CN114266662A - 一种基于区块链的去中心化数字身份管理方法及装置 - Google Patents

一种基于区块链的去中心化数字身份管理方法及装置 Download PDF

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CN114266662A CN202111655147.0A CN202111655147A CN114266662A CN 114266662 A CN114266662 A CN 114266662A CN 202111655147 A CN202111655147 A CN 202111655147A CN 114266662 A CN114266662 A CN 114266662A
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龚力
谢树洲
许小婷
邝国燊
姜茗耀
李华锋
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Abstract

本发明公开了一种基于区块链的去中心化数字身份管理方法及装置,其中方法包括:通过发起区块链交易,新建智能合约生成用户机构的用户数字身份;在验证用户数字身份后,向用户数字身份发放凭证;验证凭证的合法性;在验证凭证合法后,通过调用登记合约登记凭证的颁发时间。本发明实施例的数字身份生成及凭证颁发流程均无需第三方的参与,从而能够实现完全去中心化,能够有效避免中心化存在的问题,在防止数据被篡改出现的数据安全问题的同时,有效提高了数字身份和凭证管理的效率。

Description

一种基于区块链的去中心化数字身份管理方法及装置
技术领域
本发明涉及区块链技术领域,尤其是涉及一种基于区块链的去中心化数字身份管理方法及装置。
背景技术
身份认证是一种非常重要的基础服务,例如,在金融产品的交易中,金融机构需要认证交易客户的身份,满足监管KYC,AML的需求。随着区块链技术的发展,使用数字身份进行身份认证这一方法已被广泛采用,数字身份是信息系统中不可缺少的组成部分,其具有时效性、可信度高的特点,在身份认证中的作用尤为重要。然而现有的基于区块链的身份管理方法难以完全实现去中心化,导致数字身份管理的安全性较低。
发明内容
本发明提供了一种基于区块链的去中心化数字身份管理方法及装置,以解决现有的基于区块链的数字身份管理方法难以完全实现去中心化,导致数字身份管理的安全性较低的技术问题。
本发明的一个实施例提供了一种基于区块链的去中心化数字身份管理方法,包括:
通过发起区块链交易,新建智能合约生成用户机构的用户数字身份;
在验证所述用户数字身份后,向所述用户数字身份发放凭证;
验证所述凭证的合法性;
在验证所述凭证合法后,通过调用登记合约登记所述凭证的颁发时间。
进一步的,所述向所述数字身份发放凭证,具体为:
采用凭证发放机构自身的私钥对所述凭证的内容进行签名;其中,所述私钥对应的公钥为凭证发放机构在自身数字身份中注册的签名型公钥;
向所述用户数字身份发放签名后的凭证。
进一步的,所述验证所述凭证的合法性,具体为:
根据数字身份合约查询所述凭证所签名的公钥是否存在凭证发放机构的自身数字身份中,若否,则判断所述凭证为非法,若是,则继续检查其他条件。
进一步的,所述通过调用登记合约登记所述凭证的颁发时间,具体为:
通过调用登记合约获取所述凭证的颁发时间;
判断所述公钥的到期时间是否在所述颁发时间之后,若是,则验证所述凭证为有效;
在颁发凭证的流程中,在验证所述凭证为有效时,通过所述登记合约登记所述颁发时间。
进一步的,所述凭证的内容包括智能合约的地址、凭证类型、凭证过期时间、凭证内容的哈希值、凭证签名验证方法和URI。
进一步的,所述管理方法还包括:
更新所述凭证发放机构中失效公钥的数据,并设置过期时间用以增加新的签名型公钥。
本发明的一个实施例提供了一种基于区块链的去中心化数字身份管理装置,包括:
数字身份生成模块,用于通过发起区块链交易,新建智能合约生成用户机构的用户数字身份;
凭证发放模块,用于在验证所述用户数字身份后,向所述用户数字身份发放凭证;
凭证验证模块,用于验证所述凭证的合法性;
颁发时间登记模块,用于在验证所述凭证合法后,通过调用登记合约登记所述凭证的颁发时间。
进一步的,所述凭证发放模块,具体为:
采用凭证发放机构自身的私钥对所述凭证的内容进行签名;其中,所述私钥对应的公钥为凭证发放机构在自身数字身份中注册的签名型公钥;
向所述用户数字身份发放签名后的凭证。
进一步的,所述颁发时间登记模块用于:
通过调用登记合约获取所述凭证的颁发时间;
判断所述公钥的到期时间是否在所述颁发时间之后,若是,则验证所述凭证为有效;
在凭证颁发流程中,在验证所述凭证为有效时,通过所述登记合约登记所述颁发时间。
本发明的一个实施例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包括存储的计算机程序,其中,在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上述的基于区块链的去中心化数字身份管理方法。
本发明实施例的数字身份生成、凭证颁发以及密钥更换的流程均无需第三方的参与,从而能够实现完全去中心化,能够有效避免中心化存在的问题,在防止数据被篡改出现的数据安全问题的同时,有效提高了数字身份和凭证管理的效率。
附图说明
图1是本发明实施例提供的基于区块链的去中心化数字身份管理方法的流程示意图;
图2是本发明实施例提供的凭证颁发流程示意图;
图3是本发明实施例提供的凭证验证流程示意图;
图4是本发明实施例提供的密钥更换流程示意图;
图5是本发明实施例提供的基于区块链的去中心化数字身份管理方法的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本发明实施例的基于区块链的去中心化数字身份管理方法和装置所执行的主体可以为任意的结构或个人。
请参阅图1,在本发明的第一实施例中提供了图1所示的一种基于区块链的去中心化数字身份管理方法,包括:
S1、通过发起区块链交易,新建智能合约生成用户机构的用户数字身份;
本发明实施例中,所有的数字身份都是基于区块链的智能合约实现的,智能合约表示用户和机构的身份,包含了数字身份的公钥数据以及所获得的凭证数据,每一个数字身份对应一个智能合约,任何机构和个人均可以在区块链上创建数字身份,实现数字身份的创建和管理的去中心化。本发明实施例中执行基于区块链的去中心化数字身份管理方法称为凭证发放机构。
需要说明的是,每一个代表数字身份的智能合约包括存储公钥数据、保存从其他机构获得的凭证的功能。其中,公钥数据的关键信息包括key、purpose、keyType和expire,key被描述为公钥的hash值;purpose被描述为公钥的用途,按优先级从高到低排序分为:管理型,可以执行所有操作,包括更换公钥;执行型,可以让智能合约执行操作,比如,调用其他智能合约;签名型,表示该公钥对应于数字身份的签名;加密型,表示可以用该公钥加密;keyType被描述为公钥对应的结构和生成方法,比如ECDSA;expire被描述为公钥对应的过期时间,用unix时间戳表示,从1970年1月1日(UTC/GMT的午夜)开始所经过的秒数,0是特殊值表示永不过期。
需要说明的是,凭证是某个机构颁发给个人或者其他机构的带有签名的数据,表示对颁发信息的一种背书,比如,金融机构A在验证过投资者B的身份后,颁发一个合格投资者的凭证。任何代表机构/个人的数字身份都可以向其他的数字身份发放凭证。每个凭证的关键信息有issuer、claimType、expire、data、schema、uri。Issuer被描述为颁发凭证的数字身份,也就是其智能合约的地址;claimType被描述为凭证类型,发行者可以自定义类型标志,比如,合格投资者为0;claimType被描述为凭证过期时间;用unix时间戳表示,从1970年1月1日(UTC/GMT的午夜)开始所经过的秒数,0是特殊值表示永不过期;data被描述为凭证内容的hash值;schema被描述为验证凭证签名的方法,比如,ECDSA;uri被描述为获取凭证详细内容的uri,由颁发机构定义,往往需要验证凭证对象的数字签名。
在本发明实施例中,任何能够访问区块链的机构或个人,通过存放私钥的钱包发起区块链交易,新建智能合约以用于创建数字身份。
S2、在验证用户数字身份后,向用户数字身份发放凭证;
在本发明实施例中,凭证的内容可以根据业务需要进行自定义,例如,金融机构在验证客户身份后颁发合格投资者的凭证;大学B在用户A毕业后颁发的学历凭证等。用户在获取到凭证发放机构颁发的凭证后,能够向其他机构或应用程序出示其凭证。
S3、验证凭证的合法性;
在本发明实施例中,通过查询凭证所签名的公钥是否存在凭证发放机构中来对凭证的合法性,有效防止凭证被篡改的情况发生,从而能够有效提高数字身份管理的安全性。
S4、在验证凭证合法后,通过调用登记合约登记凭证的颁发时间。
本发明实施例的数字身份生成以及凭证颁发环节均为完全去中心化环节,无需第三方参与,从而能够有效避免中心化存在的问题,提高数字身份管理的效率。
在一个实施例中,向数字身份发放凭证,具体为:
采用凭证发放机构自身的私钥对凭证的内容进行签名;其中,所述私钥对应的公钥为凭证发放机构在自身数字身份中注册的签名型公钥;
向用户数字身份发放签名后的凭证。
在本发明实施例中,通过机构或个人向被颁发凭证的数字身份添加凭证,凭证的内容可以根据业务需要进行设置。在进行凭证的颁发之前,凭证发放机构需要利用自身的签名型密钥对凭证的内容进行签名,在完成凭证的颁发之后,通过登记合约实现登记凭证的颁发时间。
请参阅图2,为本发明实施例提供的凭证颁发流程示意图。
在一个实施例中,验证凭证的合法性,具体为:
根据数字身份合约查询凭证所签名的公钥是否存在凭证发放机构的自身数字身份中,若是,则判断凭证为合法。
在本发明实施例中,每一个代表数字身份的智能合约均可存储公钥数据,在凭证的签名存在凭证发放机构中的智能合约时,才判断该凭证为合法凭证,能够进一步提高数字身份管理的安全性。
请参阅图3,为本发明实施例提供的凭证验证流程示意图。
在一种具体的实施方式中,凭证验证流程具体为:解析出需要验证的凭证的数据,包括签名公钥以及凭证发放机构的数字身份地址,检查该签名公钥是否在凭证发放机构的数字身份地址中,若否,则判断凭证非法。
通过调用颁发时间登记模块的方法,获取凭证的登记时间;调用凭证发放机构的数字身份的方法,获取凭证签名公钥的过期时间,如果所述公钥的过期时间在凭证的登记时间之后,则判断凭证合法,否则判断为无效。
在本发明实施例中,登记合约为用于登记凭证颁发时间的智能合约。本发明实施例通过登记合约来进行凭证颁发时间的登记,其实现过程不受任何个人的控制,需要严格按照协议执行该登记流程,能够有效提高登记的颁发时间的可靠性。具体地,当用户的数字身份接收到凭证时,会向登记合约登记自己所获得的凭证,登记合约在验证凭证的数字签名无误后,根据当前区块链block的时间来记录凭证所获取的时间,并且提供查询功能。
在一个具体的实施方式中,本发明实施例检查登记的凭证的签名的合法性,即签名的公钥是否在凭证颁发机构的数字身份中,若是,并且以前没有登记过该凭证,则通过当前区块链block的时间戳作为该凭证的颁发时间,在登记合约中永久保存,并且提供查询。
在一个实施例中,本实施例的管理方法还包括:
更新凭证发放机构中失效公钥的数据,并设置过期时间以增加新的公钥。
在本发明实施例中,在用户的私钥泄露或其他需要进行密钥更换的情况发生时,无需引入第三方机构来进行公钥的更新,通过凭证发放机构或凭证接收机构或个人即可实现公钥数据的更新,且通过设置公钥的过期时间,保证在公钥更新前,通过原始公钥进行签名的凭证仍然有效。
请参阅图4,为本发明实施例提供的密钥更换流程示意图。
实施本发明实施例,具有以下有益效果:
本发明实施例的数字身份生成、凭证颁发以及密钥更换的流程均无需第三方的参与,从而能够实现完全去中心化,能够有效避免中心化存在的问题,在防止数据被篡改出现的数据安全问题的同时,有效提高了数字身份和凭证管理的效率。
请参阅图5,本发明的第二实施例提供了一种基于区块链的去中心化数字身份管理装置,包括:
数字身份生成模块10,用于通过发起区块链交易,新建智能合约生成用户机构的用户数字身份;
凭证发放模块20,用于在验证用户数字身份后,向用户数字身份发放凭证;
凭证验证模块30,用于验证凭证的合法性;
颁发时间登记模块40,用于在验证凭证合法后,通过调用登记合约登记凭证的颁发时间。
在一个实施例中,凭证发放模块20,具体为:
采用凭证发放机构自身的私钥对凭证的内容进行签名;其中,所述私钥对应的公钥为凭证发放机构在自身数字身份中注册的签名型公钥;
向用户数字身份发放签名后的凭证。
在一个实施例中,凭证验证模块30,具体用于:
解析出需要验证的凭证的数据,包括签名公钥,凭证发放机构的数字身份地址,检查公钥是否在凭证发放机构的数字身份中,若否,则判断凭证非法。
调用颁发时间登记模块的方法,获取凭证的登记时间;调用凭证发放机构的数字身份的方法,获取凭证签名公钥的过期时间,如果所述公钥的过期时间在凭证的登记时间之后,则判断凭证合法,否则判断为非法。
在一个实施例中,颁发时间登记模块40,具体用于:
通过调用登记合约获取所述凭证的颁发时间;
判断所述公钥的到期时间是否在所述颁发时间之后,若是,则验证所述凭证为有效;
在凭证颁发流程中,在验证所述凭证为有效时,通过所述登记合约登记所述颁发时间。
本发明的一个实施例提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质包括存储的计算机程序,其中,在计算机程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行如上述的基于区块链的去中心化数字身份管理方法。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于区块链的去中心化数字身份管理方法,其特征在于,包括:
通过发起区块链交易,新建智能合约生成用户机构的用户数字身份;
在验证所述用户数字身份后,向所述用户数字身份发放凭证;
验证所述凭证的合法性;
在验证所述凭证合法后,通过调用登记合约登记所述凭证的颁发时间。
2.如权利要求1所述的基于区块链的去中心化数字身份管理方法,其特征在于,所述向所述数字身份发放凭证,具体为:
采用凭证发放机构自身的私钥对所述凭证的内容进行签名;其中,所述私钥对应的公钥为凭证发放机构在自身数字身份中注册的签名型公钥;
向所述用户数字身份发放签名后的凭证。
3.如权利要求1所述的基于区块链的去中心化数字身份管理方法,其特征在于,所述验证所述凭证的合法性,具体为:
根据数字身份合约查询所述凭证所签名的公钥是否存在凭证发放机构的自身数字身份中,若否,则判断所述凭证为非法,若是,则继续检查其他条件。
4.如权利要求1所述的基于区块链的去中心化数字身份管理方法,其特征在于,所述通过调用登记合约登记所述凭证的颁发时间,具体为:
通过调用登记合约获取所述凭证的颁发时间;
判断所述公钥的到期时间是否在所述颁发时间之后,若是,则验证所述凭证为有效;
在颁发凭证的流程中,在验证所述凭证为有效时,通过所述登记合约登记所述颁发时间。
5.如权利要求1所述的基于区块链的去中心化数字身份管理方法,其特征在于,所述凭证的内容包括智能合约的地址、凭证类型、凭证过期时间、凭证内容的哈希值、凭证签名验证方法和URI。
6.如权利要求1所述的基于区块链的去中心化数字身份管理方法,其特征在于,还包括:
更新所述凭证发放机构中失效公钥的数据,并设置过期时间以增加新的签名型公钥。
7.一种基于区块链的去中心化数字身份管理装置,其特征在于,包括:
数字身份生成模块,用于通过发起区块链交易,新建智能合约生成用户机构的用户数字身份;
凭证发放模块,用于在验证所述用户数字身份后,向所述用户数字身份发放凭证;
凭证验证模块,用于验证所述凭证的合法性;
颁发时间登记模块,用于在验证所述凭证合法后,通过调用登记合约登记所述凭证的颁发时间。
8.如权利要求7所述的基于区块链的去中心化数字身份管理装置,其特征在于,所述凭证发放模块,具体为:
采用凭证发放机构自身的私钥对所述凭证的内容进行签名;其中,所述私钥对应的公钥为凭证发放机构在自身数字身份中注册的签名型公钥;
向所述用户数字身份发放签名后的凭证。
9.如权利要求7所述的基于区块链的去中心化数字身份管理装置,其特征在于,所述颁发时间登记模块用于:
通过调用登记合约获取所述凭证的颁发时间;
判断所述公钥的到期时间是否在所述颁发时间之后,若是,则验证所述凭证为有效;
在凭证颁发流程中,在验证所述凭证为有效时,通过所述登记合约登记所述颁发时间。
10.一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包括存储的计算机程序,其中,在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至7任一项所述的基于区块链的去中心化数字身份管理方法。
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