基于区块链的可信通信研究

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随着网络技术的不断发展,通信成为人们正常生活中提升效率的重要技术。但是,大数据时代数据的爆发式增长为恶意个人收集通信领域用户的隐私数据提供了机会,用户身份与数据的隐私问题逐渐暴露出来。非透明的中心化通信机制由于通常存在单点失效、隐私被窃取和易被黑客攻击的缺点,难以解决通信过程中的隐私安全问题。而区块链技术的不断发展,为解决通信过程中隐私安全问题提供了新思路。通过对传统通信模式与基于区块链技术的通信模式的研究,得出区块链通信机制可以满足用户对身份、数据隐私安全的需求。本文提出一种基于区块链的可信通信方案。依托区块链技术和第三方存储系统实现通信数据的可信传输;使用分布式数字身份代替传统身份标识,减少身份信息披露,增强用户身份隐私安全性;以智能合约的方式完成通信过程中用户身份与数据的管理,使通信双方的身份和数据不能被单方面篡改和窃取。本文主要工作如下:(1)在传统通信模式下数据必须通过中心化的服务器进行传输和处理,从而导致数据容易被集中式攻击或破坏。为解决该问题,本文在现有隐私通信方案下,提出一种基于区块链的可信通信方案,考虑到区块链存储能力差的特点,本方案在联盟链上存储用户身份信息文档与部分隐私数据,将多数信息通过引入IPFS加密存储至区块链下分布式存储平台,确保消息数据的完整性。此外,本文考虑到用户身份信息的隐私性与可验证性,使用分布式数字身份DID作为统一身份标识,与用户的公钥等信息绑定,结合联盟链进行身份认证查询和协商密钥,减少身份隐私泄露,结合混合加密机制保证通信数据的加密效率与安全性。(2)针对去中心化通信的应用场景,本文基于智能合约设计了可信通信机制,以完成完整的通信过程。根据功能划分为混合加密机制、节点身份注册与认证、消息收发与存储等,并详细描述了具体方案,并进行实验验证模型中消息传输的稳定性、安全性,最后证明本文方案满足区块链应用范围内的安全通信与消息可验证的需求。
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