Fabric区块链数据隐私保护方法研究及其在车位共享中的应用

作     者：马娜 

作者单位：南京理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：戚湧

授予年度：2020年

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 08[工学] 0838[工学-公安技术] 081201[工学-计算机系统结构] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主      题：Fabric区块链 隐私保护 访问控制 车位共享 

摘      要：区块链作为一种新兴的分布式存储技术,能够实现数据的多方共享与维护,为数据共享提供安全、可信的环境。然而,随着近年来区块链研究的逐步深入,其自身的安全问题日益显露,区块链数据隐私保护逐渐成为热门的研究课题。联盟链Hyperledger Fabric（以下简称“Fabric）作为最广泛应用的区块链平台之一,采用授权的方式限制节点访问数据,但在数据存储机密性和隐私性上缺乏合适的解决方案。本文针对Fabric用户共享交易数据、共用智能合约代码而带来的个人隐私泄露问题,结合密码学算法和传统访问控制技术,研究Fabric区块链数据隐私保护方法。首先,结合高级加密标准（Advanced Encryption Standard,AES）算法和Paillier算法,提出一种基于混合加密的Fabric隐私数据存储方案,在智能合约层设计基础链码、安全服务链码以及隐私保护链码,对用户上传的数据进行分类加密存储,确保数据存储中的个人隐私安全,通过与现有私有数据存储方法进行对比实验,证明方案的可行性。其次,结合基于属性的访问控制（Attribute Based Access Control,ABAC）和自主访问控制（Discretionary Access Control,DAC）,提出一种基于证书属性的数据动态访问控制方案,基于身份证书属性在链码函数层面和交易数据层面限制用户的链码调用权限和交易数据访问权限,管理员可以动态分配链码调用权限、数据所有者可以动态设置自身的交易数据访问权限,通过实验测试验证方案的可行性。最后,结合本文提出的隐私数据存储方案和数据动态访问控制方案构建基于隐私保护的车位共享系统架构,对关键流程进行具体设计,通过对系统手机端和Web端基本功能的实现,验证本文所提出Fabric区块链数据隐私保护方法具有较好的可行性。