[發明專利]一種基于聯盟鏈的民航乘客數據安全保護及防纂改方法

有效

• 申請號: 202010730686.5
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN111865563B
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發明（設計）人: 羅喜伶;王曉超;柏藝
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H04L9/06
• 分類號: H04L9/06;H04L9/08;H04L9/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種基于聯盟鏈的民航乘客數據安全保護及防纂改方法，采用數字簽名、對稱加密和區塊鏈等技術手段，旨在解決目前民航乘客數據隱私保護和安全存儲等問題。乘客需注冊id賬號，機場生成與其相關的對稱加密密鑰Msk，將私人信息M運行AES對稱加密算法得到密文C。機場上傳C至云服務數據庫，獲得數據地址指針P，并將機場號、乘客ID、密文哈希、BLS簽名和地址指針P作為一個消息體公開發布。聯盟鏈各節點獲取消息體后進行BLS簽名驗證，驗證通過后將該消息加入至自身的區塊體信息列表。在建立新區塊中，需要執行改進的BLS門限簽名算法來保證安全性和權威性。由于上傳至數據庫中的信息均是以密文形式，且在區塊鏈中的信息不可篡改、永久保存，本發明對乘客信息的隱私性和安全性都提供了有力的保障。

技術領域

本發明涉及信息隱私保護和區塊鏈技術領域，特別涉及一種基于聯盟鏈的民航乘客數據安全保護及防纂改方法。

背景技術

隨著中國經濟的快速發展，我國民航業也得到了飛速發展。截至2018年年底，中國民航全年完成旅客運輸量6.60億人,比上年增長7.9％,完成旅客周轉量11705.12億人公里,增長9.3％。其中,國內航線完成旅客運輸量5.75億人,增長7.0％,民航運輸機場完成旅客吞吐量13.52億人,比上年增長6.9％。完成貨郵吞吐量1710.0萬噸,增長2.1％。

越來越多的人在出行時都選擇了飛機作為交通工具，由此也帶來了一系列的個人信息安全問題。互聯網中存在諸多不安全的因素，被動攻擊如網絡竊聽對乘客信息的安全性和隱私性造成極大的危害。一旦乘客信息遭到泄露，就會被不法分子利用獲取不當利益。此外，乘客的歷史信息還有可能遭到他人惡意刪除或篡改，同樣也會帶了不可預估的后果。

目前，國內對民航乘客信息安全方法的研究較少，本發明針對以上民航乘客數據的安全性和隱私保護能力不強、易被他人篡改和信息丟失等問題，提出了一個基于聯盟鏈的民航乘客數據安全及隱私保護方法，成功解決了以上問題。

發明內容

本發明提出了提出一種基于聯盟鏈的民航乘客數據安全保護及防纂改方法，采用數字簽名、對稱加密和區塊鏈等技術手段，旨在解決目前民航乘客數據隱私保護和安全存儲等問題。

一種基于聯盟鏈的民航乘客數據安全保護及防纂改方法，包括以下步驟：

S1：系統初始化，由可信授權中心機構為每個機場A_i生成密鑰對并將公鑰公開；

S2：乘客B_i向機場A_i提供自己的私人信息，包括證件信息、指紋和虹膜，用于注冊id賬號，由可信授權中心運行確定性加密算法得到乘客唯一的身份標識符ID；

S3：乘客B_i在機場活動而產生個人信息M，包括航班信息、座位代碼、起飛到達時間和附加服務，將自動上傳到待加密緩存區，機場A_i根據用戶的ID、航班起飛時間和航班編號信息生成針對本次消息M的AES加密密鑰

S4：機場A_i利用對明文M進行AES加密得到密文C,計算密文C的哈希值和包含其他身份信息的全域哈希值h，上傳C到云服務數據庫；

S5：在上傳數據完畢后，機場A_i得到C在數據庫中的地址指針P_i，利用私鑰計算出關于消息M的BLS數字簽名將簽名和其他信息組合成消息體，公開發布，等待聯盟鏈節點進行下一步操作；

S6：聯盟鏈各個節點獲取到的消息體中的信息后，首先驗證BLS簽名是否合法，若不是，直接刪除；否則進行下一步；

S7：根據指針位置P_i，驗證是否云服務數據庫中的密文C是否存在，若存在數據，則計算云端數據的SHA-256的哈希值,比較其與消息體中的哈希值H_SHA-256(C)是否相等，若不相等則將拒絕該信息并反饋給機場，等待檢查重發；否則，即可將消息體加入區塊體信息列表；