CN110555318A - 一种基于区块链的隐私数据保护的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于区块链的隐私数据保护的方法，涉及数据保护技术领域；将隐私数据存储到本地节点，进行隐私数据的写链及读取：本地节点利用加密秘钥对隐私数据进行加密生成密文Data1，对加密秘钥进行加密生成密文Data2，本地节点将Data1和Data2广播到区块链上的授权节点，授权节点利用私钥解密Data2获取隐私数据的加密秘钥，使用加密秘钥解密Data1读取隐私数据的明文数据；利用本发明方法构建了隐私数据被保护并可授权的区块链网络，采用对称加密技术对数据进行加密，并使用非对称加密技术对加密秘钥进行加密，保证了隐私数据不可能被破解，满足了企业敏感数据的安全性考虑，可一步扩展区块链的应用场景。
Description
技术领域
本发明公开一种基于区块链的隐私数据保护的方法，涉及数据保护技术领域。
背景技术
区块链是一种去中心化的分布式数据库，是由区块链网络中所有节点共同维护的一个公共账本。经过多年发展，衍生出了多种适用不同场景的区块链网络类型，按照数据开放程度划分，分为公有链、联盟链和私有链。公有链对所有人或组织开放，任何人或组织均可加入到公有链中；联盟链属于半开放模式，具有准入机制，有指定的共识节点，由特定的多个社会群体，如银行、企业、政府机构等参与的一种区块链网络；私有链，则是指网络中所有节点均由一个社会群体掌握的区块链网络。
Hyperledger Fabric是一个面向企业级客户的联盟链开源项目，可以很方便的使用Hyperledger Fabric搭建一个由各个企业和社会组织参与的、数据共享的联盟链。但许多企业往往都会有一些保密性要求较高的数据，并不希望对同一个区块链网络上的其他企业开放，或者只想对某一个企业开放。本发明提出了一种基于区块链的隐私数据保护的方法，构建了隐私数据被保护并可授权的区块链网络，采用对称加密技术对数据进行加密，并使用非对称加密技术对加密秘钥进行加密，保证了隐私数据不可能被破解，满足了企业敏感数据的安全性考虑，扩展了区块链的应用场景。
发明内容
本发明针对现有技术的问题，提供一种基于区块链的隐私数据保护的方法，满足了企业敏感数据的安全性考虑，扩展了区块链的应用场景。
本发明提出的具体方案是：
一种基于区块链的隐私数据保护的方法，将隐私数据存储到本地节点，进行隐私数据的写链及读取：本地节点利用加密秘钥对隐私数据进行加密生成密文Data1，对加密秘钥进行加密生成密文Data2，
本地节点将Data1和Data2广播到区块链上的授权节点，授权节点利用私钥解密Data2获取隐私数据的加密秘钥，使用加密秘钥解密Data1读取隐私数据的明文数据。
所述的方法中利用智能合约进行隐私数据写链及读取。
所述的方法中利用智能合约进行隐私数据写链及读取的具体过程为：
获取本地节点和授权节点的公钥，
本地节点使用加密秘钥对隐私数据进行加密生成密文Data1，使用授权节点的公钥对加密秘钥进行加密生成密文Data2，将Data1和Data2广播到授权节点，
授权节点利用私钥解密Data2获取隐私数据的加密秘钥，使用加密秘钥解密Data1读取隐私数据的明文数据。
所述的方法中针对用户要求，授权节点上查询隐私数据是否存在，若存在，则授权节点使用私钥解密Data2获取隐私数据的加密秘钥，利用加密秘钥解密Data1读取隐私数据的明文数据。
所述的方法中授权节点使用私钥解密Data2获取隐私数据的加密秘钥后，授权节点再次查询隐私数据是否存在，存在则授权节点使用加密秘钥解密Data1读取隐私数据的明文数据。
所述的方法中利用智能合约进行隐私数据查询。
所述的方法中利用智能合约进行隐私数据查询的具体过程为：针对用户要求，利用智能合约授权节点查询隐私数据是否存在，若存在则授权节点使用私钥解密Data2获取隐私数据的加密秘钥，并再次利用智能合约查询隐私数据是否存在，存在则授权节点使用加密秘钥解密Data1读取隐私数据的明文数据。
一种对隐私数据进行保护的区块链，区块链上将隐私数据存储到本地节点，进行隐私数据的写链及读取：本地节点利用加密秘钥对隐私数据进行加密生成密文Data1，对加密秘钥进行加密生成密文Data2，
本地节点将Data1和Data2广播到区块链上的授权节点，授权节点利用私钥解密Data2获取隐私数据的加密秘钥，使用加密秘钥解密Data1读取隐私数据的明文数据。
所述的区块链中利用智能合约进行隐私数据写链及读取和查询。
本发明的有益之处是：
本发明提供一种基于区块链的隐私数据保护的方法，将隐私数据存储到本地节点，进行隐私数据的写链及读取：本地节点利用加密秘钥对隐私数据进行加密生成密文Data1，对加密秘钥进行加密生成密文Data2，本地节点将Data1和Data2广播到区块链上的授权节点，授权节点利用私钥解密Data2获取隐私数据的加密秘钥，使用加密秘钥解密Data1读取隐私数据的明文数据；利用本发明方法构建了隐私数据被保护并可授权的区块链网络，采用对称加密技术对数据进行加密，并使用非对称加密技术对加密秘钥进行加密，保证了隐私数据不可能被破解，满足了企业敏感数据的安全性考虑，可一步扩展区块链的应用场景。
附图说明
图1是本发明方法流程示意图。
具体实施方式
本发明提供一种基于区块链的隐私数据保护的方法，将隐私数据存储到本地节点，进行隐私数据的写链及读取：本地节点利用加密秘钥对隐私数据进行加密生成密文Data1，对加密秘钥进行加密生成密文Data2，
本地节点将Data1和Data2广播到区块链上的授权节点，授权节点利用私钥解密Data2获取隐私数据的加密秘钥，使用加密秘钥解密Data1读取隐私数据的明文数据。
同时本发明提供与上述方法相应的一种对隐私数据进行保护的区块链，区块链上将隐私数据存储到本地节点，进行隐私数据的写链及读取：本地节点利用加密秘钥对隐私数据进行加密生成密文Data1，对加密秘钥进行加密生成密文Data2，
本地节点将Data1和Data2广播到区块链上的授权节点，授权节点利用私钥解密Data2获取隐私数据的加密秘钥，使用加密秘钥解密Data1读取隐私数据的明文数据。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
本发明中所指的区块链上的本地节点和授权节点是相对而言的，存储自身隐私数据并为其他节点授权，则可称此节点为本地节点，其他被授权的节点就是授权节点。节点之间可以互为本地节点和授权节点。
以联盟链为例，利用本发明方法对节点的隐私数据进行保护，具体过程为：
将隐私数据存储到本地节点的私有数据库，私有数据库的明文数据不自动同步到其他节点，本地节点和授权节点均有公钥Pub-keys，
本地节点使用加密秘钥对隐私数据进行加密生成密文Data1，使用授权节点的公钥Pub-keys对加密秘钥进行加密生成密文Data2，将Data1和Data2写入到本地节点的私有数据库,将Data1和Data2广播到授权节点，
授权节点利用私钥解密Data2获取隐私数据的加密秘钥，使用加密秘钥解密Data1读取隐私数据的明文数据，并写入到授权节点的本地私有数据库。
在上述过程中，区块链各授权节点的用户可以发起隐私数据查询，针对用户要求，在授权节点上根据关键字(key)检查是否存在要查询的隐私数据，若不存在，返回错误信息给区块链的用户，若存在，则用户在授权节点使用私钥解密Data2获取隐私数据的加密秘钥，用户可再次使用加密秘钥和key在授权节点查询隐私数据是否存在，存在则用户在授权节点使用加密秘钥解密Data1读取隐私数据的明文数据。
在上述过程中，可利用智能合约进行隐私数据写链及读取和查询，其中智能合约(Private-vc)接收到隐私数据写链和读取交易提案时，首先，获取本地节点和各个授权节点的公钥(Pub-keys)；然后，使用加密秘钥对隐私数据进行加密生成密文Data1，并将加密秘钥使用Pub-keys进行加密得到密文Data2；最后，将Data1和Data2写入到本地节点的私有数据库,并将Data1和Data2数据向授权节点广播，由授权节点的私钥解密Data2，获取到隐私数据的加密秘钥，用该加密秘钥解密Data1获取到隐私数据明文，并写入到授权节点的本地私有数据库；
区块链各授权节点的用户利用智能合约发起隐私数据查询交易提案到授权节点(Peer1)，Private-vc首先根据关键字(key)检查是否存在要查询的隐私数据，若不存在，返回错误信息给区块链用户，若存在，将Data2返回给区块链用户，用户使用授权节点的私钥解密Data2获取到隐私数据的加密秘钥，然后用户使用加密秘钥和key再次利用智能合约提交隐私数据查询交易提案到授权节点；在授权节点使用加密秘钥解密Data1获取隐私数据明文，并返回给用户。
本发明区块链以联盟链为基础构建，Hyperledger Fabric区块链节点组件源码，构建区块链节点运行环境(Peer-VM)。使用Hyperledger Fabric和构建的Peer-VM部署联盟链网络，对各节点的隐私数据进行保护，具体过程为：
区块链上将隐私数据存储到本地节点的私有数据库，私有数据库的明文数据不自动同步到其他节点，本地节点和授权节点均有公钥Pub-keys，
本地节点使用加密秘钥对隐私数据进行加密生成密文Data1，使用授权节点的公钥Pub-keys对加密秘钥进行加密生成密文Data2，将Data1和Data2写入到本地节点的私有数据库,将Data1和Data2广播到授权节点，
授权节点利用私钥解密Data2获取隐私数据的加密秘钥，使用加密秘钥解密Data1读取隐私数据的明文数据，并写入到授权节点的本地私有数据库。
在上述过程中，区块链各授权节点的客户端用户可以发起隐私数据查询，针对用户要求，在授权节点上根据关键字(key)检查是否存在要查询的隐私数据，若不存在，返回错误信息给区块链的客户端用户，若存在，则将Data2返回给区块链客户端用户，用户在授权节点使用私钥解密Data2获取隐私数据的加密秘钥，客户端用户可再次使用加密秘钥和key在授权节点查询隐私数据是否存在，存在则用户在授权节点使用加密秘钥解密Data1读取隐私数据的明文数据。
在上述过程中，区块链可利用智能合约进行隐私数据写链及读取和查询，其中智能合约(Private-vc)接收到隐私数据写链和读取交易提案时，首先，获取本地节点和各个授权节点的公钥(Pub-keys)；然后，使用加密秘钥对隐私数据进行加密生成密文Data1，并将加密秘钥使用Pub-keys进行加密得到密文Data2；最后，将Data1和Data2写入到本地节点的私有数据库,并将Data1和Data2数据向授权节点广播，由授权节点的私钥解密Data2，获取到隐私数据的加密秘钥，用该加密秘钥解密Data1获取到隐私数据明文，并写入到授权节点的本地私有数据库；
区块链各授权节点的客户端用户可利用智能合约发起隐私数据查询交易提案到授权节点(Peer1)，Private-vc首先根据关键字(key)检查是否存在要查询的隐私数据，若不存在，返回错误信息给区块链用户，若存在，将Data2返回给区块链客户端用户，用户使用授权节点的私钥解密Data2获取到隐私数据的加密秘钥，然后用户使用加密秘钥和key再次利用智能合约提交隐私数据查询交易提案到授权节点；在授权节点使用加密秘钥解密Data1获取隐私数据明文，并返回给客户端用户。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (9)
1.一种基于区块链的隐私数据保护的方法，其特征是将隐私数据存储到本地节点，进行隐私数据的写链及读取：本地节点利用加密秘钥对隐私数据进行加密生成密文Data1，对加密秘钥进行加密生成密文Data2，
本地节点将Data1和Data2广播到区块链上的授权节点，授权节点利用私钥解密Data2获取隐私数据的加密秘钥，使用加密秘钥解密Data1读取隐私数据的明文数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是利用智能合约进行隐私数据写链及读取。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征是具体过程为：
获取本地节点和授权节点的公钥，
本地节点使用加密秘钥对隐私数据进行加密生成密文Data1，使用授权节点的公钥对加密秘钥进行加密生成密文Data2，将Data1和Data2广播到授权节点，
授权节点利用私钥解密Data2获取隐私数据的加密秘钥，使用加密秘钥解密Data1读取隐私数据的明文数据。
4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征是针对用户要求，授权节点上查询隐私数据是否存在，若存在，则授权节点使用私钥解密Data2获取隐私数据的加密秘钥，利用加密秘钥解密Data1读取隐私数据的明文数据。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征是授权节点使用私钥解密Data2获取隐私数据的加密秘钥后，授权节点再次查询隐私数据是否存在，存在则授权节点使用加密秘钥解密Data1读取隐私数据的明文数据。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征是利用智能合约进行隐私数据查询。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征是具体过程为：针对用户要求，利用智能合约授权节点查询隐私数据是否存在，若存在则授权节点使用私钥解密Data2获取隐私数据的加密秘钥，并再次利用智能合约查询隐私数据是否存在，存在则授权节点使用加密秘钥解密Data1读取隐私数据的明文数据。
8.一种对隐私数据进行保护的区块链，其特征是区块链上将隐私数据存储到本地节点，进行隐私数据的写链及读取：本地节点利用加密秘钥对隐私数据进行加密生成密文Data1，对加密秘钥进行加密生成密文Data2，
本地节点将Data1和Data2广播到区块链上的授权节点，授权节点利用私钥解密Data2获取隐私数据的加密秘钥，使用加密秘钥解密Data1读取隐私数据的明文数据。
9.根据权利要求8所述的区块链，其特征是利用智能合约进行隐私数据写链及读取和查询。
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