属性加密在区块链中的应用研究

摘要

区块链以其去中心的优势吸引了广泛的关注。然而，随着区块链应用市场的不断拓展，其中涉及的安全问题也引起了人们重视。政府希望能够加强对区块链技术及其应用的监管，而用户则希望能够保证个人的隐私信息安全。本文针对区块链中比特币的监管问题和物流运输过程中的隐私泄露问题，结合属性加密技术，分别提出了相应的监管方案和隐私保护方案。 本文的主要工作和贡献如下： 1、提出了一种基于属性加密的比特币监管系统，在系统中引入监管节点，用于监管比特币交易并揭露违法用户的真实身份。在交易创建阶段，交易者使用分层属性加密算法加密身份，并使用基于随机身份的签名算法对交易签名。在交易监管阶段，监管节点使用私钥解密密文，获得交易者的身份，并通过签名公钥验证身份信息的真实性，以确保获得正确的身份，实现对违法用户的追踪。除监管节点外，其他网络节点不能解密密文，从而实现了对合法用户的隐私保护。最后，给出了分层属性加密方案的效率分析和仿真结果，并在选择明文攻击模型下证明了该方案的安全性。 2、提出了一种基于属性加密的区块链物流系统，以加强运输过程中消费者的隐私保护。由消费者自己规划物流路径并使用属性加密算法对地址加密，使得每个快递节点只能单向访问下一个配送地址，避免了物流信息泄露；考虑到访问策略可能包含一些敏感信息，采用了隐藏策略的属性加密方案加强隐私保护；通过区块链记录物流状态，使用智能合约控制物流状态的更新，使消费者可以对物流信息进行追踪；以比特币为支付方式，通过智能合约执行付款交易，保证了交易的匿名性和公平性。在整个配送过程中，只有用户自己可以获得完整的物流信息，因而可以保护消费者的个人信息安全。

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第一章 绪论

第二章 基础知识