CN110335043B - 一种基于区块链系统的交易隐私保护方法、设备以及系统 - Google Patents
一种基于区块链系统的交易隐私保护方法、设备以及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种基于区块链系统的交易隐私保护方法、发送方、可见方、系统、计算机设备以及计算机可读存储介质，涉及数据处理技术领域。所述方法包括：发送方获取隐私信息对应的明文报文以及明文报文的可见方清单，根据可见方清单组建隐私信息对应的区块链交易，将区块链交易发送至区块链网络以进行共识；可见方获取包含有隐私信息的区块，解析区块，获得隐私信息的密文报文和可见方密文列表，根据可见方密文列表以及密文报文获得所述隐私信息的明文报文。本发明通过使用对交易中需要进行隐私保护的关键数据进行加密来达到隐私字段只对指定参与方可读的目的，通过对称加密和非对称加密进行配合的方法，实现了高效的对隐私加密。
Description
技术领域
本发明关于数据处理技术领域，特别是关于区块链系统中信息的处理技术，具体的讲是一种基于区块链系统的交易隐私保护方法、发送方、可见方、基于区块链系统的交易隐私保护系统、计算机设备以及计算机可读存储介质。
背景技术
本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
在区块链技术的发展过程中，隐私问题的解决方案多种多样。在比特币、以太坊等公有链区块链协议中，并不在交易中对关键隐私信息进行加密，隐私的主要实现方式是屏蔽链上实体与现实实体的联系，来达到及时链上信息可以随便查阅，但无法将这些信息与现实中的实际实体对应起来的隐私保护的目的。这种方案的缺陷是巨大的，首先大量的区块链上交易使得通过查询链上实体的交易历史，有可能推断出其对应的现实实体，一旦推断成功则所有的隐私信息完全暴漏。此外，在有准入限制的联盟链底层技术上将链上实体与现实实体隔离是不现实的，这种方法只能应用在公有链底层技术上，极大限制了其在商业领域的应用范围。
此外，有部分区块链技术底层将关键的隐私信息应用哈希算法等密码学算法计算得到摘要信息放到区块链上，而隐私信息则通过其他的隐私报文网络路由传输。应用此种方法虽然能在保证信息在传输正确的情况下保证隐私安全，但独立于区块链底层的报文传输网络需要单独架设，对整个系统的开发，部署，维护的要求都更高，无法作为通用解决方案推广。
因此，如何提供一种新的方案，其能够解决上述技术问题是本领域亟待解决的技术难题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种基于区块链系统的交易隐私保护方法、发送方、可见方、基于区块链系统的交易隐私保护系统、计算机设备以及计算机可读存储介质，通过使用对交易中需要进行隐私保护的关键数据进行加密来达到隐私字段只对指定参与方可读的目的，通过对称加密和非对称加密进行配合的方法，实现了高效的对隐私加密。
为了实现上述目的，本发明提供了一种基于区块链系统的交易隐私保护方法，所述方法包括：
发送方获取隐私信息对应的明文报文以及所述明文报文的可见方清单；
根据所述可见方清单组建所述隐私信息对应的区块链交易；
将所述区块链交易发送至区块链网络以进行共识。
本发明的目的之一是，提供了一种基于区块链系统的交易隐私保护方法，所述方法包括：
可见方获取包含有隐私信息的区块：
解析所述区块，获得所述隐私信息的密文报文和可见方密文列表；
根据所述可见方密文列表以及所述密文报文获得所述隐私信息的明文报文。
本发明的目的之一是，提供了一种基于区块链系统的交易隐私保护方法，所述方法包括：
发送方获取隐私信息对应的明文报文以及所述明文报文的可见方清单，根据所述可见方清单组建所述隐私信息对应的区块链交易，将所述区块链交易发送至区块链网络以进行共识；
可见方获取包含有隐私信息的区块，解析所述区块，获得所述隐私信息的密文报文和可见方密文列表，根据所述可见方密文列表以及所述密文报文获得所述隐私信息的明文报文。
本发明的目的之一是，提供了一种基于区块链系统的交易隐私保护的发送方，包括：
明文报文获取模块，用于获取隐私信息对应的明文报文以及所述明文报文的可见方清单；
区块链交易组建模块，用于根据所述可见方清单组建所述隐私信息对应的区块链交易；
区块链交易发送模块，用于将所述区块链交易发送至区块链网络以进行共识。
本发明的目的之一是，提供了一种基于区块链系统的交易隐私保护的可见方，包括：
区块获取模块，用于获取包含有隐私信息的区块：
区块解析模块，用于解析所述区块，获得所述隐私信息的密文报文和可见方密文列表；
明文报文获得模块，用于根据所述可见方密文列表以及所述密文报文获得所述隐私信息的明文报文。
本发明的目的之一是，提供了一种基于区块链系统的交易隐私保护系统，所述系统包括多个业务参与方，发起隐私信息的业务参与方称为发送方，指定可以查看所述隐私信息的业务参与方称为可见方；
其中，所述发送方，用于获取隐私信息对应的明文报文以及所述明文报文的可见方清单，根据所述可见方清单组建所述隐私信息对应的区块链交易，将所述区块链交易发送至区块链网络以进行共识；
所述可见方，用于获取包含有隐私信息的区块，解析所述区块，获得所述隐私信息的密文报文和可见方密文列表，根据所述可见方密文列表以及所述密文报文获得所述隐私信息的明文报文。
本发明的目的之一是，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现一种基于区块链系统的交易隐私保护方法。
本发明的目的之一是，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行一种基于区块链系统的交易隐私保护方法。
本发明的有益效果在于，提供了一种基于区块链系统的交易隐私保护方法、发送方、可见方、基于区块链系统的交易隐私保护系统、计算机设备以及计算机可读存储介质，复用区块链系统中原应用于签名算法的非对称公私钥对，减少了密钥生成和分发的过程，便于实施部署；同时在非对称加密的基础上应用对称加密，利用每次交易都不同的随机生成的交易密钥对隐私信息明文进行加密，一方面对不同长度和大小的隐私信息保持最后的隐私关键信息都是固定长度的交易密钥，保证即使隐私报文明文很大且可见方众多的情况下最终加密后的隐私报文大小也是可控的；另一方面相对直接对隐私关键信息进行非对称加密，应用对称加密显著提升加密的效率。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种基于区块链系统的交易隐私保护方法的流程图；
图2为图1中的步骤S102的具体流程图；
图3为图2中的步骤S201的具体流程图；
图4为图2中的步骤S202的具体流程图；
图5为本发明实施例提供的另一种基于区块链系统的交易隐私保护方法的流程图；
图6为图5中的步骤S503的具体流程图；
图7为本发明实施例提供的又一种基于区块链系统的交易隐私保护方法的流程图；
图8为本发明实施例提供的一种基于区块链系统的交易隐私保护系统的结构示意图；
图9为本发明实施例提供的一种基于区块链系统的交易隐私保护的发送方的结构示意图；
图10为本发明实施例提供的一种基于区块链系统的交易隐私保护的发送方中区块链交易组建模块的结构示意图；
图11为本发明实施例提供的一种基于区块链系统的交易隐私保护的发送方中密文报文获得模块的结构示意图；
图12为本发明实施例提供的一种基于区块链系统的交易隐私保护的发送方中密文列表构建模块的结构示意图；
图13为本发明实施例提供的一种基于区块链系统的交易隐私保护的可见方的结构示意图；
图14为本发明实施例提供的一种基于区块链系统的交易隐私保护的可见方中明文报文获得模块的结构示意图；
图15为本发明提供的具体实施例中发送方与可见方的交互示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本领域技术技术人员知道，本发明的实施方式可以实现为一种系统、装置、方法或计算机程序产品。因此，本发明公开可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件、完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，或者硬件和软件结合的形式。
下面首先介绍本发明涉及的术语。
区块链系统：一种基于分布式账本的去中心化交易系统。
对称加密算法：一种密码算法，在加密过程中使用一个密钥，发收信双方都是使用这个密钥进行加密和解密。
非对称加密算法：一种密码算法，在加密过程中需要有一对公开密钥(公钥)和对应的私有密钥(私钥)，如果用公开密钥对数据进行加密，只有用对应的私有密钥才能解密，即加密传输；如果用私有密钥对数据进行加密，只有用对应的公开密钥才能解密，即数字签名。
智能合约：自动化脚本代码组成的代码，多用于区块链系统中实现交易逻辑的自定义。
共识：区块链网络中，多个分布式节点对交易进行沟通协商，确保所有节点交易一致的过程。
区块链是一种分布式共享账本技术，在各个节点组成的分布式网络中，节点提交交易并通过网络共识产生区块，所有节点根据最最新接收到的区块中的交易更新自己的本地账本，底层的机制保证各节点的账本是完全一致的，使得区块链条在整个网络中都是统一的不会出现分叉情况，实现了交易的可不抵赖、不可篡改。
由于区块链技术的快速发展，其已经应用在了很多商业场景中，而这些场景往往对交易的隐私性有一定的要求，即多个业务方组成的区块链网络中，部分交易信息只对指定的一个或者多个业务参与方可见，其他的业务方无法获取该关键信息的内容。但是由于区块链本身账本共享、节点间账本一致的特性，为隐私要求的达成提出了考验。
基于此，本发明提出了一种基于区块链系统的交易隐私保护方法的流程图，请参阅图7，本发明提供的基于区块链系统的交易隐私保护方法包括：
S701：发送方获取隐私信息对应的明文报文以及所述明文报文的可见方清单；
S702：根据所述可见方清单组建所述隐私信息对应的区块链交易；
S703：将所述区块链交易发送至区块链网络以进行共识；
S704：可见方获取包含有隐私信息的区块；
S705：解析所述区块，获得所述隐私信息的密文报文和可见方密文列表；
S706：根据所述可见方密文列表以及所述密文报文获得所述隐私信息的明文报文。
也即，本发明通过一种结合对称和非对称加密体系对区块链交易中的隐私字段进行加密，实现区块链交易中的隐私字段只对指定的相关参与方可读的目的。
区块链中大量应用的密码学签名技术，区块链上的参与方都需要一对基于非对称密钥体系生成的公私钥对，用来作为自己在区块链网络上的身份标识和信息背书；这种非对称密码体系的应用为隐私加密的实施带来了方便，按照相同的原理，本发明可以使用节点底层自身的公私钥或者独立生成基于业务含义的公私钥，作来标识隐私信息的可见方。本发明使用随机生成的对称密钥对需要加密的隐私信息进行加密，并对该对称密钥再应用非对称加密体系进行分发，从而实现隐私信息的高效、可靠的加密。
在具体的交易发送过程中，交易发送节点需要有各个隐私信息可见方的公钥，将需要隐私处理的信息使用一个随机生成的交易密钥进行对称加密，将密文添加到交易中，同时对该交易密钥使用隐私信息可见方的公钥分别进行非对称加密，并将加密后的密文添加到可见方列表中；此处交易内容的修改可以通过应用部分区块链技术中的智能合约来快速实现。此交易经过区块链网络共识生效后，各可见方接收到此交易即可从可见方列表中找到自身对应的密问，使用自身的私钥进行非对称解密获得交易密钥，之后再使用交易密钥对密文进行对称解密获得隐私信息明文。
图1为本发明实施例提供的一种基于区块链系统的交易隐私保护方法的流程图，请参阅图1，该方法包括：
S101：发送方获取隐私信息对应的明文报文以及所述明文报文的可见方清单；
S102：根据所述可见方清单组建所述隐私信息对应的区块链交易；
S103：将所述区块链交易发送至区块链网络以进行共识。
图2为步骤S102的具体流程图，请参阅图2，步骤S102包括：
S201：根据所述明文报文获得所述隐私信息对应的密文报文；
S202：根据所述可见方清单构建可见方密文列表；
S203：根据所述可见方密文列表构建所述区块链交易的隐私部分；
S204：根据所述区块链交易的隐私部分构建所述区块链交易。
图3为步骤S201的具体流程图，请参阅图3，步骤S201包括：
S301：生成一随机数作为所述明文报文的交易密钥；
S302：根据所述交易密钥对所述明文报文执行对称加密操作，获得所述隐私信息对应的密文报文。
在本发明的一种实施方式中，对称加密诸如通过3DES、SM4等对称加密算法。
图4为步骤S202的具体流程图，请参阅图4，步骤S202包括：
S401：根据所述可见方清单依次获取多个可见方的公钥；
S402：使用所述公钥对所述交易密钥进行非对称加密，获得所述可见方对应的密钥密文；
S403：多个可见方的秘钥密文组成可见方密文列表。
在本发明的一种实施方式中，非对称加密诸如通过RSA、SM2、ECC非对称加密算法。
在本发明的一种实施方式中，步骤S403通过可见方密文列表使用键值对的形式对多个可见方的秘钥密文进行标识来实现。
也即，隐私交易的发送方在发送隐私交易时，首先需要获得需要进行隐私保护的明文数据，以及该数据的可见方清单。在此基础上，发送方需要生成一个随机数作为对隐私信息明文报文对称加密的密钥，并执行加密操作获得隐私信息密文报文，同时此随机密钥称之为交易密钥；接下来依次获取隐私可见方的公钥，分别使用这些公钥对交易密钥进行非对称加密，获得各可见方对应的密钥密文并组成可见方密文列表。至此区块链交易的隐私保护部分构建完成，再增添其他的区块链必要信息后进行打包并将交易广播到区块链网络进行共识。
因此，本发明结合了对称加密算法和非对称加密算法，其中对称加密应用的密钥是根据交易的不同随机生成的交易密钥，而非对称加密应用的公私钥是链上参与方加入到区块链时就确定的身份标识；发送方需要提前得知所有隐私可见方的公钥。同时在组建隐私交易时，需要确定隐私交易报文包含有两个内容：隐私密文报文和可见方密文列表，可见方列表使用键值对的形式对每个可见方的私钥进行标识，即每个可见方的标识作为键(key)对应其相应的密文作为值(value)，以方便各可见方快速获取自身是否在可见方列表中。
如上即是本发明提供的一种基于区块链系统的交易隐私保护的方法，利用非对称加密的公钥加密只有其对应的私钥才能解密的特性，对不同的隐私可见方分别对隐私关键信息进行加密和分发，并在区块链交易中添加新的交易内容，已实现加密隐私信息的广播传输，最后再由可见方利用非对称加密的特性进行解密。
图5为本发明实施例提供的另一种基于区块链系统的交易隐私保护方法的流程图；，请参阅图5，该方法包括：
S501：可见方获取包含有隐私信息的区块：
S502：解析所述区块，获得所述隐私信息的密文报文和可见方密文列表；
S503：根据所述可见方密文列表以及所述密文报文获得所述隐私信息的明文报文。
图6为步骤S503的具体流程图，请参阅图6，步骤S503包括：
S601：从所述可见方密文列表中获得所述可见方对应的密钥密文；
S602：获取所述可见方对应的私钥；
S603：根据所述私钥对所述密钥密文进行解密，获得交易密钥；
S604：使用所述交易密钥对所述密文报文进行解密，获得所述隐私信息的明文报文。
也即，本发明需要在区块链交易中增添特定的隐私交易信息，以方便进行隐私信息的加密和解密；区块链上的各参与方需要提前获得其他可能的相关方的信息以及公钥，以便在发送隐私交易时确认可见方以及对该可见方进行加密；需要在发送方发送交易时进行特定加密流程，包括对称和非对称的两轮加密，同时在可见方接受交易后进行相应的特定解密流程。
本发明还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现一种基于区块链系统的交易隐私保护方法。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行一种基于区块链系统的交易隐私保护方法。
应当注意，尽管在附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。在介绍了本发明示例性实施方式之后，接下来，参考附图对本发明示例性实施方式的系统进行介绍。该系统的实施可以参见上述整体的实施，重复之处不再赘述。
区块链是一种分布式账本技术，区块链网络上的节点将交易提交到区块链网络中，区块链网络中的共识算法将一段时间内所有交易按顺序打包成区块并广播回各节点，并通过hash算法保证区块严格按照顺序排列成链，而节点接受到区块后按照区块中交易的顺序执行并以此更新自己的本地账本数据，这套机制保证了链上所有节点的账本数据是严格一致且不可篡改的。
基于此种区块链技术架构，本发明通过使用对交易中的需要进行隐私保护的关键数据进行加密来达到隐私字段只对指定参与方可读的目的，由于最终的加密后密文只能有一份，即对所有的业务参与方加密后报文都是相同的，故传统的对称和非对称加密方式都存在很大的局限性，本发明通过对称加密和非对称加密进行配合，实现了高效的对隐私加密。
图8为本发明实施例提供的一种基于区块链系统的交易隐私保护系统的结构示意图，请参阅图8，该系统包括多个业务参与方，发起隐私信息的业务参与方称为发送方100，指定可以查看所述隐私信息的业务参与方称为可见方200，其他业务参与方称为不可见方。发送方需要将隐私信息加密，使得只有可见方才能解密交易信息。
图9为本发明实施例提供的一种基于区块链系统的交易隐私保护的发送方的结构示意图，请参阅图9，所述发送方100包括：
明文报文获取模块110，用于获取隐私信息对应的明文报文以及所述明文报文的可见方清单；
区块链交易组建模块120，用于根据所述可见方清单组建所述隐私信息对应的区块链交易；
区块链交易发送模块130，用于将所述区块链交易发送至区块链网络以进行共识。
图10为发送方中区块链交易组建模块120的结构示意图，请参阅图10，所述区块链交易组建模块120包括：
密文报文获得模块121，用于根据所述明文报文获得所述隐私信息对应的密文报文；
密文列表构建模块122，用于根据所述可见方清单构建可见方密文列表；
隐私部分构建模块123，用于据所述可见方密文列表构建所述区块链交易的隐私部分；
区块链交易构建模块124，用于根据所述区块链交易的隐私部分构建所述区块链交易。
图11为发送方中密文报文获得模块的结构示意图，请参阅图11，所述密文报文获得模块121包括：
交易密钥确定模块1211，用于生成一随机数作为所述明文报文的交易密钥；
对称加密操作模块1212，用于根据所述交易密钥对所述明文报文执行对称加密操作，获得所述隐私信息对应的密文报文。
在本发明的一种实施方式中，对称加密诸如通过3DES、SM4等对称加密算法。
图12为本发明实施例提供的发送方中密文列表构建模块的结构示意图，请参阅图12，密文列表构建模块122包括：
公钥获取模块1221，用于根据所述可见方清单依次获取多个可见方的公钥；
非对称加密模块1222，用于使用所述公钥对所述交易密钥进行非对称加密，获得所述可见方对应的密钥密文；
密文列表组成模块1223，用于多个可见方的秘钥密文组成可见方密文列表。
在本发明的一种实施方式中，非对称加密诸如通过RSA、SM2、ECC非对称加密算法。
也即，隐私交易的发送方在发送隐私交易时，首先需要获得需要进行隐私保护的明文数据，以及该数据的可见方清单。在此基础上，发送方需要生成一个随机数作为对隐私信息明文报文对称加密的密钥，并执行加密操作获得隐私信息密文报文，同时此随机密钥称之为交易密钥；接下来依次获取隐私可见方的公钥，分别使用这些公钥对交易密钥进行非对称加密，获得各可见方对应的密钥密文并组成可见方密文列表。至此区块链交易的隐私保护部分构建完成，再增添其他的区块链必要信息后进行打包并将交易广播到区块链网络进行共识。
在本发明的一种实施方式中，所述密文列表组成模块1223包括：
私钥密文标识模块，用于可见方密文列表使用键值对的形式对多个可见方的秘钥密文进行标识。
因此，本发明结合了对称加密算法和非对称加密算法，其中对称加密应用的密钥是根据交易的不同随机生成的交易密钥，而非对称加密应用的公私钥是链上参与方加入到区块链时就确定的身份标识；发送方需要提前得知所有隐私可见方的公钥。同时在组建隐私交易时，需要确定隐私交易报文包含有两个内容：隐私密文报文和可见方密文列表，可见方列表使用键值对的形式对每个可见方的私钥进行标识，即每个可见方的标识作为键(key)对应其相应的密文作为值(value)，以方便各可见方快速获取自身是否在可见方列表中。
如上即是本发明提供的一种基于区块链系统的交易隐私保护的发起方，利用非对称加密的公钥加密只有其对应的私钥才能解密的特性，对不同的隐私可见方分别对隐私关键信息进行加密和分发，并在区块链交易中添加新的交易内容，已实现加密隐私信息的广播传输，最后再由可见方利用非对称加密的特性进行解密。
图13为本发明实施例提供的一种基于区块链系统的交易隐私保护的可见方的结构示意图，请参阅图13，所述可见方200包括：
区块获取模块210，用于获取包含有隐私信息的区块：
区块解析模块220，用于解析所述区块，获得所述隐私信息的密文报文和可见方密文列表；
明文报文获得模块230，用于根据所述可见方密文列表以及所述密文报文获得所述隐私信息的明文报文。
图14为本发明实施例提供的一种基于区块链系统的交易隐私保护的可见方中明文报文获得模块的结构示意图，请参阅图14，所述明文报文获得模块230包括：
密钥密文获取模块231，用于从所述可见方密文列表中获得所述可见方对应的密钥密文；
私钥获取模块232，用于获取所述可见方对应的私钥；
密钥密文解密模块233，用于根据所述私钥对所述密钥密文进行解密，获得交易密钥；
密文报文解密模块234，用于使用所述交易密钥对所述密文报文进行解密，获得所述隐私信息的明文报文。
也即，当区块链上其他的参与方获得的最新区块中包含有隐私交易时，首先需要解析交易结构获取交易隐私密文报文和可见方列表，并从可见方列表中的键值(key)可见方标识中，判断自己是否为隐私信息的规定可见方。如果不是隐私信息的可见方，则交易按照正常的处理逻辑处理交易，忽略交易中的隐私密文；如果是隐私信息的可见方，则该交易接受节点需要从可见方密文列表中获得自己对应的密钥密文，并使用自己的私钥对该密文进行解密获得交易密钥，之后使用交易密钥对隐私信息密文报文进行解密获得隐私信息明文报文，至此隐私信息的获取完成。
如上即是本发明提供的一种基于区块链系统的交易隐私保护系统，主要分为区块链隐私交易发送方的加密部分，以及隐私交易接收方的解密部分，一个发送方可以对应多个接收方，发送方在执行完隐私信息加密操作并且将交易发送到区块链网络后，各接收方根据最新区块中的隐私交易信息分别执行解密操作获得隐私信息。本发明复用区块链系统中原应用于签名算法的非对称公私钥对，减少了密钥生成和分发的过程，便于实施部署；同时在非对称加密的基础上应用对称加密，利用每次交易都不同的随机生成的交易密钥对隐私信息明文进行加密，一方面对不同长度和大小的隐私信息保持最后的隐私关键信息都是固定长度的交易密钥，保证即使隐私报文明文很大且可见方众多的情况下最终加密后的隐私报文大小也是可控的；另一方面相对直接对隐私关键信息进行非对称加密，应用对称加密显著提升加密的效率。此外本发明新增修改交易的内容，可以直接修改区块链协议底层实现，或者应用区块链中的智能合约概念在不修改底层的情况下灵活动态添加，适用范围广。
此外，尽管在上文详细描述中提及了系统的若干单元模块，但是这种划分仅仅并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多单元的特征和功能可以在一个单元中具体化。同样，上文描述的一个单元的特征和功能也可以进一步划分为由多个单元来具体化。以上所使用的术语“模块”和“单元”，可以是实现预定功能的软件和/或硬件。尽管以下实施例所描述的模块较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
下面结合具体的实施例，详细介绍本发明的技术方案。图15为本发明提供的具体实施例中发送方与可见方的交互示意图，请参阅图15，发送方发送可见方为A、B、C的隐私交易的加密流程，可见方B收到交易后进行解密流程。本发明使用随机生成的对称密钥对需要加密的隐私信息进行加密，并对该对称密钥再应用非对称加密体系进行分发，从而实现隐私信息的高效、可靠的加密。
在具体的交易发送过程中，交易发送节点需要有各个隐私信息可见方的公钥，将需要隐私处理的信息使用一个随机生成的交易密钥进行对称加密，将密文添加到交易中，同时对该交易密钥使用隐私信息可见方的公钥分别进行非对称加密，并将加密后的密文添加到可见方列表中；此处交易内容的修改可以通过应用部分区块链技术中的智能合约来快速实现。此交易经过区块链网络共识生效后，各可见方接收到此交易即可从可见方列表中找到自身对应的密问，使用自身的私钥进行非对称解密获得交易密钥，之后再使用交易密钥对密文进行对称解密获得隐私信息明文。
本发明的关键点和欲保护点为：
1、应用对称加密将隐私信息进行第一步对称加密，将隐私信息的关键报文简化为长度固定的对称交易密钥，便于对多个可见方的分发；
2、本发明的对称密钥每次交易中动态生成，避免了对称密钥的管理和分发问题，且进一步保证了加密的安全性。
3、利用区块链系统中大量应用的非对称加密体系，在不新增密钥的条件下对隐私关键信息进行多个可见方的分发；
4、利用区块链系统中的智能合约即可实现对交易报文中的隐私信息新增，不修改区块链系统的框架机制，便于各种区块链系统应用。
对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进(例如，对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进)还是软件上的改进(对于方法流程的改进)。然而，随着技术的发展，当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此，不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如，可编程逻辑器件(ProgrammableLogic Device,PLD)(例如现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA))就是这样一种集成电路，其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片PLD上，而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片。而且，如今，取代手工地制作集成电路芯片，这种编程也多半改用“逻辑编译器(logiccompiler)”软件来实现，它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似，而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写，此称之为硬件描述语言(Hardware DescriptionLanguage，HDL)，而HDL也并非仅有一种，而是有许多种，如ABEL(Advanced BooleanExpression Language)、AHDL(Altera Hardware Description Language)、Confluence、CUPL(Cornell University Programming Language)、HDCal、JHDL(Java HardwareDescription Language)、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL(Ruby Hardware DescriptionLanguage)等，目前最普遍使用的是VHDL(Very-High-Speed Integrated CircuitHardware Description Language)与Verilog2。本领域技术人员也应该清楚，只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中，就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。
控制器可以按任何适当的方式实现，例如，控制器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式，控制器的例子包括但不限于以下微控制器：ARC 625D、Atmel AT91SAM、Microchip PIC18F26K20以及Silicone Labs C8051F320，存储器控制器还可以被实现为存储器的控制逻辑的一部分。
本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机系统(可以是个人计算机，服务器，或者网络系统等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本申请可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持系统或便携式系统、平板型系统、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子系统、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或系统的分布式计算环境等等。
本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理系统来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储系统在内的本地和远程计算机存储介质中。
虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。
Claims (12)
1.一种基于区块链系统的交易隐私保护方法，其特征在于，所述方法包括：
发送方获取隐私信息对应的明文报文以及所述明文报文的可见方清单；
生成一随机数作为所述明文报文的交易密钥；
根据所述交易密钥对所述明文报文执行对称加密操作，获得所述隐私信息对应的密文报文；
根据所述可见方清单依次获取多个可见方的公钥；
使用所述公钥对所述交易密钥进行非对称加密，获得所述可见方对应的密钥密文；
多个可见方的密钥密文组成可见方密文列表；
根据所述可见方密文列表和所述隐私信息对应的密文报文构建所述区块链交易的隐私部分；
根据所述区块链交易的隐私部分构建所述区块链交易；
将所述区块链交易发送至区块链网络以进行共识。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，多个可见方的密钥密文组成可见方密文列表包括：
可见方密文列表使用键值对的形式对多个可见方的密钥密文进行标识。
3.一种基于区块链系统的交易隐私保护方法，其特征在于，所述方法包括：
可见方获取包含有隐私信息的区块：
解析所述区块，获得所述隐私信息的密文报文和可见方密文列表；
根据所述可见方密文列表以及所述密文报文获得所述隐私信息的明文报文；
其中，包含有隐私信息的区块按照如下方式构建：
发送方获取隐私信息对应的明文报文以及所述明文报文的可见方清单；
生成一随机数作为所述明文报文的交易密钥；
根据所述交易密钥对所述明文报文执行对称加密操作，获得所述隐私信息对应的密文报文；
根据所述可见方清单依次获取多个可见方的公钥；
使用所述公钥对所述交易密钥进行非对称加密，获得所述可见方对应的密钥密文；
多个可见方的密钥密文组成可见方密文列表；
根据所述可见方密文列表和所述隐私信息对应的密文报文构建所述区块链交易的隐私部分；
根据所述区块链交易的隐私部分构建所述区块链交易；
将所述区块链交易发送至区块链网络以进行共识。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述可见方密文列表以及所述密文报文获得所述隐私信息的明文报文包括：
从所述可见方密文列表中获得所述可见方对应的密钥密文；
获取所述可见方对应的私钥；
根据所述私钥对所述密钥密文进行解密，获得交易密钥；
使用所述交易密钥对所述密文报文进行解密，获得所述隐私信息的明文报文。
5.一种基于区块链系统的交易隐私保护方法，其特征在于，所述方法包括：
发送方获取隐私信息对应的明文报文以及所述明文报文的可见方清单，生成一随机数作为所述明文报文的交易密钥；根据所述交易密钥对所述明文报文执行对称加密操作，获得所述隐私信息对应的密文报文；根据所述可见方清单依次获取多个可见方的公钥；使用所述公钥对所述交易密钥进行非对称加密，获得所述可见方对应的密钥密文；多个可见方的密钥密文组成可见方密文列表；根据所述可见方密文列表和所述隐私信息对应的密文报文构建所述区块链交易的隐私部分；根据所述区块链交易的隐私部分构建所述区块链交易，将所述区块链交易发送至区块链网络以进行共识；
可见方获取包含有隐私信息的区块，解析所述区块，获得所述隐私信息的密文报文和可见方密文列表，根据所述可见方密文列表以及所述密文报文获得所述隐私信息的明文报文。
6.一种基于区块链系统的交易隐私保护装置，该装置应用于发送方，其特征在于，所述装置包括：
明文报文获取模块，用于获取隐私信息对应的明文报文以及所述明文报文的可见方清单；
区块链交易组建模块，用于生成一随机数作为所述明文报文的交易密钥；根据所述交易密钥对所述明文报文执行对称加密操作，获得所述隐私信息对应的密文报文；根据所述可见方清单依次获取多个可见方的公钥；使用所述公钥对所述交易密钥进行非对称加密，获得所述可见方对应的密钥密文；多个可见方的密钥密文组成可见方密文列表；根据所述可见方密文列表和所述隐私信息对应的密文报文构建所述区块链交易的隐私部分；根据所述区块链交易的隐私部分构建所述区块链交易；
区块链交易发送模块，用于将所述区块链交易发送至区块链网络以进行共识。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述密文列表组成模块包括：
私钥密文标识模块，用于可见方密文列表使用键值对的形式对多个可见方的密钥密文进行标识。
8.一种基于区块链系统的交易隐私保护装置，该装置应用于可见方，其特征在于，所述装置包括：
区块获取模块，用于获取包含有隐私信息的区块：
区块解析模块，用于解析所述区块，获得所述隐私信息的密文报文和可见方密文列表；
明文报文获得模块，用于根据所述可见方密文列表以及所述密文报文获得所述隐私信息的明文报文；
其中，包含有隐私信息的区块按照如下方式构建：
发送方获取隐私信息对应的明文报文以及所述明文报文的可见方清单；
生成一随机数作为所述明文报文的交易密钥；
根据所述交易密钥对所述明文报文执行对称加密操作，获得所述隐私信息对应的密文报文；
根据所述可见方清单依次获取多个可见方的公钥；
使用所述公钥对所述交易密钥进行非对称加密，获得所述可见方对应的密钥密文；
多个可见方的密钥密文组成可见方密文列表；
根据所述可见方密文列表和所述隐私信息对应的密文报文构建所述区块链交易的隐私部分；
根据所述区块链交易的隐私部分构建所述区块链交易；
将所述区块链交易发送至区块链网络以进行共识。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述明文报文获得模块包括：
密钥密文获取模块，用于从所述可见方密文列表中获得所述可见方对应的密钥密文；
私钥获取模块，用于获取所述可见方对应的私钥；
密钥密文解密模块，用于根据所述私钥对所述密钥密文进行解密，获得交易密钥；
密文报文解密模块，用于使用所述交易密钥对所述密文报文进行解密，获得所述隐私信息的明文报文。
10.一种基于区块链系统的交易隐私保护系统，其特征在于，所述系统包括多个业务参与方，发起隐私信息的业务参与方称为发送方，指定可以查看所述隐私信息的业务参与方称为可见方；
其中，所述发送方，用于获取隐私信息对应的明文报文以及所述明文报文的可见方清单，生成一随机数作为所述明文报文的交易密钥；根据所述交易密钥对所述明文报文执行对称加密操作，获得所述隐私信息对应的密文报文；根据所述可见方清单依次获取多个可见方的公钥；使用所述公钥对所述交易密钥进行非对称加密，获得所述可见方对应的密钥密文；多个可见方的密钥密文组成可见方密文列表；根据所述可见方密文列表和所述隐私信息对应的密文报文构建所述区块链交易的隐私部分；根据所述区块链交易的隐私部分构建所述区块链交易，将所述区块链交易发送至区块链网络以进行共识；
所述可见方，用于获取包含有隐私信息的区块，解析所述区块，获得所述隐私信息的密文报文和可见方密文列表，根据所述可见方密文列表以及所述密文报文获得所述隐私信息的明文报文。
11.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至2任意一项权利要求所述的方法或权利要求3至4任意一项权利要求所述的方法或权利要求5所述的方法。
12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有执行权利要求1至2任意一项权利要求所述的方法或权利要求3至4任意一项权利要求所述的方法或权利要求5所述的方法。
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