CN110061968A - 一种基于区块链的文件加解密方法、系统及存储介质 - Google Patents

一种基于区块链的文件加解密方法、系统及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于区块链的文件加解密方法、系统及存储介质，方法包括：计算待加密文件的信息指纹；所述信息指纹包括加密密钥、解密密钥和文件长度信息；根据加密密钥，对待加密文件进行加密处理，得到加密文件；根据待加密文件的文件长度信息，编写智能合约；根据智能合约，将加密文件上传至区块链网络；根据智能合约，从区块链网络中获取加密文件；计算加密文件的文件长度信息；根据加密文件的文件长度信息，生成加密文件的解密密钥；根据解密密钥，对加密文件进行解密。本发明在现有文件加解密的基础上加入了区块链技术，能够方便用户随时随地取用，且提高了文件的安全性，可广泛应用于文件加密技术领域。

Description

一种基于区块链的文件加解密方法、系统及存储介质
技术领域
本发明涉及文件加密技术领域，尤其是一种基于区块链的文件加解密方法、系统及存储介质。
背景技术
区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式，本质上是一个去中心化的体系结构。狭义来讲，区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。广义来讲，区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式。
现有的文件加解密方法一般是通过一个客户端对文件进行加密，然后将加密后的文件上传到云服务器或者移动硬盘中，当使用者需要取用文件时，可通过移动硬盘或者云服务器下载加密文件，然后根据预先存储的解密密钥进行解密。其中，对于通过移动硬盘来进行文件转移的方法，不够灵活实用；而对于存储在云服务器中的方法，黑客很容易从云服务器或者文件传输过程中盗取加密文件，不够安全。
目前，还没有采用区块链技术来进行文件加解密的相关报道。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于：提供一种灵活实用且安全性高的，基于区块链的文件加解密方法、系统及存储介质。
本发明一方面所采取的技术方案为：
一种基于区块链的文件加密方法，包括以下步骤：
计算待加密文件的信息指纹；所述信息指纹包括加密密钥、解密密钥和文件长度信息；
根据加密密钥，对待加密文件进行加密处理，得到加密文件；
根据待加密文件的文件长度信息，编写智能合约；
根据智能合约，将加密文件上传至区块链网络。
进一步，所述计算待加密文件的信息指纹这一步骤，其包括以下步骤：
通过信息摘要算法计算待加密文件的md5值；
通过安全散列算法计算md5值的哈希值。
进一步，所述根据待加密文件的文件长度信息，编写智能合约这一步骤，包括以下步骤：
判断待加密文件的文件长度信息是否大于预设的阈值，若是，则执行下一步骤；反之，则直接根据待加密文件的信息指纹编写智能合约；
对待加密文件进行压缩处理；
计算压缩处理后的待加密文件的信息指纹；
根据信息指纹编写智能合约。
进一步，所述根据智能合约，将加密文件上传至区块链网络这一步骤，包括以下步骤：
计算智能合约的事务消息；
根据事务消息，判断区块链网络中是否存在重复的加密文件，若是，则停止将加密文件上传至区块链；反之，则将事务消息广播到整个区块链网络。
进一步，所述判断区块链网络中是否存在重复的加密文件这一步骤，包括以下步骤：
将区块链中各个节点的存储信息与事务消息进行比对查重，其中：
若节点中已经存在相同的事务消息，则确认区块链网络中已经存在重复的加密文件；
若节点中不存在相同的事务消息，则确认区块链网络中不存在重复的加密文件。
本发明另一方面所采取的技术方案是：
一种基于区块链的文件解密方法，包括以下步骤：
根据智能合约，从区块链网络中获取加密文件；
计算加密文件的文件长度信息；
根据加密文件的文件长度信息，生成加密文件的解密密钥；
根据解密密钥，对加密文件进行解密。
本发明另一方面所采取的技术方案是：
一种基于区块链的文件加密系统，包括：
第一计算模块，用于计算待加密文件的信息指纹；所述信息指纹包括加密密钥、解密密钥和文件长度信息；
加密模块，用于根据加密密钥，对待加密文件进行加密处理，得到加密文件；
编写模块，用于根据待加密文件的文件长度信息，编写智能合约；
上传模块，用于根据智能合约，将加密文件上传至区块链网络。
本发明另一方面所采取的技术方案是：
一种基于区块链的文件解密系统，包括：
获取模块，用于根据智能合约，从区块链网络中获取加密文件；
第二计算模块，用于计算加密文件的文件长度信息；
生成模块，用于根据加密文件的文件长度信息，生成加密文件的解密密钥；
解密模块，用于根据解密密钥，对加密文件进行解密。
本发明另一方面所采取的技术方案是：
一种基于区块链的文件加解密系统，包括：
至少一个处理器；
至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现所述的基于区块链的文件加解密方法。
本发明另一方面所采取的技术方案是：
一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行所述的基于区块链的文件加解密方法。
本发明的有益效果是：本发明在加密阶段时首先计算待加密文件的信息指纹，然后进行加密处理，接着编写智能合约，最后将加密文件上传至区块链网络；而在解密阶段时首先从区块链中卸载加密文件，然后根据加密文件的长度信息生成解密密钥，对后对加密文件进行解密；本发明在现有文件加解密的基础上加入了区块链技术，能够方便用户随时随地取用，且提高了文件的安全性。
附图说明
图1为本发明一种基于区块链的文件加解密方法的步骤流程图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步解释和说明。对于本发明实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。
参照图1，本发明实施例提供了一种基于区块链的文件加密方法，包括以下步骤：
计算待加密文件的信息指纹；所述信息指纹包括加密密钥、解密密钥和文件长度信息；
根据加密密钥，对待加密文件进行加密处理，得到加密文件；
根据待加密文件的文件长度信息，编写智能合约；
根据智能合约，将加密文件上传至区块链网络。
进一步作为优选的实施方式，所述计算待加密文件的信息指纹这一步骤，其包括以下步骤：
通过信息摘要算法计算待加密文件的md5值；
通过安全散列算法计算md5值的哈希值。
进一步作为优选的实施方式，所述根据待加密文件的文件长度信息，编写智能合约这一步骤，包括以下步骤：
判断待加密文件的文件长度信息是否大于预设的阈值，若是，则执行下一步骤；反之，则直接根据待加密文件的信息指纹编写智能合约；
对待加密文件进行压缩处理；
计算压缩处理后的待加密文件的信息指纹；
根据信息指纹编写智能合约。
进一步作为优选的实施方式，所述根据智能合约，将加密文件上传至区块链网络这一步骤，包括以下步骤：
计算智能合约的事务消息；
根据事务消息，判断区块链网络中是否存在重复的加密文件，若是，则停止将加密文件上传至区块链；反之，则将事务消息广播到整个区块链网络。
进一步作为优选的实施方式，所述判断区块链网络中是否存在重复的加密文件这一步骤，包括以下步骤：
将区块链中各个节点的存储信息与事务消息进行比对查重，其中：
若节点中已经存在相同的事务消息，则确认区块链网络中已经存在重复的加密文件；
若节点中不存在相同的事务消息，则确认区块链网络中不存在重复的加密文件。
参照图1，本发明实施例提供了一种基于区块链的文件解密方法，包括以下步骤：
根据智能合约，从区块链网络中获取加密文件；
计算加密文件的文件长度信息；
根据加密文件的文件长度信息，生成加密文件的解密密钥；
根据解密密钥，对加密文件进行解密。
与图1的方法相对应，本发明实施例还提供了一种基于区块链的文件加密系统，包括：
第一计算模块，用于计算待加密文件的信息指纹；所述信息指纹包括加密密钥、解密密钥和文件长度信息；
加密模块，用于根据加密密钥，对待加密文件进行加密处理，得到加密文件；
编写模块，用于根据待加密文件的文件长度信息，编写智能合约；
上传模块，用于根据智能合约，将加密文件上传至区块链网络。
与图1的方法相对应，本发明实施例还提供了一种基于区块链的文件解密系统，包括：
获取模块，用于根据智能合约，从区块链网络中获取加密文件；
第二计算模块，用于计算加密文件的文件长度信息；
生成模块，用于根据加密文件的文件长度信息，生成加密文件的解密密钥；
解密模块，用于根据解密密钥，对加密文件进行解密。
与图1的方法相对应，本发明实施例还提供了一种基于区块链的文件加解密系统，包括：
至少一个处理器；
至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现所述的基于区块链的文件加解密方法。
与图1的方法相对应，本发明实施例还提供了一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行所述的基于区块链的文件加解密方法。
下面详细描述本发明一种基于区块链的文件加解密方法的具体实施步骤：
S1、计算待加密文件的信息指纹；所述信息指纹包括加密密钥、解密密钥和文件长度信息；
具体地，所述步骤S1包括以下步骤：
S11、通过信息摘要算法计算待加密文件的md5值；
其中，MD5消息摘要算法(英语：MD5Message-Digest Algorithm)，是一种被广泛使用的密码散列函数，可以产生出一个128位(16字节)的散列值(hash value)，用于确保信息传输完整一致。
本实施例计算md5值的具体过程如下：
首先，判断待加密文件的长度(bit)对512求余的结果是否等于448，如果不等于，则对待加密文件进行填充处理，使得其长度对512求余的结果等于448。
本实施例采用的填充的方法是填充一个1和N个0。填充完后，信息的长度就为N*512+448(bit)。
接着，记录待加密文件的信息长度。
本实施例用64位标识来存储填充前的信息长度，所述64位标识加在填充处理结果的后面，这样待加密文件的信息长度就变为：N*512+448+64＝(N+1)*512位。
最后，根据记录的待加密文件的信息长度，通过现有的MD5计算公式计算待加密文件的md5值。
S12、通过安全散列算法计算md5值的哈希值。
其中，本发明在计算得到待加密文件的md5值之后，再计算md5值的哈希值，能够确保计算得到的哈希值具有唯一性，每一个哈希值只代表一个待加密文件，能够避免区块链中存储重复数据，降低了区块链网络的存储占用率，实用性高。
S2、根据加密密钥，对待加密文件进行加密处理，得到加密文件；
其中，本发明的加密处理可采用对称加密算法或非对称加密算法来实现。
优选地，本实施例采用AES对称加密算法来对待加密文件进行加密处理，提高安全性。
S3、根据待加密文件的文件长度信息，编写智能合约；
其中，本发明的智能合约存储了待加密文件的指纹信息和文件长度信息，以便在文件解密阶段进行相应的文件识别。
S4、根据智能合约，将加密文件上传至区块链网络；
本发明在编写得到智能合约之后，通过事务消息，将加密文件广播至区块链网络。
另外，本发明还通过POW共识算法对事务消息进行打包出块操作。
S5、根据智能合约，从区块链网络中获取加密文件；
由于区块链网络中的每个区块节点都存储有智能合约，因此，本发明通过各个节点中存储的智能合约，能够得到相应的指纹信息，进而匹配得到对应的加密文件。
S6、计算加密文件的文件长度信息；
其中，本发明的待加密文件包括文本文件和音频文件。
本实施例以声音文件的计算过程为例，所述步骤S6包括以下步骤：
获取加密文件的采样频率、采样位数以及采样时间，根据加密文件的指纹信息中存储的声道数信息，计算得到该加密文件的数据量大小，其计算公式为：数据量＝(采样频率×采样位数×声道数×采样时间)/8。
S7、根据加密文件的文件长度信息，生成加密文件的解密密钥；
S8、根据解密密钥，对加密文件进行解密。
其中，本发明在将加密文件广播至区块链网络的同时，将加密文件对应的文件长度信息和解密密钥一起广播至区块链；此时，各个节点上存储了多个加密文件对应的“文件长度信息-解密密钥表”。因此，当本发明计算得到文件长度信息时，则可以通过“文件长度信息-解密密钥表”匹配得到解密密钥，进而对加密文件进行解密处理。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种基于区块链的文件加密方法，其特征在于：包括以下步骤：
计算待加密文件的信息指纹；所述信息指纹包括加密密钥、解密密钥和文件长度信息；
根据加密密钥，对待加密文件进行加密处理，得到加密文件；
根据待加密文件的文件长度信息，编写智能合约；
根据智能合约，将加密文件上传至区块链网络。
2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的文件加密方法，其特征在于：所述计算待加密文件的信息指纹这一步骤，其包括以下步骤：
通过信息摘要算法计算待加密文件的md5值；
通过安全散列算法计算md5值的哈希值。
3.根据权利要求1所述的一种基于区块链的文件加密方法，其特征在于：所述根据待加密文件的文件长度信息，编写智能合约这一步骤，包括以下步骤：
判断待加密文件的文件长度信息是否大于预设的阈值，若是，则执行下一步骤；反之，则直接根据待加密文件的信息指纹编写智能合约；
对待加密文件进行压缩处理；
计算压缩处理后的待加密文件的信息指纹；
根据信息指纹编写智能合约。
4.根据权利要求1所述的一种基于区块链的文件加密方法，其特征在于：所述根据智能合约，将加密文件上传至区块链网络这一步骤，包括以下步骤：
计算智能合约的事务消息；
根据事务消息，判断区块链网络中是否存在重复的加密文件，若是，则停止将加密文件上传至区块链；反之，则将事务消息广播到整个区块链网络。
5.根据权利要求4所述的一种基于区块链的文件加密方法，其特征在于：所述判断区块链网络中是否存在重复的加密文件这一步骤，包括以下步骤：
将区块链中各个节点的存储信息与事务消息进行比对查重，其中：
若节点中已经存在相同的事务消息，则确认区块链网络中已经存在重复的加密文件；
若节点中不存在相同的事务消息，则确认区块链网络中不存在重复的加密文件。
6.一种基于区块链的文件解密方法，其特征在于：包括以下步骤：
根据智能合约，从区块链网络中获取加密文件；
计算加密文件的文件长度信息；
根据加密文件的文件长度信息，生成加密文件的解密密钥；
根据解密密钥，对加密文件进行解密。
7.一种基于区块链的文件加密系统，其特征在于：包括：
第一计算模块，用于计算待加密文件的信息指纹；所述信息指纹包括加密密钥、解密密钥和文件长度信息；
加密模块，用于根据加密密钥，对待加密文件进行加密处理，得到加密文件；
编写模块，用于根据待加密文件的文件长度信息，编写智能合约；
上传模块，用于根据智能合约，将加密文件上传至区块链网络。
8.一种基于区块链的文件解密系统，其特征在于：包括：
获取模块，用于根据智能合约，从区块链网络中获取加密文件；
第二计算模块，用于计算加密文件的文件长度信息；
生成模块，用于根据加密文件的文件长度信息，生成加密文件的解密密钥；
解密模块，用于根据解密密钥，对加密文件进行解密。
9.一种基于区块链的文件加解密系统，其特征在于：包括：
至少一个处理器；
至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如权利要求1-6中任一项所述的基于区块链的文件加解密方法。
10.一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，其特征在于：所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行如权利要求1-6中任一项所述的基于区块链的文件加解密方法。
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