[發明專利]一種基于區塊鏈的物聯網數據保護方法

在審

• 申請號: 202010435600.6
• 申請日: 2020-05-21
• 公開（公告）號: CN111723397A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 于瑞國;付釗;王建榮;喻梅;徐天一
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G06F21/62
• 分類號: G06F21/62;G06F21/60;G16Y40/50;G06F16/22;G06F16/27
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 霍慧慧

本發明涉及一種基于區塊鏈的物聯網數據保護方法，包括1)系統初始化；2)完全同態加密默克爾樹的擴展；3)添加數據；4)查詢數據；5)驗證數據的完整性。本發明構建了一套基于區塊鏈的物聯網數據保護框架，保證用戶從云存儲服務器中查詢到的使真實的數據，很好的解決不可靠的云存儲服務器問題的，同時只需要在區塊鏈中存儲較少的數據，減輕了區塊鏈的存儲負擔。

技術領域

本發明屬于物聯網數據保護領域，涉及區塊鏈、智能合約、完全同態加密及動態完全同態加密默克爾樹技術，特別涉及一種基于區塊鏈的物聯網數據保護方法。

背景技術

大多數物聯網設備沒有太大的本地存儲空間，需要把數據發送到云服務器上存儲。但云存儲服務器本質上是不安全的，云用戶通常無法控制所使用的云存儲服務器，這意味著用戶在查詢數據時，惡意的云服務器可能返回不完整的甚至錯誤的答案。

本發明中我們提出一種基于區塊鏈的物聯網數據保護方法，并采用動態完全同態加密默克爾樹來減少需要在區塊鏈系統中存儲的數據。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種基于區塊鏈的物聯網數據保護方法，構建了一套基于區塊鏈的物聯網數據保護框架，保證用戶從云存儲服務器中查詢到的使真實的數據，很好的解決不可靠的云存儲服務器問題的，同時只需要在區塊鏈中存儲較少的數據，減輕了區塊鏈的存儲負擔。

本發明解決其技術問題是通過以下技術方案實現的：

一種基于區塊鏈的物聯網數據保護方法，其特征在于：所述方法的步驟為：

1)系統初始化；

2)完全同態加密默克爾樹的擴展；

3)添加數據；

4)查詢數據；

5)驗證數據的完整性。

而且，所述步驟1)所述的系統初始化包括：

(1)用戶生成相關的密鑰并把對應的密鑰發送給數據源和云儲存服務器；

(2)數據源生成verifiertree；

(3)云存儲服務器生成provertree。

而且，所述步驟2)所述的完全同態加密默克爾樹的擴展包括：

(1)用戶生成權重序列并把對應的權重序列發送給數據源和云存儲服務器；

(2)數據源擴展verifiertree；

(3)云儲存服務器擴展provertree。

而且，所述步驟3)所述的添加數據包括：

(1)數據源產生新的數據并加密，然后把數據發送給云存儲服務器；

(2)數據源更新verifiertree，并把相應的verifiertree發送給區塊鏈；

(3)云存儲服務器存儲數據并使用完全同態加密算法加密數據；

(4)云存儲服務器更新provertree。

而且，所述步驟4)所述的查詢數據包括：

(1)用戶向云存儲服務器查詢數據；

(2)云存儲服務器返回數據和相應的認證路徑。

而且，所述步驟5)所述的驗證數據的完整性包括：

(1)用戶把查詢到的數據和認證路徑發送給區塊鏈；

(2)區塊鏈執行驗證操作并把結果返回給用戶；