CN117195309A - 基于区块链的数据安全共享的方法、系统、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于区块链的数据安全共享的方法、系统、设备及介质，主要涉及数据安全共享技术领域，用以解决现有区块链上数据加密方法涉及的计算开销较大的问题。包括：通过数据生成者，从区块链网络获取系统公钥并上传预设函数加密算法至区块链网络；对原始数据进行处理获得存证信息；通过数据消费者，获取预设函数加密算法，并上传预设函数加密算法和个人公钥至CA认证中心，以获得加密的系统私钥；利用个人私钥对加密的系统私钥进行解密，获得系统私钥；从数据加密存储区获取密文数据，从区块链网络获取存证信息，以进行存证信息与密文数据的校验；在校验成功后，利用解密的系统私钥对密文数据进行解密，以获得原始数据。

Description

基于区块链的数据安全共享的方法、系统、设备及介质

技术领域

本申请涉及数据安全共享技术领域，尤其涉及一种基于区块链的数据安全共享的方法、系统、设备及介质。

背景技术

近年来随着区块链技术的兴起，去中心化数据共享的安全性引起关注，并且隐私数据保护法规也已相应出台，虽然用户可以使用简单的端到端加密算法来直接提升数据安全性，但数据加密也将导致现在被广泛接受的便利服务消失，这是因为服务提供商无法获得并分析原始数据。

因此，隐私计算的概念应运而生，其主要目标是实现“数据可用不可见，数据不动模型动”，让用户将数据保存本地或者加密后上传至云端，服务提供商只获取数据处理结果，从而保护原始数据。常见的隐私计算方法有属性加密、同态加密、安全多方计算等。现有的方案利用区块链实现了去中心化的访问控制和数据管理，并通过属性加密和同态加密来对密文进行计算，从而避免泄漏原始数据保护隐私数据。

但是，现有的区块链上数据的隐私加密的计算方法（例如，基于数学难题的计算复杂性理论的密码学技术-同态加密。）的计算开销较大，去除区块链后，存在数据泄露的风险。因此，亟需一种基于区块链的数据安全共享的方法、系统、设备及介质，以解决上述问题。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本申请提供一种基于区块链的数据安全共享的方法、系统、设备及介质，以解决现有区块链上数据加密方法涉及的计算开销较大的问题。

第一方面，本申请提供了一种基于区块链的数据安全共享的方法，方法包括：通过CA认证中心，生成的系统公钥和系统私钥，并将系统公钥上传至区块链网络中；获取数据消费者上传的个人公钥和预设函数加密算法，将个人公钥和系统私钥作为函数加密算法的输入，以生成由个人公钥加密的系统私钥；对加密的系统私钥进行有效性认证，以在认证成功后，将加密的系统私钥发送至数据消费者；通过数据生成者，生成原始数据、从区块链网络获取系统公钥并上传预设函数加密算法至区块链网络；基于系统公钥和预设函数加密算法，以对原始数据进行加密处理获得密文数据；对密文数据进行哈希运算获得存证信息；将存证信息存储至区块链网络中，将密文数据存储至数据加密存储区中；通过数据消费者，从区块链网络获取预设函数加密算法，并上传预设函数加密算法和个人公钥至CA认证中心，以获得加密的系统私钥；利用个人私钥对加密的系统私钥进行解密，获得系统私钥；从数据加密存储区获取密文数据，从区块链网络获取存证信息，以进行存证信息与密文数据的校验；在校验成功后，利用解密的系统私钥对密文数据进行解密，以获得原始数据。

进一步地，对加密的系统私钥进行有效性认证，具体包括：通过CA认证中心中的零知识证明算法，生成加密的系统私钥对应的有效性证明Proof，将Proof上传至区块链网络；通过区块链网络中预设检测Proof有效性的智能合约代码，检测Proof的有效性，以在确定有效性后，确定认证成功。

进一步地，在通过区块链网络中预设检测Proof有效性的智能合约代码之前，方法还包括：获取预设检测Proof有效性的代码，并上传至区块链网络的各个节点；在接收到超过三分之二的同意返回信息后，将预设检测Proof有效性的代码，添加至智能合约代码。

进一步地，进行存证信息与密文数据的校验，具体包括：将密文数据作为哈希运算的输入，以获得输出结果；在输出结果与存证信息一致时，确定校验成功。

第二方面，本申请提供了一种基于区块链的数据安全共享的系统，系统包括：认证模块，用于通过CA认证中心，生成的系统公钥和系统私钥，并将系统公钥上传至区块链网络中；获取数据消费者上传的个人公钥和预设函数加密算法，将个人公钥和系统私钥作为函数加密算法的输入，以生成由个人公钥加密的系统私钥；对加密的系统私钥进行有效性认证，以在认证成功后，将加密的系统私钥发送至数据消费者；数据处理模块，用于通过数据生成者，生成原始数据、从区块链网络获取系统公钥并上传预设函数加密算法至区块链网络；基于系统公钥和预设函数加密算法，以对原始数据进行加密处理获得密文数据；对密文数据进行哈希运算获得存证信息；将存证信息存储至区块链网络中，将密文数据存储至数据加密存储区中；数据获取模块，通过数据消费者，从区块链网络获取预设函数加密算法，并上传预设函数加密算法和个人公钥至CA认证中心，以获得加密的系统私钥；利用个人私钥对加密的系统私钥进行解密，获得系统私钥；从数据加密存储区获取密文数据，从区块链网络获取存证信息，以进行存证信息与密文数据的校验；在校验成功后，利用解密的系统私钥对密文数据进行解密，以获得原始数据。

进一步地，认证模块包括认证单元，用于通过CA认证中心中的零知识证明算法，生成加密的系统私钥对应的有效性证明Proof，将Proof上传至区块链网络；通过区块链网络中预设检测Proof有效性的智能合约代码，检测Proof的有效性，以在确定有效性后，确定认证成功。

进一步地，认证单元包括代码添加子单元，用于获取预设检测Proof有效性的代码，并上传至区块链网络的各个节点；在接收到超过三分之二的同意返回信息后，将预设检测Proof有效性的代码，添加至智能合约代码。

进一步地，数据获取模块包括校验单元，用于将密文数据作为哈希运算的输入，以获得输出结果；在输出结果与存证信息一致时，确定校验成功。

第三方面，本申请提供了一种基于区块链的数据安全共享的设备，设备包括：处理器；以及存储器，其上存储有可执行代码，当可执行代码被执行时，使得处理器执行如上述任一项的一种基于区块链的数据安全共享的方法。

第四方面，本申请提供了一种非易失性计算机存储介质，其上存储有计算机指令，计算机指令在被执行时实现如上述任一项的一种基于区块链的数据安全共享的方法。

本领域技术人员能够理解的是，本申请至少具有如下有益效果：

利用区块链技术，通过使用函数加密的方式实现数据的安全共享，借助函数加密的特性，数据生产者可以自主控制数据消费者从密文数据量，避免使用传统公钥加密时的共享数据量不可控、计算量大的问题。另外，本申请将加密过程迁移出区块链，解决了区块链加密计算方法计算开销大的问题。

附图说明

下面参照附图来描述本公开的部分实施例，附图中：

图1是本申请实施例提供的一种基于区块链的数据安全共享的方法流程图。

图2是本申请实施例提供的一种基于区块链的数据安全共享的系统内部结构示意图。

图3是本申请实施例提供的一种基于区块链的数据安全共享的设备内部结构示意图。

具体实施方式

本领域技术人员应当理解的是，下文所描述的实施例仅仅是本公开的优选实施例，并不表示本公开仅能通过该优选实施例实现，该优选实施例仅仅是用于解释本公开的技术原理，并非用于限制本公开的保护范围。基于本公开提供的优选实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所获得的其它所有实施例，仍应落入到本公开的保护范围之内。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

下面通过附图对本申请实施例提出的技术方案进行详细的说明。

本申请实施例提供了一种基于区块链的数据安全共享的方法，如图1所示，本申请实施例提供的方法，主要包括以下步骤：

步骤110、通过CA认证中心，生成的系统公钥和系统私钥，并将系统公钥上传至区块链网络中；获取数据消费者上传的个人公钥和预设函数加密算法，将个人公钥和系统私钥作为函数加密算法的输入，以生成由个人公钥加密的系统私钥；对加密的系统私钥进行有效性认证，以在认证成功后，将加密的系统私钥发送至数据消费者。

需要说明的是，CA（Certificate Authority 证书授权中心）认证中心。可以为现有的任意能够进行公钥和私钥生成、对私钥进行有效性认证的平台。区块链网络为由一个又一个区块节点组成的网络链条。数据消费者为具有数据使用需求的用户终端，其上具有个人公钥和个人私钥，个人私钥能够对个人公钥加密的数据进行解密处理。预设函数加密算法可以具体为Functional Encryption函数加密算法。

其中，CA认证中心对加密的系统私钥进行有效性认证，具体可以为：通过CA认证中心中的零知识证明算法，生成加密的系统私钥对应的有效性证明Proof，将Proof上传至区块链网络；通过区块链网络中预设检测Proof有效性的智能合约代码，检测Proof的有效性，以在确定有效性后，确定认证成功。

需要补充说明的是，零知识证明算法为现有算法，能够生成有效性证明Proof，本申请对此算法以及此算法的使用过程不做限定。智能合约代码中预设了能够校验有效性证明Proof是否有效的代码，代码的具体内容，由本领域技术人员根据实际情况确定。

上述的“校验有效性证明Proof是否有效的代码”的方法可以具体为：在通过区块链网络中预设检测Proof有效性的智能合约代码之前，获取预设检测Proof有效性的代码，并上传至区块链网络的各个节点；在接收到超过三分之二的同意返回信息后，将预设检测Proof有效性的代码，添加至智能合约代码。

步骤120、通过数据生成者，生成原始数据、从区块链网络获取系统公钥并上传预设函数加密算法至区块链网络；基于系统公钥和预设函数加密算法，以对原始数据进行加密处理获得密文数据；对密文数据进行哈希运算获得存证信息；将存证信息存储至区块链网络中，将密文数据存储至数据加密存储区中。

需要说明的是，数据生成者为生成原始数据并对原始数据进行处理，以将原始数据的哈希值（存证信息）上传至区块链网络，将密文数据（加密后的原始数据）上传至数据加密存储区中的设备或装置。数据加密存储区可以为任意可行的能够存储数据，并进行数据传输的设备或装置等。

步骤130、通过数据消费者，从区块链网络获取预设函数加密算法，并上传预设函数加密算法和个人公钥至CA认证中心，以获得加密的系统私钥；利用个人私钥对加密的系统私钥进行解密，获得系统私钥；从数据加密存储区获取密文数据，从区块链网络获取存证信息，以进行存证信息与密文数据的校验；在校验成功后，利用解密的系统私钥对密文数据进行解密，以获得原始数据。

其中，进行存证信息与密文数据的校验的具体过程可以为：

将密文数据作为哈希运算的输入，以获得输出结果；在输出结果与存证信息一致时，确定校验成功。

除此之外，图2为本申请实施例提供的一种基于区块链的数据安全共享的系统。如图2所示，本申请实施例提供的系统，主要包括：

认证模块210，用于通过CA认证中心，生成的系统公钥和系统私钥，并将系统公钥上传至区块链网络中；获取数据消费者上传的个人公钥和预设函数加密算法，将个人公钥和系统私钥作为函数加密算法的输入，以生成由个人公钥加密的系统私钥；对加密的系统私钥进行有效性认证，以在认证成功后，将加密的系统私钥发送至数据消费者。

另外，对加密的系统私钥进行有效性认证，具体可以为：

认证模块210中的认证单元211通过CA认证中心中的零知识证明算法，生成加密的系统私钥对应的有效性证明Proof，将Proof上传至区块链网络；通过区块链网络中预设检测Proof有效性的智能合约代码，检测Proof的有效性，以在确定有效性后，确定认证成功。

在通过区块链网络中预设检测Proof有效性的智能合约代码之前，系统可以通过认证单元211中的代码添加子单元2111，获取预设检测Proof有效性的代码，并上传至区块链网络的各个节点；在接收到超过三分之二的同意返回信息后，将预设检测Proof有效性的代码，添加至智能合约代码。

数据处理模块220，用于通过数据生成者，生成原始数据、从区块链网络获取系统公钥并上传预设函数加密算法至区块链网络；基于系统公钥和预设函数加密算法，以对原始数据进行加密处理获得密文数据；对密文数据进行哈希运算获得存证信息；将存证信息存储至区块链网络中，将密文数据存储至数据加密存储区中。

数据获取模块230，通过数据消费者，从区块链网络获取预设函数加密算法，并上传预设函数加密算法和个人公钥至CA认证中心，以获得加密的系统私钥；利用个人私钥对加密的系统私钥进行解密，获得系统私钥；从数据加密存储区获取密文数据，从区块链网络获取存证信息，以进行存证信息与密文数据的校验；在校验成功后，利用解密的系统私钥对密文数据进行解密，以获得原始数据。

数据获取模块230包括校验单元231，用于将密文数据作为哈希运算的输入，以获得输出结果；在输出结果与存证信息一致时，确定校验成功。

以上为本申请中的方法实施例，基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种基于区块链的数据安全共享的设备。如图3所示，该设备包括：处理器；以及存储器，其上存储有可执行代码，当可执行代码被执行时，使得处理器执行如上述实施例中的一种基于区块链的数据安全共享的方法。

具体地，服务器端通过CA认证中心，生成的系统公钥和系统私钥，并将系统公钥上传至区块链网络中；获取数据消费者上传的个人公钥和预设函数加密算法，将个人公钥和系统私钥作为函数加密算法的输入，以生成由个人公钥加密的系统私钥；对加密的系统私钥进行有效性认证，以在认证成功后，将加密的系统私钥发送至数据消费者；通过数据生成者，生成原始数据、从区块链网络获取系统公钥并上传预设函数加密算法至区块链网络；基于系统公钥和预设函数加密算法，以对原始数据进行加密处理获得密文数据；对密文数据进行哈希运算获得存证信息；将存证信息存储至区块链网络中，将密文数据存储至数据加密存储区中；通过数据消费者，从区块链网络获取预设函数加密算法，并上传预设函数加密算法和个人公钥至CA认证中心，以获得加密的系统私钥；利用个人私钥对加密的系统私钥进行解密，获得系统私钥；从数据加密存储区获取密文数据，从区块链网络获取存证信息，以进行存证信息与密文数据的校验；在校验成功后，利用解密的系统私钥对密文数据进行解密，以获得原始数据。

除此之外，本申请实施例还提供了一种非易失性计算机存储介质，其上存储有可执行指令，在该可执行指令被执行时，实现如上述的一种基于区块链的数据安全共享的方法。

至此，已经结合前文的多个实施例描述了本公开的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本公开的保护范围并不仅限于这些具体实施例。在不偏离本公开技术原理的前提下，本领域技术人员可以对上述各个实施例中的技术方案进行拆分和组合，也可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，凡在本公开的技术构思和/或技术原理之内所做的任何更改、等同替换、改进等都将落入本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于区块链的数据安全共享的方法，其特征在于，所述方法包括：

通过CA认证中心，生成的系统公钥和系统私钥，并将系统公钥上传至区块链网络中；获取数据消费者上传的个人公钥和预设函数加密算法，将个人公钥和系统私钥作为函数加密算法的输入，以生成由个人公钥加密的系统私钥；对加密的系统私钥进行有效性认证，以在认证成功后，将加密的系统私钥发送至数据消费者；

通过数据生成者，生成原始数据、从区块链网络获取系统公钥并上传预设函数加密算法至区块链网络；基于系统公钥和预设函数加密算法，以对原始数据进行加密处理获得密文数据；对密文数据进行哈希运算获得存证信息；将存证信息存储至区块链网络中，将密文数据存储至数据加密存储区中；

通过数据消费者，从区块链网络获取预设函数加密算法，并上传预设函数加密算法和个人公钥至CA认证中心，以获得加密的系统私钥；利用个人私钥对加密的系统私钥进行解密，获得系统私钥；从数据加密存储区获取密文数据，从区块链网络获取存证信息，以进行存证信息与密文数据的校验；在校验成功后，利用解密的系统私钥对密文数据进行解密，以获得原始数据。

2.根据权利要求1所述的基于区块链的数据安全共享的方法，其特征在于，对加密的系统私钥进行有效性认证，具体包括：

通过CA认证中心中的零知识证明算法，生成加密的系统私钥对应的有效性证明Proof，将Proof上传至区块链网络；

通过区块链网络中预设检测Proof有效性的智能合约代码，检测Proof的有效性，以在确定有效性后，确定认证成功。

3.根据权利要求2所述的基于区块链的数据安全共享的方法，其特征在于，在通过区块链网络中预设检测Proof有效性的智能合约代码之前，所述方法还包括：

获取预设检测Proof有效性的代码，并上传至区块链网络的各个节点；

在接收到超过三分之二的同意返回信息后，将预设检测Proof有效性的代码，添加至智能合约代码。

4.根据权利要求1所述的基于区块链的数据安全共享的方法，其特征在于，进行存证信息与密文数据的校验，具体包括：

将密文数据作为哈希运算的输入，以获得输出结果；

在输出结果与存证信息一致时，确定校验成功。

5.一种基于区块链的数据安全共享的系统，其特征在于，所述系统包括：

认证模块，用于通过CA认证中心，生成的系统公钥和系统私钥，并将系统公钥上传至区块链网络中；获取数据消费者上传的个人公钥和预设函数加密算法，将个人公钥和系统私钥作为函数加密算法的输入，以生成由个人公钥加密的系统私钥；对加密的系统私钥进行有效性认证，以在认证成功后，将加密的系统私钥发送至数据消费者；

数据处理模块，用于通过数据生成者，生成原始数据、从区块链网络获取系统公钥并上传预设函数加密算法至区块链网络；基于系统公钥和预设函数加密算法，以对原始数据进行加密处理获得密文数据；对密文数据进行哈希运算获得存证信息；将存证信息存储至区块链网络中，将密文数据存储至数据加密存储区中；

数据获取模块，通过数据消费者，从区块链网络获取预设函数加密算法，并上传预设函数加密算法和个人公钥至CA认证中心，以获得加密的系统私钥；利用个人私钥对加密的系统私钥进行解密，获得系统私钥；从数据加密存储区获取密文数据，从区块链网络获取存证信息，以进行存证信息与密文数据的校验；在校验成功后，利用解密的系统私钥对密文数据进行解密，以获得原始数据。

6.根据权利要求5所述的基于区块链的数据安全共享的系统，其特征在于，认证模块包括认证单元，

用于通过CA认证中心中的零知识证明算法，生成加密的系统私钥对应的有效性证明Proof，将Proof上传至区块链网络；通过区块链网络中预设检测Proof有效性的智能合约代码，检测Proof的有效性，以在确定有效性后，确定认证成功。

7.根据权利要求6所述的基于区块链的数据安全共享的系统，其特征在于，认证单元包括代码添加子单元，

用于获取预设检测Proof有效性的代码，并上传至区块链网络的各个节点；在接收到超过三分之二的同意返回信息后，将预设检测Proof有效性的代码，添加至智能合约代码。

8.根据权利要求5所述的基于区块链的数据安全共享的系统，其特征在于，数据获取模块包括校验单元，

用于将密文数据作为哈希运算的输入，以获得输出结果；在输出结果与存证信息一致时，确定校验成功。

9.一种基于区块链的数据安全共享的设备，其特征在于，所述设备包括：

处理器；

以及存储器，其上存储有可执行代码，当所述可执行代码被执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-4任一项所述的一种基于区块链的数据安全共享的方法。

10.一种非易失性计算机存储介质，其特征在于，其上存储有计算机指令，所述计算机指令在被执行时实现如权利要求1-4任一项所述的一种基于区块链的数据安全共享的方法。