[發明專利]使用智能合約實現的區塊鏈下的隱蔽通信方法

有效

• 申請號: 202011227787.7
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112383526B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 張樂君;張智杰;薛霄;陳慧靈
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: H04L9/40
• 分類號: H04L9/40;H04L9/06;H04L41/00;G06Q20/06
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱炳斐

本發明公開了一種使用智能合約實現的區塊鏈下的隱蔽通信方法，包括以下步驟：對要傳遞的隱秘信息進行初步加密和編碼處理；進行關鍵字key的生成；發送方將key和key的哈希值傳遞給接收方；接收方判斷關鍵字key是否被篡改，若被篡改則終止通信，否則執行下一步；接收方根據key創建合約，以對應真實信息序列；接收方創建合約調用的地址白名單；發送方將合約發布，待礦工完成挖礦后，合約被正式部署在區塊鏈中；發送方對合約進行調用；接收方根據合約調用記錄還原出加密信息；接收方對還原出的加密信息進行解碼、解密逆處理，還原出原始信息。本發明的方法簡單、安全性和抗篡改能力高、使用的合約復雜度低，具有良好的應用前景。

技術領域

本發明屬于信息隱藏領域，特別涉及一種使用智能合約實現的區塊鏈下的隱蔽通信方法。

背景技術

傳統的隱蔽通信主要依靠中心化信道，信道集中且單一，容易受到針對，攻擊者可以監聽信道截獲數據包，從而檢測出隱蔽通信的存在。由于依賴中心化節點或第三方服務器保證信道安全，一旦中心節點出現信任問題或被攻破，傳統隱蔽通信的信息就會被泄露甚至篡改。此外，攻擊者可以通過流量分析獲取通信雙方的身份信息。近幾年興起的區塊鏈技術憑借其去中心化特性可以有效解決中心化信道具有的問題。它具有去中心化、防篡改、匿名化等特點，這些特點使得區塊鏈在隱蔽通信上的應用具有如不易受到監聽、通信接收方匿名化、高抗篡改和抗干擾性等優勢。智能合約是一段被部署在分布式獨立賬本中，以計算機指令的方式自動化實現傳統合約的代碼。它完全可信，臨時保管用戶的財產并且嚴格按照事先商定好的規則執行操作。智能合約一旦設立后，能夠無需中介的參與自動執行，并且沒有人可以阻止它的運行。這些特點加上合約參數的多樣化和信息的復雜性，使得智能合約成為區塊鏈中實現隱蔽通信的天然載體。現階段關于這方面的研究還很少，如何設計出一種有效可行的基于區塊鏈的隱蔽通信方式是十分有意義的。

Juha Partala等提出了一種基于比特幣公鑰地址最低有效位的隱秘通信方法，將信息轉換為二進制后使用公鑰地址最低有效位存儲一位二進制信息，并通過比特幣交易實現信息傳遞[Partala J.Provably Secure Covert Communication on Blockchain[J].Cryptography,2018,2(3):18.]。中國專利CN201811034819.4公開了一種區塊鏈網絡環境下的隱蔽通信方法，該發明中提出的具體模型首先將信息進行編碼處理，并將調制序列與信息發送時間間隔序列形成映射，之后采用此發送時間間隔序列表示編碼后的信息，最后根據生成的時間間隔集發送信息實現信息傳遞。上述的方法存在著三方面的不足，一是使用最低有效位進行信息傳遞的隱蔽性不強，針對最低有效位進行規律分析使通信存在被檢測的風險；二是將時間間隔序列作為信息嵌入載體使得通信效果易受網絡波動影響；三是當傳遞大量信息時，兩種方法均需要大量的信息傳遞次數，這對于基于工作量證明、區塊確認平均時間長達十分鐘的比特幣網絡并不適用，需要消耗大量資源和時間。相比之下，以太坊的區塊確認時間更短，且智能合約的參數多、冗余性強，空間型載體也有更強的抗干擾能力，因此使用智能合約可以更好地實現區塊鏈下的隱蔽通信。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于區塊鏈的高安全性、高抗篡改能力、高隱蔽性的隱蔽通信方法。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種使用智能合約實現的區塊鏈下的隱蔽通信方法，所述方法包括以下步驟：

步驟1，對要傳遞的隱秘信息T進行初步加密和編碼處理，獲得處理后的隱秘信息T'；

步驟2，根據步驟1處理后的結果進行關鍵字key的生成；

步驟3，通信發送方將key和key的哈希值傳遞給通信接收方；

步驟4，通信接收方判斷關鍵字key是否被篡改，若被篡改則終止通信，否則執行下一步；

步驟5，通信接收方根據key創建合約，以對應真實信息序列ξ；所述合約為投票合約或者競價合約；