论研究层出不穷,在区块链3.0时代,各行业期待区块链为其某些业务场景下的痛点问题带去全新的解决方案。内容生产系统作为“内容社区”,为互联网上的用户提供了一个进行观点表达、艺术创作、经历分享的平台。区块链技术与内容生产系统相结合,将后者中用户发布的内容数据上链存储,同时使用有经济价值的链上通证对用户进行激励,使用户真正获得了数据的所有权与收益权。区块链技术在为内容生产系统带来新特性的同时,还带来了隐私问题的挑战。例如区块链网络节点对签名进行验证时会获取用户公钥与签名之间的对应关系;区块链浏览器会暴露系统中地址重用的用户的链上资产信息等。现有的区块链隐私保护方案不适用于内容生产系统具体业务场景中用户隐私的保护。为了应对上述问题,本文给出了基于区块链的内容生产系统中隐私问题的范畴,并重点对用户身份隐私和用户账户隐私进行研究,主要工作如下:(1)本文对用户身份隐私问题和实际监管需求之间的矛盾进行研究,给出了一个具有监管特性的群签名隐私保护方案。使用群签名算法代替常规ECDSA算法或匿名币中常使用的环签名算法,即在验签时使用固定的群公钥,而不是标识用户身份的用户公钥或用户自定义的公钥环,隐藏用户与签名之间的关系,同时保留追踪用户身份的能力。(2)本文为了解决系统特殊参与方权限过于集中的问题,在上述(1)所述群签名方案中融入门限秘密共享技术,实现特权管理。方案将签名打开算法中需要用到的群私钥作为秘密,共享给多个系统管理员,只有当满足门限要求的个数的管理员共同决定对某签名进行打开时,才可在指数在重构群私钥,在不实际计算出群私钥值的前提下正确运行签名打开算法。(3)本文对区块链地址重用导致的用户账户隐私问题进行研究,改进两种现有的基于UTXO模型的隐蔽地址方案,使之可在余额模型下运作,适用于采用余额模型的基于区块链的内容生产系统。(4)为了测试上述隐私保护方案的可行性与性能,我们使用Cosmos SDK搭建了一条区块链,在该链上设计并实现了一个内容生产系统,并将上述方案应用在该实验系统中。实验结果表明,上述隐私保护方案在不提高用户使用系统的技术门槛、不降低用户体验的前提下,能够保护用户身份隐私和用户账户隐私。
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