[發明專利]安全可信執行環境下的基于區塊鏈的外包計算系統及方法

有效

• 申請號: 202110630295.0
• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN113688394B
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發明（設計）人: 胡春強;劉澤偉;蒲譽文;熊慶宇;向濤;廖曉峰
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G06F21/57
• 分類號: G06F21/57;G06F21/64;H04L9/40
• 代理公司: 重慶縉云專利代理事務所(特殊普通合伙) 50237
• 代理人: 王翔

本發明公開安全可信執行環境下的基于區塊鏈的外包計算系統及方法。系統包括數據處理需求方、若干云服務提供方和區塊鏈平臺；本發明在區塊鏈平臺上，以半可信的CSP為任務處理節點，實現了數據外包的功能，降低了用戶的計算成本。為了使外包過程完全自動化，在外包方案中引入智能合約，有效地減少了人工干預，提高了數據的可靠性。

技術領域

本發明涉及云計算領域，具體是安全可信執行環境下的基于區塊鏈的外包計算系統及方法。

背景技術

目前，云計算作為新的計算模型，可以為用戶提供合適的按需分配資源。由于本地數據量的快速增長，資源受限的個人或企業無法或不愿承擔沉重的計算負擔。因此，在這種情況下，云計算中的外包計算模型就顯得特別有吸引力。利用云計算強大的算力和存儲功能，用戶可以將耗費大量資源的計算外包給云服務提供商(Cloud?service?provider，CSP)，然后按需付費并享受無限的計算和存儲服務。如今，云計算已經應用于很多實際場合，如物聯網、醫療、教育等。一些知名的互聯網公司，如微軟、谷歌等，已經提供了自己的公共云服務。

雖然云服務提供商極大地減少了終端用戶的計算工作量，但在實際應用中仍存在一些不可避免的障礙，如源數據的隱私性和安全性。一般來說，源數據通常對特定的人群有一定的價值。因此，當用戶將數據上傳到云端時，他們沒有渠道或者方法來獲知數據是否進行了正常的處理，也就是說，數據端的使用不能由數據提供者所控制。事實上，云服務提供商是誠實但又好奇的實體，這意味著它能完成用戶要求他們做的事情，但出于好奇或其他目的它會試圖從用戶的數據推斷用戶的隱私。在這種情況下，用戶的隱私受到嚴重威脅，成為不可避免的問題之一。此外，由于云服務提供商是半誠實的，即不能保證處理后的數據的正確性。換句話說，它可能會惡意修改處理后的結果，從而造成不正確的結果，誤導用戶。因此，如何維護數據處理的正確性也是值得探索的。

目前為止，許多可行的技術用于保護隱私保留外包計算已被提出解決這些問題。其中，安全多方計算和同態加密能為安全外包提供有效的算法，且在許多應用中具有較高的安全性能。但是，前面提到的外包方式需要大量計算資源，因此某些方面它的應用在受到限制。

發明內容

本發明的目的是提供安全可信執行環境下的基于區塊鏈的外包計算系統，包括數據處理需求方、若干云服務提供方和區塊鏈平臺。

所述數據處理需求方向區塊鏈平臺發送加密的待處理外包任務關鍵信息。

所述數據處理需求方向接收若干云服務提供方發送的IP地址，并在這些云服務提供方中選出可信云服務提供方。

所述數據處理需求方與可信云服務提供方建立通信通道，并通過所述通信通道將加密的待處理外包任務詳細信息發送至可信云服務提供方。

所述數據處理需求方接收區塊鏈平臺反饋的已處理外包任務信息，并進行解密。

所述數據處理需求方在區塊鏈平臺進行了注冊，并得到由區塊鏈平臺分發的公鑰和私鑰。所述公鑰和私鑰用于對待處理外包任務關鍵信息和待處理外包任務詳細信息進行加密。

所述云服務提供方為區塊鏈共識節點。

所述云服務提供方包括主機線程和飛地。

所述主機線程用于與數據處理需求方、任務廣播模塊通信。

所述主機線程接收由任務廣播模塊廣播的待處理外包任務關鍵信息，并傳輸至飛地的數據密封與解封模塊。

所述主機線程接收由數據處理需求方發送的待處理外包任務詳細信息，并傳輸至飛地的數據密封與解封模塊。

所述主機線程將加密的已處理外包任務信息發送至區塊鏈平臺。

所述主機線程還用于初始化飛地。