CN111178880A - 一种零信任和保护数据隐私的安全数据流通方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种零信任和保护数据隐私的安全数据流通方法，包括以下步骤：卖方创建DID实现数据确权；买方检索数据；双方建立安全连接；建立安全传输并交买方试吃数据：卖方通过会话密钥加密试吃数据后发送给买方，买方解密试吃数据，从数据格式和质量等方面确认购买意向；公平交易：买方正式发起交易请求，进行公平交易；数据使用：买方取得数据信息并使用，并在区块链中保存对数据的评价。通过上述方式，本发明提供一种零信任和保护数据隐私的安全数据流通方法，解决了传统数据交易中心的方式中，交易完全依赖第三方的问题。而且，交易记录保存在区块链中，方便用户查询验证。
Description
技术领域
本发明涉及区块链安全数据流通领域，尤其涉及一种零信任和保护数据隐私的安全数据流通方法。
背景技术
目前数据流通在数据资源、数据质量、数据定价和流通合规性等方面存在问题与挑战。数据流通在技术实现上有诸多需求，主要表现在个人信息保护、权益分配、数据安全保障、追溯审计等方面。
区块链具有去中心化、可追溯、防篡改、匿名性等特点，通过区块链技术，可以在授权存在、数据溯源等数据流通的关键问题上进行改善，同时实现智能合约等新交易手段。区块链技术还可以保证数据流通去中介以及公平性。此外，去中心化数字身份DID技术以及加密技术、零知识证明技术等可以保护用户个人的隐私安全。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种零信任和保护数据隐私的安全数据流通方法，具有以下几点有益效果：
(1)将数据锚定到区块链上，区块链的防篡改和时间戳特性，保证了区块链上数据的唯一性，实现数据确权的功能。用户从区块链上获得交易数据的信息，避免了数据的滥用。
(2)相比于中介可能存在不可信和数据泄露等问题，区块链去中心化，实现了去中介的点对点的数据流通，避免了第三方中介泄露数据的风险。
(3)区块链技术、安全的智能合约语言以及零知识证明技术实现点对点数据公平交易，同时由智能合约自动执行交易，然后将交易记录保存在区块链上。这解决了传统数据交易中心的方式中，交易完全依赖第三方的问题。而且，交易记录保存在区块链中，方便用户查询验证。
(4)去中心化数字身份DID作为用户在区块中的匿名身份，可以保护用户的个人隐私信息安全。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种零信任和保护数据隐私的安全数据流通方法，包括以下步骤：
S1，卖方创建DID实现数据确权：卖方创建DID，并将数据的信息写入DID文档，然后将确权后的DID上链；
S2，买方检索数据：买方创建DID并浏览区块链中的数据信息，确认购买目标后从区块链获得卖方DID及其公钥；
S3，双方建立安全连接：买方尝试向卖方发送数据试吃请求，并生成会话密钥，建立安全连接；
S4，建立安全传输并交买方试吃数据：卖方通过会话密钥加密试吃数据后发送给买方，买方解密试吃数据，从数据格式和质量等方面确认购买意向；
S5，公平交易：买方正式发起交易请求，进行公平交易；
S6，数据使用：买方取得数据信息并使用，并在区块链中保存对数据的评价。
在本发明一个较佳实施例中，所述公平交易过程包括以下步骤：
S5.1，交易准备：买方发起交易请求，卖方生成对称密钥及零知识证明，将数据用对称密钥加密，并将用于验证零知识证明和解密的相关参数发送给买方；
S5.2，发布合约：买方验证交易准备的合法性并发布智能合约；
S5.3，对称密钥传入：卖方向链上智能合约传入对称密钥；
S5.4，交易执行：智能合约验证参数后执行交易，交易完成后卖方得到代币，买方得到加密数据的密钥。
在本发明一个较佳实施例中，所述交易准备过程包括以下步骤：
S5.1.1，使用对称密钥k对交易数据进行加密，生成数据密文；
S5.1.2，使用对称密钥r对对称密钥k进行加密生成密钥密文，并生成密钥承诺；
S5.1.3，卖方获取买方公钥加密所述密钥密文生成公钥加密密文；
S5.1.4，卖方将公钥加密密文、数据密文、密钥承诺发送给买方。
在本发明一个较佳实施例中，所述发布合约过程包括以下步骤：
S5.2.1，买方用私钥解密公钥加密密文，得到密钥密文；
S5.2.2，利用数据密文和密钥密文验证承诺，用于证明能解密的对称密钥的存在；
S5.2.3，在链上发布智能合约并通知卖方。
在本发明一个较佳实施例中，所述智能合约内容包括密钥承诺和交易代币金额。
在本发明一个较佳实施例中，所述交易执行过程包括以下步骤：
S5.4.1，在对步骤S5.3的验证通过后，智能合约向卖方转账相应数额的代币；
S5.4.2，买方从链上获取对称密钥k和r；
S5.4.3，买方用对称密钥r对密钥密文解密得到对称密钥k，用对称密钥k解密数据密文得到购买数据信息。
本发明的有益效果是：本发明提供的一种零信任和保护数据隐私的安全数据流通方法，具有以下几点有益效果：
(1)将数据锚定到区块链上，区块链的防篡改和时间戳特性，保证了区块链上数据的唯一性，实现数据确权的功能。用户从区块链上获得交易数据的信息，避免了数据的滥用。
(2)相比于中介可能存在不可信和数据泄露等问题，区块链去中心化，实现了去中介的点对点的数据流通，避免了第三方中介泄露数据的风险。
(3)区块链技术、安全的智能合约语言以及零知识证明技术实现点对点数据公平交易，同时由智能合约自动执行交易，然后将交易记录保存在区块链上。这解决了传统数据交易中心的方式中，交易完全依赖第三方的问题。而且，交易记录保存在区块链中，方便用户查询验证。
(4)去中心化数字身份DID作为用户在区块中的匿名身份，可以保护用户的个人隐私信息安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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它的附图，其中：
图1是本发明一种零信任和保护数据隐私的安全数据流通方法的一较佳实施例的结构图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例包括：
一种零信任和保护数据隐私的安全数据流通方法，包括以下步骤：
S1，卖方创建DID实现数据确权：卖方创建DID，并将数据的信息写入DID文档，然后将确权后的DID上链；
S2，买方检索数据：买方创建DID并浏览区块链中的数据信息，确认购买目标后从区块链获得卖方DID及其公钥；
S3，双方建立安全连接：买方尝试向卖方发送数据试吃请求，并生成会话密钥，建立安全连接；
S4，建立安全传输并交买方试吃数据：卖方通过会话密钥加密试吃数据后发送给买方，买方解密试吃数据，从数据格式和质量等方面确认购买意向；
S5，公平交易：买方正式发起交易请求，进行公平交易；
S6，数据使用：买方取得数据信息并使用，并在区块链中保存对数据的评价。
其中，所述公平交易过程包括以下步骤：
S5.1，交易准备：买方发起交易请求，卖方生成对称密钥及零知识证明，将数据用对称密钥加密，并将用于验证零知识证明和解密的相关参数发送给买方；
S5.2，发布合约：买方验证交易准备的合法性并发布智能合约；
S5.3，对称密钥传入：卖方向链上智能合约传入对称密钥；
S5.4，交易执行：智能合约验证参数后执行交易，交易完成后卖方得到代币，买方得到加密数据的密钥。
进一步的，所述交易准备过程包括以下步骤：
S5.1.1，使用对称密钥k对交易数据进行加密，生成数据密文；
S5.1.2，使用对称密钥r对对称密钥k进行加密生成密钥密文，并生成密钥承诺；
S5.1.3，卖方获取买方公钥加密所述密钥密文生成公钥加密密文；
S5.1.4，卖方将公钥加密密文、数据密文、密钥承诺发送给买方。
进一步的，所述发布合约过程包括以下步骤：
S5.2.1，买方用私钥解密公钥加密密文，得到密钥密文；
S5.2.2，利用数据密文和密钥密文验证承诺，用于证明能解密的对称密钥的存在；
S5.2.3，在链上发布智能合约并通知卖方。
进一步的，所述智能合约内容包括密钥承诺和交易代币金额。
进一步的，所述交易执行过程包括以下步骤：
S5.4.1，在对步骤S5.3的验证通过后，智能合约向卖方转账相应数额的代币；
S5.4.2，买方从链上获取对称密钥k和r；
S5.4.3，买方用对称密钥r对密钥密文解密得到对称密钥k，用对称密钥k解密数据密文得到购买数据信息。
本发明一实际应用场景可简单描述为以下具体过程，其中Alice作为数据信息卖方，Bob作为数据信息买方，双方在区块链上对数据信息进行等价交换流通的具体过程如下：
(1)创建DID，数据确权。Alice作为数据持有方创建DID，并将数据的信息写入DID文档，然后将DID上链，实现数据的确权。
(2)数据检索。Bob作为用户创建DID，然后查看区块链中的数据信息，初步确定Alice的数据是自己需要的类型，并从区块链上获得Alice的DID以及公钥。
(3)建立安全连接。Bob向Alice发送数据“试吃”请求，并生成会话密钥，建立安全连接。
(4)数据“试吃”与安全传输。Alice通过会话密钥加密“试吃”数据，然后发送给Bob。Bob解密“试吃”数据，从数据格式和质量等方面进一步确定数据是自己需要的。
(5)公平交易。Bob向Alice发送交易请求，Alice生成安全参数、一次性对称密钥以及零知识证明，将数据用一次性对称密钥加密，然后将加密后的数据以及相应的证明一起发送给Bob，Bob验证通过后发布智能合约，Alice发布一次性对称密钥，智能合约验证参数后执行交易。交易完成后Alice得到Token，Bob得到加密数据的秘钥。
(6)数据使用。Bob得到数据m后，使用数据m，并在区块链中保存对数据m的评价。
通过上述方式，本发明所要解决的技术问题总结为：
(1)数据流通中的确权问题；
(2)介可能存在不可信和数据泄露的问题；
(3)数据安全传输的问题；
(4)数据公平交易的问题；
(5)数据流通中的个人隐私信息泄露的问题。
相对应地，本发明的创新点可总结为：
(1)本方案采用区块链技术，将数据锚定到区块链上，区块链防篡改和时间戳特性实现了数据确权的功能。
(2)本方案利用区块链的去中心化，解决中介可能存在的不可信和数据泄露问题。
(3)本方案采用对称加密和公钥加密相结合，实现了数据的安全传输。
(4)本方案采用区块链、安全的智能合约语言以及零知识证明技术，实现了数据的点对点公平交易。区块链记录所有的交易记录，保证交易的可追溯性。
(5)本方案采用去中心化数字身份(DID)技术，结合区块链匿名性，解决数据流通中的用户个人隐私泄露的问题。
综上所述，本发明提供了一种零信任和保护数据隐私的安全数据流通方法，具有以下几点有益效果：
(1)将数据锚定到区块链上，区块链的防篡改和时间戳特性，保证了区块链上数据的唯一性，实现数据确权的功能。用户从区块链上获得交易数据的信息，避免了数据的滥用。
(2)相比于中介可能存在不可信和数据泄露等问题，区块链去中心化，实现了去中介的点对点的数据流通，避免了第三方中介泄露数据的风险。
(3)区块链技术、安全的智能合约语言以及零知识证明技术实现点对点数据公平交易，同时由智能合约自动执行交易，然后将交易记录保存在区块链上。这解决了传统数据交易中心的方式中，交易完全依赖第三方的问题。而且，交易记录保存在区块链中，方便用户查询验证。
(4)去中心化数字身份DID作为用户在区块中的匿名身份，可以保护用户的个人隐私信息安全。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种零信任和保护数据隐私的安全数据流通方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，卖方创建DID实现数据确权：卖方创建DID，并将数据的信息写入DID文档，然后将确权后的DID上链；
S2，买方检索数据：买方创建DID并浏览区块链中的数据信息，确认购买目标后从区块链获得卖方DID及其公钥；
S3，双方建立安全连接：买方尝试向卖方发送数据试吃请求，并生成会话密钥，建立安全连接；
S4，建立安全传输并交买方试吃数据：卖方通过会话密钥加密试吃数据后发送给买方，买方解密试吃数据，从数据格式和质量等方面确认购买意向；
S5，公平交易：买方正式发起交易请求，进行公平交易；
S6，数据使用：买方取得数据信息并使用，并在区块链中保存对数据的评价。
2.根据权利要求1所述的零信任和保护数据隐私的安全数据流通方法，其特征在于，所述公平交易过程包括以下步骤：
S5.1，交易准备：买方发起交易请求，卖方生成对称密钥及零知识证明，将数据用对称密钥加密，并将用于验证零知识证明和解密的相关参数发送给买方；
S5.2，发布合约：买方验证交易准备的合法性并发布智能合约；
S5.3，对称密钥传入：卖方向链上智能合约传入对称密钥；
S5.4，交易执行：智能合约验证参数后执行交易，交易完成后卖方得到代币，买方得到加密数据的密钥。
3.根据权利要求2所述的零信任和保护数据隐私的安全数据流通方法，其特征在于，所述交易准备过程包括以下步骤：
S5.1.1，使用对称密钥k对交易数据进行加密，生成数据密文；
S5.1.2，使用对称密钥r对对称密钥k进行加密生成密钥密文，并生成密钥承诺；
S5.1.3，卖方获取买方公钥加密所述密钥密文生成公钥加密密文；
S5.1.4，卖方将公钥加密密文、数据密文、密钥承诺发送给买方。
4.根据权利要求2所述的零信任和保护数据隐私的安全数据流通方法，其特征在于，所述发布合约过程包括以下步骤：
S5.2.1，买方用私钥解密公钥加密密文，得到密钥密文；
S5.2.2，利用数据密文和密钥密文验证承诺，用于证明能解密的对称密钥的存在；
S5.2.3，在链上发布智能合约并通知卖方。
5.根据权利要求2所述的零信任和保护数据隐私的安全数据流通方法，其特征在于，所述智能合约内容包括密钥承诺和交易代币金额。
6.根据权利要求3所述的零信任和保护数据隐私的安全数据流通方法，其特征在于，所述交易执行过程包括以下步骤：
S5.4.1，在对步骤S5.3的验证通过后，智能合约向卖方转账相应数额的代币；
S5.4.2，买方从链上获取对称密钥k和r；
S5.4.3，买方用对称密钥r对密钥密文解密得到对称密钥k，用对称密钥k解密数据密文得到购买数据信息。
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