CN108880784A - 一种基于区块链的解决不同信任域下用户隐私信息共享系统 - Google Patents

Abstract

一种不同信任域下用户隐私信息共享构架，包括信息区块链网络和积分区块链网络，不同对等机构分别同时作为上述信息区块链网络和积分区块链网络节点，通过上传用户信息获得积分或消耗积分查询用户信息，其特征在于：上述任一对等机构用户隐私信息经对称密钥加密后存储于上述信息区块链网络对应节点，上述任一对等机构用户基本信息经哈希算法后作为用户信息查询键名存储于上述积分区块链对应节点，上述对称密钥经非对称密钥加密后作为健值存储于上述积分区块链对应节点，上述任一对等机构完成用户隐私信息上传；上述任一对等机构在积分区块链网络相应节点由其他用户基本信息查询键名可获取该用户隐私信息密文和上传该用户信息者的钱包地址，向上述钱包地址转账成功后，可获取该用户隐私信息密文的对称密钥，上述任一对等机构完成用户隐私信息查询，由此实现不同信任域下用户隐私信息共享。

Description

一种基于区块链的解决不同信任域下用户隐私信息共享系统

技术领域

本发明涉及信息共享领域，尤其涉及一种基于区块链的解决不同信任域下用户隐私信息共享系统。

背景技术

信息，这一在互联网时代中重要性越趋明显的资源，若能在不同层次、不同部门间共享，那么社会资源配置将更合理、社会运行成本将更低，社会创造财富的机会将更多。由此可知，信息共享是提高信息资源利用率，避免在信息采集、存贮和管理上重复浪费的一个重要手段，其基础是信息标准化和规范化，并用法律或法令形式予以保证。信息共享的效率依赖于信息系统的技术发展和传输技术的提高，必须严格在信息安全和保密的条件下实现。

信息安全与信息保密是阻碍不同信任域下信息共享的关键因素，由此可知，信息，尤其是用户隐私信息在传播过程中的安全与保密技术至关重要。同时，信任域是组织与组织之间共享信息的壁垒，假设组织与组织之间无需上述信息共享保护壁垒，那么信息共享将变得更高效。

区块链技术，其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，是一种全新的分布式基础架构与计算方式。 区块链的结构设计能保证其记录数据完备可追溯， 区块链使用的对等网络技术可实现去中心化，区块链使用的非对称加密技术可实现去信用化。近年来，区块链应用已经从第一代的比特币，进化到了第二代的支付清算、证券交易、医疗、物流、政务服务、博彩娱乐等各个领域。由此可知，区块链技术在用户信息共享，尤其是用户隐私信息共享发面具有很大运用潜力。

然而，目前区块链技术并未完全成熟，采用区块链技术实现用户隐私信息共享存在一定技术难度，这也是该领域技术人员需重点思考的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对不同信任域下用户隐私信息共享中存在的用户隐私信息安全问题和保密问题，提出一种基于区块链的解决不同信任域下用户隐私信息共享系统。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：

一种不同信任域下用户隐私信息共享构架，包括信息区块链网络和积分区块链网络，不同对等机构分别同时作为上述信息区块链网络和积分区块链网络节点，通过上传用户信息获得积分或消耗积分查询用户信息，其特征在于：上述任一对等机构用户信息数据结构包括：用户基本信息、用户隐私信息和上传该条用户信息者的钱包地址，上述任一对等机构用户隐私信息经对称密钥加密后存储于上述信息区块链网络对应节点，上述任一对等机构用户基本信息经哈希算法后作为用户信息查询键名存储于上述积分区块链对应节点，上述对称密钥经非对称密钥加密后作为健值存储于上述积分区块链对应节点，上述任一对等机构完成用户隐私信息上传；上述任一对等机构在积分区块链网络相应节点由其他用户基本信息查询键名可获取该用户隐私信息密文和上传该用户信息者的钱包地址，向上述钱包地址转账成功后，可获取该用户隐私信息密文的对称密钥，上述任一对等机构完成用户隐私信息查询，由此实现不同信任域下用户隐私信息共享。

优选地，经上述对称密钥加密后的信息密文可通过该对称密钥解密成对应信息明文；上述非对称密钥包括公钥和私钥，经上述公钥加密后的信息密文仅可通过私钥解密成对应信息明文，经上述私钥加密后的信息密文可通过公钥或私钥解密成对应信息明文。

优选地，上述任一对等机构包括服务器和操作员，上述服务器为上述信息区块链网络和积分区块链网络的节点，上述操作员拥有私钥和公钥。

优选地，上述用户基本信息主要包括姓名和身份证；上述用户隐私信息主要包括姓名、身份证、年龄、违约记录、逾期金额和其它个人隐私信息。

优选地，上述任一对等机构上传用户隐私信息流程包括以下具体步骤：

S101、上述任一对等机构的操作员使用相应私钥登陆到相应机构中的相应服务器;

S102、上述任一对等机构操作员输入一条用户信息，提交至上述相应服务器;

S103、上述相应服务器产生随机对称密钥;

S104、上述相应服务器采用上述随机对称密钥对上传的用户隐私信息进行对称加密，形成相应用户隐私信息密文，上述相应服务器对上述用户基本信息采用哈希算法加密，形成相应用户基本信息哈希值,上述相应用户基本信息哈希值、上述相应用户隐私信息密文和上传该用户信息者的相应钱包地址形成用户信息密文;

S105、上述相应服务器上传上述相应用户信息密文至信息区块链网络相应节点;

S106、上述相应服务器提取相应用户基本信息哈希值，将其作为键名;

S107、上述相应服务器采用相应公钥对相应对称密钥进行加密，形成相应对称密钥密文，将其作为键值;

S108、上述相应服务器将上述键名和上述键值写入积分区块链网络相应节点;

S109、上述写入操作触发积分区块链网络相应节点向上传该用户信息者的钱包地址转入指定数量积分。

优选地，上述任一对等机构查询其它对等机构中上传的用户隐私信息流程包括以下具体步骤：

S201、上述任一对等机构的操作员使用相应私钥登陆到相应对等机构中的相应服务器;

S202、上述操作员输入需查询用户基本信息;

S203、上述相应服务器根据上述需查询用户基本信息的哈希值在信息区块链网络相应节点查询需查询用户信息密文;

S204、上述相应服务器发送转账请求至积分区块链网络相应节点，其中请求包括上述操作员相应公钥、查询用户信息者的钱包地址和上述需查询用户信息密文中的钱包地址;

S205、上述区块链网络相应节点从上述查询用户信息者的钱包地址转指定积分数量至上述需查询用户信息密文中的钱包地址;

S206、上述相应服务器发送对称密钥请求至其它相应对等机构中相应服务器;

S207、上述其它相应服务器收到请求后，确认转账是否成功，若否，拒绝请求，结束，若是，转S208;

S208、上述其它相应服务器采用上述其它对等机构相应私钥对上述需查询用户基本信息哈希值在积分区块链网络相应节点中相应的对称密钥密文解密，形成相应对称密钥;

S209、上述其它相应服务器采用上述操作员相应公钥对上述相应对称密钥进行加密形成对新称密钥密文，将其返回上述相应服务器;

S210、上述相应服务器采用上述操作员相应私钥对上述新对称密钥密文解密形成相应对称密钥;

S211、上述相应服务器采用上述相应对称密钥对上述需查询用户隐私信息密文解密形成需查询用户隐私信息明文，将其显示给上述操作员。

优选地，用户信息查询完毕加密流程包括以下具体步骤：

S301、上述相应服务器收到上述操作员退出浏览用户隐私信息请求后，发送阅读完毕请求给上述其它相应服务器，且阅读完毕请求包括需查询用户基本信息哈希值;

S302、上述其它相应服务器收到上述阅读完毕请求后，产生新对称密钥;

S303、上述其它相应服务器根据上述需查询用户基本信息哈希值到积分区块链网络相应节点提取相应对称密钥密文，并采用上述其它相应对等机构操作员相应私钥对上述相应对称密钥密文解密，形成相应对称密钥;

S304、上述其它相应服务器根据上述需查询用户基本信息哈希值到信息区块链网络相应节点提取用户信息密文;

S305、上述其它相应服务器采用上述相应对称密钥对上述用户信息密文解密形成用户信息明文;

S306、上述其它相应服务器采用上述新对称密钥对上述用户信息明文中用户隐私信息进行对称加密形成新用户隐私信息密文，上述用户信息明文中的用户基本信息哈希值、上述用户信息明文中的钱包地址和上述新用户隐私信息密文形成新用户信息密文;

S307、上述其它相应服务器上传上述新用户信息密文至信息区块链网络相应节点;

S308、上述其它相应服务器提取用户基本信息哈希值，将其作为键名;

S309、上述其它相应服务器采用上述其它相应对等机构操作员相应公钥对上述新对称密钥进行加密形成新对称密钥密文，将其作为键值;

S310、上述其它相应服务器将键名和键值写入积分区块链网络相应节点。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1.本发明用户信息主要包括用户基本信息与用户隐私信息，用户基本信息经哈希算法加密形成用户基本信息哈希值，用户隐私信息经对称密钥加密形成用户隐私信息密文，上述用户基本信息哈希值仅能检索到上述用户隐私信息密文，用户隐私信息安全性高；

2.本发明采用区块链网络，任一对等机构上传用户信息至区块链网络相应节点，区块链网络其它节点同步更新，用户信息共享性好；

3.本发明任一对等机构上传用户信息至信息区块链网络相应节点后，触发积分区块链网络相应节点向上传该用户信息者的钱包地址转入指定数量积分，激励措施较佳。

附图说明

图1是本发明中用户信息共享构架；

图2是本发明中用户信息入链流程；

图3是本发明中用户信息查询流程；

图4是本发明中用户信息查询完毕加密流程。

具体实施例

以下结合附图1~4对本发明作进一步详细描述。本发明提出的一种不同信任域下用户隐私信息共享构架，所采取的具体技术方案为：

一种不同信任域下用户隐私信息共享构架，包括信息区块链网络和积分区块链网络，不同对等机构分别同时作为上述信息区块链网络和积分区块链网络节点，通过上传用户信息获得积分或消耗积分查询用户信息；上述任一对等机构用户信息数据结构包括：用户基本信息、用户隐私信息和上传该条用户信息者的钱包地址，上述任一对等机构用户隐私信息经对称密钥加密后存储于上述信息区块链网络对应节点，上述任一对等机构用户基本信息经哈希算法后作为用户信息查询键名存储于上述积分区块链对应节点，上述对称密钥经非对称密钥加密后作为健值存储于上述积分区块链对应节点，上述任一对等机构完成用户隐私信息上传；上述任一对等机构在积分区块链网络相应节点由其他用户基本信息查询键名可获取该用户隐私信息密文和上传该用户信息者的钱包地址，向上述钱包地址转账成功后，可获取该用户隐私信息密文的对称密钥，上述任一对等机构完成用户隐私信息查询，由此实现不同信任域下用户隐私信息共享。

经上述对称密钥加密后的信息密文可通过该对称密钥解密成对应信息明文；上述非对称密钥包括公钥和私钥，经上述公钥加密后的信息密文仅可通过私钥解密成对应信息明文，经上述私钥加密后的信息密文可通过公钥或私钥解密成对应信息明文。

上述任一对等机构包括服务器和操作员，上述服务器为上述信息区块链网络和积分区块链网络的节点，上述操作员拥有私钥和公钥。

上述用户基本信息主要包括姓名和身份证；上述用户隐私信息主要包括姓名、身份证、年龄、违约记录、逾期金额和其它个人隐私信息。

为描述方便，假设信息区块链网络节点与积分区块链网络节点一一对应，且信息区块链网络和积分区块链网络第n个节点为机构A，第n+1个节点为机构B，机构A上传用户隐私信息，机构B查询机构A中用户隐私信息，如图1所示。

机构A上传用户隐私信息流程，如图2所示，其包括以下具体步骤：

S101、机构A的操作员A使用私钥A登陆到机构A中的服务器A;

S102、操作员A输入一条用户信息，提交至服务器A;

S103、服务器A产生对称密钥1;

S104、服务器A采用对称密钥1对上传的用户隐私信息进行对称加密形成用户隐私信息密文1，服务器A对用户基本信息采用哈希算法加密形成用户基本信息哈希值,上述用户基本信息哈希值、用户隐私信息密文1和上传该用户信息者的钱包地址A形成用户信息密文;

S105、服务器A上传上述用户信息密文至信息区块链网络相应节点;

S106、服务器A提取用户基本信息哈希值，将其作为键名;

S107、服务器A采用公钥A对对称密钥1进行加密形成对称密钥密文a，将其作为键值;

S108、服务器A将键名和键值写入积分区块链网络相应节点;

S109、上述写入操作触发积分区块链网络相应节点向上传该用户信息者的钱包地址A转入指定数量积分。

机构B查询机构A中上传的用户隐私信息流程，如图3所示，其包括以下具体步骤：

S201、机构B的操作员B使用私钥B登陆到机构B中的服务器B;

S202、操作员B输入需查询用户基本信息;

S203、服务器B根据上述需查询用户基本信息的哈希值在信息区块链网络相应节点查询需查询用户信息密文;

S204、服务器B发送转账请求至积分区块链网络相应节点，其中请求包括公钥B、查询用户信息者的钱包地址B和上述需查询用户信息密文中的钱包地址A;

S205、上述区块链网络相应节点从钱包地址B转指定积分数量至钱包地址A;

S206、服务器B发送对称密钥请求至服务器A;

S207、服务器A收到请求后，确认转账是否成功，若否，拒绝请求，结束，若是，转S208;

S208、服务器A采用私钥A对对称密钥密文a解密形成对称密钥1;

S209、服务器A采用公钥B对对称密钥1进行加密形成对称密钥密文b，将其返回服务器B;

S210、服务器B采用私钥B对对称密钥密文b解密形成对称密钥1;

S211、服务器B采用对称密钥1对需查询用户隐私信息密文解密形成需查询用户隐私信息明文，将其显示给操作员B。

用户信息查询完毕加密流程，如图4所示，其包括以下具体步骤：

S301、服务器B收到操作员B退出浏览用户隐私信息请求后，发送阅读完毕请求给服务器A，且阅读完毕请求包括需查询用户基本信息哈希值;

S302、服务器A收到上述阅读完毕请求后，产生对称密钥2;

S303、服务器A根据上述需查询用户基本信息哈希值到积分区块链网络相应节点提取对称密钥密文a，并采用私钥A对对称密钥密文a解密形成对称密钥1;

S304、服务器A根据上述需查询用户基本信息哈希值到信息区块链网络相应节点提取用户信息密文;

S305、服务器A采用对称密钥1对上述用户信息密文解密形成用户信息明文;

S306、服务器A采用对称密钥2对上述用户信息明文中用户隐私信息进行对称加密形成用户隐私信息密文2，上述用户信息明文中的用户基本信息哈希值、上述用户信息明文中的钱包地址和用户隐私信息密文2形成新用户信息密文;

S307、服务器A上传上述新用户信息密文至信息区块链网络相应节点;

S308、服务器A提取用户基本信息哈希值，将其作为键名;

S309、服务器A采用公钥A对对称密钥2进行加密形成对称密钥密文c，将其作为键值;

S310、服务器A将键名和键值写入积分区块链网络相应节点。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,本领域技术人员知悉,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以对这些特征和实施例进行各种改变或等同替换。

Claims (8)

1.一种基于区块链的解决不同信任域下用户隐私信息共享系统，其特征在于，包括信息区块链网络和积分区块链网络，不同对等机构分别作为上述信息区块链网络和积分区块链网络节点，信息区块链网络用于存储各对等机构上传的用户信息，同时各对等机构获得相应的积分并存储在积分区块链网络中，各对等机构通过消耗积分来查询其他对等机构的用户信息，由此实现不同信任域下用户隐私信息共享。

2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的解决不同信任域下用户隐私信息共享系统，其特征在于：上述任一对等机构用户信息数据结构包括：用户基本信息、用户隐私信息和上传该条用户信息者的钱包地址，上述任一对等机构用户隐私信息经对称密钥加密后存储于上述信息区块链网络对应节点，上述任一对等机构用户基本信息经哈希算法后作为用户信息查询键名存储于上述积分区块链对应节点，上述对称密钥经非对称密钥加密后作为健值存储于上述积分区块链对应节点，上述任一对等机构完成用户隐私信息上传；上述任一对等机构在积分区块链网络相应节点由其他用户基本信息查询键名可获取该用户隐私信息密文和上传该用户信息者的钱包地址，向上述钱包地址转账成功后，可获取该用户隐私信息密文的对称密钥，上述任一对等机构完成用户隐私信息查询，由此实现不同信任域下用户隐私信息共享。

3.根据权利要求2所述的一种基于区块链的解决不同信任域下用户隐私信息共享系统，其特征在于：经上述对称密钥加密后的信息密文可通过该对称密钥解密成对应信息明文；上述非对称密钥包括公钥和私钥，经上述公钥加密后的信息密文仅可通过私钥解密成对应信息明文，经上述私钥加密后的信息密文可通过公钥或私钥解密成对应信息明文。

4.根据权利要求2所述的一种基于区块链的解决不同信任域下用户隐私信息共享系统，其特征在于：上述任一对等机构包括服务器和操作员，上述服务器为上述信息区块链网络和积分区块链网络的节点，上述操作员拥有私钥和公钥。

5.根据权利要求2所述的一种基于区块链的解决不同信任域下用户隐私信息共享系统，其特征在于：上述用户基本信息主要包括姓名和身份证；上述用户隐私信息主要包括姓名、身份证、年龄、违约记录、逾期金额和其它个人隐私信息。

6.根据权利要求2所述的一种基于区块链的解决不同信任域下用户隐私信息共享系统，其特征在于：上述任一对等机构上传用户隐私信息流程包括以下步骤：

S101、上述任一对等机构的操作员使用相应私钥登陆到相应机构中的相应服务器;

S102、上述任一对等机构操作员输入一条用户信息，提交至上述相应服务器;

S103、上述相应服务器产生随机对称密钥;

S104、上述相应服务器采用上述随机对称密钥对上传的用户隐私信息进行对称加密，形成相应用户隐私信息密文，上述相应服务器对上述用户基本信息采用哈希算法加密，形成相应用户基本信息哈希值,上述相应用户基本信息哈希值、上述相应用户隐私信息密文和上传该用户信息者的相应钱包地址形成用户信息密文;

S105、上述相应服务器上传上述相应用户信息密文至信息区块链网络相应节点;

S106、上述相应服务器提取相应用户基本信息哈希值，将其作为键名;

S107、上述相应服务器采用相应公钥对相应对称密钥进行加密，形成相应对称密钥密文，将其作为键值;

S108、上述相应服务器将上述键名和上述键值写入积分区块链网络相应节点;

S109、上述写入操作触发积分区块链网络相应节点向上传该用户信息者的钱包地址转入指定数量积分。

7.根据权利要求2所述的一种基于区块链的解决不同信任域下用户隐私信息共享系统，其特征在于：上述任一对等机构查询其它对等机构中上传的用户隐私信息流程包括以下具体步骤：

S201、上述任一对等机构的操作员使用相应私钥登陆到相应对等机构中的相应服务器;

S202、上述操作员输入需查询用户基本信息;

S203、上述相应服务器根据上述需查询用户基本信息的哈希值在信息区块链网络相应节点查询需查询用户信息密文;

S204、上述相应服务器发送转账请求至积分区块链网络相应节点，其中请求包括上述操作员相应公钥、查询用户信息者的钱包地址和上述需查询用户信息密文中的钱包地址;

S205、上述区块链网络相应节点从上述查询用户信息者的钱包地址转指定积分数量至上述需查询用户信息密文中的钱包地址;

S206、上述相应服务器发送对称密钥请求至其它相应对等机构中相应服务器;

S207、上述其它相应服务器收到请求后，确认转账是否成功，若否，拒绝请求，结束，若是，转S208;

S208、上述其它相应服务器采用上述其它对等机构相应私钥对上述需查询用户基本信息哈希值在积分区块链网络相应节点中相应的对称密钥密文解密，形成相应对称密钥;

S209、上述其它相应服务器采用上述操作员相应公钥对上述相应对称密钥进行加密形成对新称密钥密文，将其返回上述相应服务器;

S210、上述相应服务器采用上述操作员相应私钥对上述新对称密钥密文解密形成相应对称密钥;

S211、上述相应服务器采用上述相应对称密钥对上述需查询用户隐私信息密文解密形成需查询用户隐私信息明文，将其显示给上述操作员。

8.根据权利要求7所述的一种基于区块链的解决不同信任域下用户隐私信息共享系统，其特征在于：

用户信息查询完毕加密流程包括以下具体步骤：

S301、上述相应服务器收到上述操作员退出浏览用户隐私信息请求后，发送阅读完毕请求给上述其它相应服务器，且阅读完毕请求包括需查询用户基本信息哈希值;

S302、上述其它相应服务器收到上述阅读完毕请求后，产生新对称密钥;

S303、上述其它相应服务器根据上述需查询用户基本信息哈希值到积分区块链网络相应节点提取相应对称密钥密文，并采用上述其它相应对等机构操作员相应私钥对上述相应对称密钥密文解密，形成相应对称密钥;

S304、上述其它相应服务器根据上述需查询用户基本信息哈希值到信息区块链网络相应节点提取用户信息密文;

S305、上述其它相应服务器采用上述相应对称密钥对上述用户信息密文解密形成用户信息明文;

S306、上述其它相应服务器采用上述新对称密钥对上述用户信息明文中用户隐私信息进行对称加密形成新用户隐私信息密文，上述用户信息明文中的用户基本信息哈希值、上述用户信息明文中的钱包地址和上述新用户隐私信息密文形成新用户信息密文;

S307、上述其它相应服务器上传上述新用户信息密文至信息区块链网络相应节点;

S308、上述其它相应服务器提取用户基本信息哈希值，将其作为键名;

S309、上述其它相应服务器采用上述其它相应对等机构操作员相应公钥对上述新对称密钥进行加密形成新对称密钥密文，将其作为键值;

S310、上述其它相应服务器将键名和键值写入积分区块链网络相应节点。