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基于區(qū)塊鏈的網(wǎng)絡隱私數(shù)據(jù)安全防護模型設計

2021-01-16 02:53管文蔚
關鍵詞:安全防護區(qū)塊鏈

【摘要】為防止網(wǎng)絡隱私數(shù)據(jù)受到外部攻擊,導致數(shù)據(jù)部分丟失,設計了基于區(qū)塊鏈的網(wǎng)絡隱私數(shù)據(jù)安全防護模型。利用加密算法和加密密鑰編譯加密密文,通過解密算法和解密密鑰編譯解密密文,將網(wǎng)絡隱私數(shù)據(jù)以單位形式存儲,通過密碼學算法將區(qū)塊連接成鏈條形式,確保數(shù)據(jù)傳輸安全。根據(jù)基于區(qū)塊鏈加密服務的網(wǎng)絡隱私數(shù)據(jù)傳輸保護機制,對用戶上傳文件和下載文件進行隱私保護,并通過數(shù)據(jù)共享實現(xiàn)不同節(jié)點間數(shù)據(jù)交換,搭建安全防護模型實現(xiàn)對網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的隱私保護。實驗結果表明,該模型數(shù)據(jù)采集吞吐量最高為37.00Mbps,最短響應時間為0.0102s,具有較好的數(shù)據(jù)安全防護效果。

【關鍵詞】區(qū)塊鏈;網(wǎng)絡隱私數(shù)據(jù);安全防護;模型設計

〔中圖分類號〕TP393.08 〔文獻標識碼〕A 〔文章編號〕1674-3229(2021)04- 0029一05

0 引言

一般情況下,網(wǎng)絡信息系統(tǒng)采用的是中央集群運行模式,但是該系統(tǒng)容易遭受到外部攻擊,導致數(shù)據(jù)安全性下降,因此網(wǎng)絡隱私數(shù)據(jù)安全性問題成為當今熱點研究問題,尤其網(wǎng)絡隱私數(shù)據(jù)的安全威脅層出不窮,使網(wǎng)絡隱私數(shù)據(jù)面臨著泄密風險[1]。本文設計了基于區(qū)塊鏈的網(wǎng)絡隱私數(shù)據(jù)安全防護模型,運用區(qū)塊鏈技術對網(wǎng)絡隱私數(shù)據(jù)進行安全保護和分布式處理,能夠極大地提高網(wǎng)絡隱私數(shù)據(jù)的安全性。

1 基于區(qū)塊鏈的模型設計原理

區(qū)塊鏈是一種分布式的賬本技術,它主要根據(jù)其本身具備智能邏輯控制功能完成數(shù)據(jù)轉換。區(qū)塊鏈技術的核心是數(shù)據(jù)層,區(qū)域鏈表數(shù)據(jù)層定義了各個節(jié)點數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系和組織方式,采用了多種算法和機制來保證數(shù)據(jù)之間的強關聯(lián)以及數(shù)據(jù)訪問過程中的有效驗證,使區(qū)域鏈表具有實用的數(shù)據(jù)防篡改功能[2]。此外,由于區(qū)塊鏈網(wǎng)絡各節(jié)點存儲數(shù)據(jù)的行為會使隱私泄露風險增加,因此對網(wǎng)絡隱私數(shù)據(jù)安全防護的需求也越來越迫切,而數(shù)據(jù)層則是通過不對稱加密等密碼學原理實現(xiàn)對承載應用程序信息的匿名保護,以此提升網(wǎng)絡隱私數(shù)據(jù)的安全性[3]。

1.1 區(qū)塊鏈模型

區(qū)塊鏈是一個信息技術領域的術語。從本質上講它是一個共享數(shù)據(jù)庫,存儲于其中的數(shù)據(jù)具有不可偽造、全程留痕、可以追溯、公開透明、集體維護等特征,因其具備的這種特點使得區(qū)塊鏈網(wǎng)絡有更優(yōu)越的性能,能夠為網(wǎng)絡搭建出一個安全穩(wěn)定的存儲環(huán)境[4]。區(qū)塊鏈技術通常由應用、共識、數(shù)據(jù)集合和運算等部分構成,區(qū)塊鏈模型如圖1所示。

該模型的共識、網(wǎng)絡以及數(shù)據(jù)是區(qū)塊鏈技術最為關鍵的組成部分,核心層的模型能夠確保區(qū)塊鏈技術在網(wǎng)絡中可以正常運轉,是網(wǎng)絡隱私安全防護重要實現(xiàn)步驟之一,也為區(qū)塊鏈網(wǎng)絡隱私數(shù)據(jù)安全技術的拓展提供了更優(yōu)質的解決方案[5]。

1.2 區(qū)塊鏈加密技術

區(qū)塊鏈加密技術能夠保證整個區(qū)塊鏈網(wǎng)絡數(shù)據(jù)存儲安全性。該加密技術能夠遵循儲存隱私數(shù)據(jù)保護的點對點原則,即唯一原則,這種點對點的加密技術可以在不泄露任何數(shù)據(jù)的情況下運用多種處理方式來實現(xiàn)加解密服務[6]。

區(qū)塊鏈加密技術共擁有四個基礎性功能:①密鑰間的循環(huán)處理;②對數(shù)據(jù)的哈希評判;③對哈希組織摘要的驗證與二次審核;④使用特殊的加密方法對網(wǎng)絡隱私數(shù)據(jù)進行加密處理[7]。在使用區(qū)塊鏈加密服務時,需要由用戶確定鎖鑰對隱私數(shù)據(jù)的處理方式以及解密等數(shù)據(jù)處理方法。加解密流程如圖2所示。

由圖2可知,加密操作主要是通過對消息的內容利用特殊加密算法進行編碼,并根據(jù)加密碼形成對應的數(shù)據(jù),然后再進行網(wǎng)絡傳輸,只有接收方收到加密數(shù)據(jù)后,利用與其對應的解密碼才能獲取到原始的網(wǎng)絡隱私數(shù)據(jù),這一過程極大地降低了網(wǎng)絡數(shù)據(jù)泄露的可能性,增強了網(wǎng)絡隱私數(shù)據(jù)的安全性。

2 網(wǎng)絡隱私數(shù)據(jù)安全防護模型構建

2.1 網(wǎng)絡隱私數(shù)據(jù)處理

一般在網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸過程中,由于互聯(lián)網(wǎng)的高度透明性、復雜性,很容易造成數(shù)據(jù)因泄漏或被攻擊而丟失[8]。例如,攻擊方可以通過攻擊網(wǎng)絡接口或數(shù)據(jù)傳輸點來獲取正在進行傳輸?shù)木W(wǎng)絡隱私數(shù)據(jù),然后對其進行破壞或破解,這一過程容易造成數(shù)據(jù)的泄露、破壞,因此需要對其進行進一步處理。

由于數(shù)據(jù)本質上是一種具有連續(xù)性并持續(xù)進行的不間斷的數(shù)據(jù)流,而區(qū)塊鏈技術是一種鏈式存儲技術,可以將特定時間段內傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行打包以及分裝,形成區(qū)塊單位再進行存儲,而后通過密碼學算法把所有單位連接成可持續(xù)的鏈條,形成區(qū)塊鏈,這與數(shù)據(jù)傳輸過程具有高度一致性。本文利用全局鏈式技術進行網(wǎng)絡隱私數(shù)據(jù)的存儲,對數(shù)據(jù)進行有序的打包分裝,并將每個區(qū)塊單位作為數(shù)據(jù)的監(jiān)控點,可以有效保障網(wǎng)絡隱私數(shù)據(jù)的安全。數(shù)據(jù)處理如圖3所示。

數(shù)據(jù)詳細處理步驟如下:

步驟一:將網(wǎng)絡隱私數(shù)據(jù)發(fā)送給接收者之前,監(jiān)測區(qū)塊鏈網(wǎng)絡層各點運行狀態(tài)。

步驟二:在將網(wǎng)絡隱私數(shù)據(jù)存儲到區(qū)塊鏈之后,通過區(qū)塊鏈網(wǎng)絡使加密傳遞過程與互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡中繼節(jié)點建立連接。

步驟三:使用區(qū)塊鏈加密技術對數(shù)據(jù)進行加密處理,并通過該網(wǎng)絡將加密處理后的數(shù)據(jù)傳遞給接收者。

步驟四:發(fā)送者通過安全網(wǎng)絡向接收者發(fā)送安全數(shù)據(jù),并對其進行加密處理,通過構建安全傳輸線路將加密處理后的數(shù)據(jù)傳輸給接收者。

步驟五:接收者收到數(shù)據(jù)后,檢驗其在網(wǎng)絡傳輸過程中是否被惡意篡改。檢驗方式為:

①通過半匿名地址的Scan過程,即先啟動X-Scan,在菜單欄中確定掃描參數(shù)指令;

②打開示例對話框,查看示例格式,并設置IP范圍、掃描模塊、并發(fā)掃描目錄樹;

③在單獨運行的主機上設置最大線程的各個插件,在網(wǎng)絡中選擇網(wǎng)絡適配器,通過并發(fā)掃描目錄樹查看掃描后生成的報告。

步驟六:只有當確定網(wǎng)絡隱私數(shù)據(jù)未被篡改后,接收者才能接收到數(shù)據(jù),從而有效保證了網(wǎng)絡隱私數(shù)據(jù)安全性。

2.2 基于區(qū)塊鏈編碼的網(wǎng)絡隱私數(shù)據(jù)傳輸保護

2.2.1 上傳隱私保護

對網(wǎng)絡隱私數(shù)據(jù)進行編碼,同時在區(qū)塊鏈層中將數(shù)據(jù)保存下來,以保障隱私數(shù)據(jù)的完整性。用戶要訪問網(wǎng)絡隱私數(shù)據(jù),首先要獲取對應的點,其次進行密鑰對接,然后獲取編碼算法,最終才能獲得數(shù)據(jù),這樣極大提高了網(wǎng)絡隱私數(shù)據(jù)安全防護效果。用戶上傳數(shù)據(jù)文件流程如圖4所示。

2.2.2 下載文件隱私保護

由圖5可知,用戶下載文件過程中主要通過將下載的網(wǎng)絡隱私數(shù)據(jù)存儲在區(qū)塊鏈層中,以確保數(shù)據(jù)內容可以受到保護。數(shù)據(jù)塊由多個區(qū)塊組成,通過區(qū)塊鏈技術獲得數(shù)據(jù)塊的記錄,并將其保存于區(qū)塊鏈網(wǎng)絡存儲層中,確保網(wǎng)絡隱私數(shù)據(jù)的絕對隱私性和完好性。在各個區(qū)塊的存儲過程中,各個區(qū)塊能夠為網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的傳播提供便利,使數(shù)據(jù)保護的成本降低[9]。在區(qū)塊層中存儲數(shù)據(jù)備份,根據(jù)網(wǎng)絡隱私數(shù)據(jù)保護協(xié)議,數(shù)據(jù)只能在用戶與數(shù)據(jù)中心之間進行交換,而參與交換的數(shù)據(jù)都是經(jīng)過編碼后的信息。數(shù)據(jù)中心不能對編碼數(shù)據(jù)解碼,數(shù)據(jù)中心只能求和,無法對用戶密鑰進行推導,因此用戶隱私數(shù)據(jù)的安全性得到提升。

2.3 安全防護模型

用戶的網(wǎng)絡隱私數(shù)據(jù),往往需要通過數(shù)據(jù)傳輸以實現(xiàn)用戶之間的隱私數(shù)據(jù)互通。數(shù)據(jù)共享密鑰的最初模型為:

Sk=Sn2(a-b)(1)

公式(1)中,Sn表示初始數(shù)據(jù)集群;a、b分別為不同數(shù)據(jù)共享的種子密鑰。

為了簡化共享過程,令所有數(shù)據(jù)共享種子密鑰一致,由此得到下一個數(shù)據(jù)集群共享模型:

Sz=μ(Sn+1+Sn)(2)

公式(2)中,Sn+1表示下一個數(shù)據(jù)集群;μ為統(tǒng)一種子密鑰,與a、b一致。

在共享密鑰支持下,通過區(qū)塊鏈技術構建網(wǎng)絡隱私數(shù)據(jù)安全防護模型,如圖6所示。

由圖6可知,在基于區(qū)塊鏈技術的網(wǎng)絡隱私數(shù)據(jù)安全防護模型中,將數(shù)據(jù)存放于區(qū)塊鏈之中,使用以及改變數(shù)據(jù)都會被記錄保存,用戶層的數(shù)據(jù)會隨著寫人與讀取進入數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫中的文件會通過兩種途徑上傳或下載到云存儲層,并在區(qū)塊鏈層中被記錄或讀取。等到需要使用此數(shù)據(jù)時,將其從區(qū)塊鏈中提取,這種方式降低了個人隱私數(shù)據(jù)丟失的可能性,尤其是利用區(qū)塊鏈技術進行網(wǎng)絡隱私數(shù)安全防護,由用戶決定其數(shù)據(jù)的去留,保證了數(shù)據(jù)存儲與傳輸過程的安全性。

3 實驗

3.1 測試平臺

基于區(qū)塊鏈的網(wǎng)絡隱私數(shù)據(jù)安全防護模型將在如圖7所示的互聯(lián)網(wǎng)模擬平臺上進行測試。區(qū)塊鏈由于進行了消息協(xié)議的封裝處理等,具有普遍適用性。

測試平臺由PC、筆記本電腦、數(shù)據(jù)采集器、遠程終端等構成。為了對區(qū)塊鏈的網(wǎng)絡隱私數(shù)據(jù)安全防護模型性能進行測試,使用測試平臺的設備并利用區(qū)塊鏈技術的相關設備設定了一個網(wǎng)絡數(shù)據(jù)防護系統(tǒng),將筆記本電腦作為客戶端用于接收單元獲取的傳感數(shù)據(jù),并將筆記本電腦、PC等視為區(qū)塊鏈網(wǎng)絡安全防護所設計的多個節(jié)點。

3.2 性能測試分析

分別采用云存儲技術和基于區(qū)塊鏈技術對網(wǎng)絡隱私數(shù)據(jù)安全防護性能吞吐量和響應時間進行測試,對比結果如下。

由圖8可知,使用云存儲技術進行數(shù)據(jù)采集的吞吐量最高為32.50Mbps,最低為22.00Mbps;使用基于區(qū)塊鏈技術進行數(shù)據(jù)采集的吞吐量最高為37.00Mbps,最低為28.00Mbps。由此可知,使用基于區(qū)塊鏈技術的網(wǎng)絡隱私數(shù)據(jù)安全防護模型的數(shù)據(jù)采集吞吐量較高。

由圖9可知,云存儲技術的防護響應出現(xiàn)延時問題,導致響應時間較長,最長響應時間為0.0168s,最短響應時間為0.0124s;使用基于區(qū)塊鏈技術的防護響應無延時問題,最長響應時間為0.0125s,最短響應時間為0.0102s。由此可知,使用基于區(qū)塊鏈的網(wǎng)絡隱私數(shù)據(jù)安全防護模型的防護響應時間較短、響應速度快。

4 結語

網(wǎng)絡數(shù)據(jù)隱私保護的安全性已經(jīng)成為網(wǎng)絡安全領域的重要研究問題,將區(qū)塊鏈技術與網(wǎng)絡私密數(shù)據(jù)保護聯(lián)合起來,可以有效防御惡意攻擊,避免隱私數(shù)據(jù)泄露。本文構建的基于區(qū)塊鏈的網(wǎng)絡私密數(shù)據(jù)的安全防護模型,可以滿足網(wǎng)絡數(shù)據(jù)對數(shù)據(jù)安全防護的需求。

[參考文獻]

[1]李明飛.基于私有區(qū)塊鏈的多源網(wǎng)絡數(shù)據(jù)隱私保護仿真[J].計算機仿真,2019,36(8):266-270.

[2]徐健,陳志德,龔平,等.基于區(qū)塊鏈網(wǎng)絡的醫(yī)療記錄安全儲存訪問方案[J].計算機應用,2019,39(5):1500-1506.

[3]余維,陳建森,顧志豪,等.基于區(qū)塊鏈的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點位置隱私保護模型[J].應用科學學報,2020,38(1):139-151.

[4]王瑞錦,余蘇喆,李悅,等.基于環(huán)簽名的醫(yī)療區(qū)塊鏈隱私數(shù)據(jù)共享模型[J].電子科技大學學報,2019,48(6):886-892.

[5]趙靈奇,宋宇波,張克落,等.基于區(qū)塊鏈和分層加密的物流隱私保護機制[J].應用科學學報,2019,37 (2):224-234.

[6]曾子明,萬品玉.基于主權區(qū)塊鏈網(wǎng)絡的公共安全大數(shù)據(jù)資源管理體系研究[J].情報理論與實踐,2019,42(8):110-115+77.

[7]陳思吉,翟社平,汪一景一種基于環(huán)簽名的區(qū)塊鏈隱私保護算法[J].西安電子科技大學學報,2020,47(5):90-97.

[8]李沓,田有亮,向康,等.委托計算下基于區(qū)塊鏈的公平支付方案[J].通信學報,2020,41(3):80-90.

[9]洪家軍,陳俊杰.一種基于全同態(tài)加密的密文檢索算法[J].廊坊師范學院學報(自然科學版),2018,18(4):15-18+30.

[收稿日期]2021-06-13

[基金項目]安徽省高校自然科學研究重點項目“基于區(qū)塊鏈的智能印章管理平臺的應用研究”(KJ2020A1138)

[作者簡介]管文蔚(1981-),女,徽商職業(yè)學院電子信息系講師,研究方向:信息管理、數(shù)據(jù)分析、WEB前端。

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