[發明專利]基于區塊鏈和CP-ABE的在線考試管理系統及其應用方法

有效

• 申請號: 201910718233.8
• 申請日: 2019-08-05
• 公開（公告）號: CN110647756B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 凌捷;梁艷麗;陳家輝;柳毅;謝銳
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G06F21/60
• 分類號: G06F21/60;G06F21/62;G06Q50/20
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

本發明提供的一種基于區塊鏈和CP?ABE的在線考試管理系統，包括數據節點、權限管理單元、CP?ABE子系統和區塊鏈網絡；權限管理單元為數據節點分配訪問及修改權限；權限判斷單元用于判斷數據節點的訪問權限；CP?ABE子系統用于對數據進行基于屬性的加密即解密，并在區塊鏈網絡寫入或讀取數據；數據節點通過CP?ABE子系統與所述區塊鏈網絡進行信息交互。本發明還提供該系統的應用方法，利用區塊鏈固有的數據一致、難以篡改及數據可溯的優點，結合CP?ABE子系統對數據進行加密，只有系統管理員節點賦予相應屬性的用戶才能成功訪問，有效地防止試題或成績被惡意篡改，保證的在線考試的穩定進行。

技術領域

本發明涉及區塊鏈應用技術領域，更具體的，涉及一種基于區塊鏈和CP-ABE的在線考試管理系統，更具體的，涉及該系統的應用方法。

背景技術

伴隨網絡技術的日趨成熟，傳統紙質考試已逐漸被在線考試所取代，然而在線考試在帶來便利的同時存在數據容易被篡改，考試內容也容易泄露等問題。

區塊鏈是一種去中心化的、可信的分布式數據系統。從狹義上說，區塊鏈本質上是一種分布式的賬本，該賬本使用密碼學保證傳輸和訪問的安全，并能實現數據一致、難以篡改以及數據可溯等，是一種全新的分布式架構的計算模式。而密文策略屬性基加密(CP-ABE)在2007年被提出，該方案將訪問策略嵌入密文中，而密鑰與屬性集合相關聯，只有屬性集合中的屬性能夠滿足訪問結構才能解密數據。目前，暫時未有相關的技術將區塊鏈和CP-ABE技術應用到在線考試的管理上。

發明內容

本發明為克服現有的在線考試系統存在數據容易被篡改、考試內容易泄露的技術缺陷，提供一種基于區塊鏈和CP-ABE的在線考試管理系統。

本發明還提供一種基于區塊鏈和CP-ABE的在線考試管理系統的應用方法。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：

基于區塊鏈和CP-ABE的在線考試管理系統，包括數據節點、權限管理單元、CP-ABE子系統和區塊鏈網絡；其中：

所述權限管理單元為所述數據節點分配訪問及修改權限；

所述權限判斷單元用于判斷所述數據節點的訪問權限；

所述CP-ABE子系統用于對數據進行基于屬性的加密即解密，并在所述區塊鏈網絡寫入或讀取數據；

所述數據節點通過所述CP-ABE子系統與所述區塊鏈網絡進行信息交互。

其中，所述數據節點包括管理員節點、考官節點和考生節點；所述管理員節點通過所述權限管理單元為所述考官節點、考生節點分配訪問及修改權限。

其中，所述CP-ABE子系統包括數據加密單元、數據解密單元和數據交互單元；其中：

所述數據加密單元根據權限判斷單元結果進行加密，并將加密數據通過所述數據交互單元寫入所述區塊鏈網絡中；

所述數據解密單元根據權限判斷單元結果獲取加密信息，通過數據交互單元獲取加密信息在區塊鏈網絡中對應的加密數據進行解密。

基于區塊鏈和CP-ABE的在線考試管理系統的應用方法，包括以下步驟：

S1：用戶注冊時，系統管理員節點根據用戶信息賦予每個節點權限，包括考官權限和考生權限；

S2：用戶登錄時，用戶根據權限獲取對應的密鑰，利用CP-ABE子系統執行相應的操作；

S3：CP-ABE子系統根據考官權限的修改操作對數據進行加密并保存于所述區塊鏈網絡；

S4：CP-ABE子系統根據考生權限調用區塊鏈網絡中的數據并進行解密，并根據修改后的數據進行加密保存；