基于国密算法的食用菌区块链数据加密研究.pdf
《基于国密算法的食用菌区块链数据加密研究.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于国密算法的食用菌区块链数据加密研究.pdf(7页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、 年 无线电工程 第 卷 第 期:引用格式:于跃,曹丽英,杨玉竹,等基于国密算法的食用菌区块链数据加密研究无线电工程,():,():基于国密算法的食用菌区块链数据加密研究于跃,曹丽英,杨玉竹,刘轩志(吉林农业大学 信息技术学院,吉林 长春)摘要:针对传统食用菌溯源过程中存在数据篡改、管理中心化等问题,在分析食用菌供应链具体业务流程的基础上,构建基于区块链的食用菌供应链溯源模型。供应链的参与者上传信息到区块链之前,利用国密算法中分组加密算法和椭圆曲线加密算法相结合的方式进行加密,将密文上传到星际文件系统,返回哈希地址和加密的密钥上传到区块链,减缓链上的存储压力;监管方利用国密算法中椭圆曲线加密算
2、法与可验证秘密共享方案相结合,保护数据隐私、防止数据易篡改。以上述溯源方案为基础,利用国密算法通过智能合约实现溯源数据加密。通过扩散性测试和性能测试,数据加密安全性和查询效率能够满足食用菌溯源的实际需求,为区块链应用在食用菌溯源方面提供了参考。关键词:区块链;国密算法;溯源;食用菌;供应链中图分类号:文献标志码:开放科学(资源服务)标识码():文 章 编 号:(),(,):,:;收稿日期:基金项目:国家自然科学基金();年省预算内基本建设资金(创新能力建设)();年吉林省教育厅科学技术研究项目():();()();()引言我国是世界上发现和栽培食用菌较早的国家。近些年,农产品安全问题频发,食用
3、菌在种植过程中农药滥用、栽培环境重金属污染、生产过程中食品添加剂和化学药剂的盲用和滥用,都会引发食品安全事故。为解决农产品安全问题设计了农产品溯源系统,可以追溯农产品供应链的信息。为适应农产品的业务规模不断增加,做了一定的改进,与微服务、大数据技术相结合,增加了系统的并发性、扩展性,然而以上技术创新并不能解决食用菌溯源过程中存在的一系列问题。食用菌供应链信号与信息处理 环节众多、结构复杂,生产受季节性的影响,导致食用菌供应链的运作也具有较强的周期性。在传统溯源模式下,大多数采用中心化数据库,当中心数据库出现问题,数据就有丢失的风险;供应商数据不互通,企业为自身利益擅自更改数据,导致各供应商信息
4、不对称,监管部门出现问题无法第一时间定责,消费者与供应商容易产生纠纷。区块链技术具有安全性高、防止篡改和去中心化的特点。近些年,随着区块链的深入研究,其应用到了不同领域,文献提出了多个区块链应用在农业产品溯源上的方案。这些研究方案推动农业信息化,建设智慧农业信息平台,同时解决传统溯源系统中心化数据处理、数据易丢失、难追溯和私自篡改等问题。但是,区块链技术应用在溯源方面也存在一些弊端,在信息上链后,每个节点都有相同的账本,会造成信息处于公开状态并且造成链上存储压力过大。在实际应用中,整条供应链上参与者众多,同一角色会有多家企业,企业全部信息上链,同行企业也会看到企业隐私数据;链上存储压力过大,消
5、费者进行溯源查询响应时间过长。因此,研究供应链各企业上链信息保护以及减少链上存储压力意义重大。本文通过对食用菌供应链业务流程分析,与区块链技术、密码学知识和分布式存储相结合,提出基于区块链的食用菌供应链溯源模型,设计食用菌供应链溯源系统。基于区块链的食用菌溯源模型构建 传统食用菌溯源流程分析传统溯源系统采取中心化管理,信息不对称,造成信息孤岛。整个供应链涉及节点众多、结构复杂,每个参与者节点需先上传到自己的数据库,再将自己的数据库信息上传到中心数据库,这样会因为上下游的利益关系,私自更改数据库信息,消费者在查询整个供应链数据时真实性得不到保证;近几年,网络黑客数量上涨,信息容易泄露,中心数据库
6、一旦遭受到不法分子的攻击,会造成整个供应链数据的丢失。中心数据库一旦出现问题,数据无法找回,遇到问题也无法追究责任。食用菌供应链没有一个统一的标准,遇到问题责任主体难以确定,政府等监管部门无法第一时间找到问题的源头,造成溯源效率低下,甚至有可能造成更大的食品安全隐患。基于区块链的食用菌溯源方案分析整个食用菌供应链的参与者有农户、生产者、运输商、零售商、监管方和消费者。整个供应链可以分为类:第一类为为消费者,首先要保证的是消费者通过溯源码查询信息的真实性、有效性;第二类为监管者,要对整个供应链的参与者信息加以核查,保证信息上链前的准确性,也需要采取一定的措施,保持信息在供应链始终不变,直到消费者
7、进行溯源查询;第三类为供应链企业,同一个参与主体可能会有多家企业,企业之间存在利益竞争关系,不希望将自己的信息上链全部公开,企业希望信息上链之后自己有权分配权限。因此,为了解决上述问题,设计消费者信息保护模型、企业信息保护模型种追溯方案。消费者溯源模型本文以食用菌为研究对象,与区块链、密码学原理相结合,消费者溯源信息保护模型如图所示。图消费者溯源信息保护模型 该模型主要角色有监管者、消费者以及企业。企业信息上传顺序是按食用菌生产的先后正向上传数据,逆向溯源。监管者为保证消费者查询到的信息足够准确,利用密码学中的秘密共享方案。企业在上传信息之前需要监管者审核,审核通过后,监管者利用椭圆曲线加密算
8、法()公钥(信号与信息处理 年 无线电工程 第 卷 第 期,)加密,监管方将私钥(,)采用可验证的秘密共享方案(,)拆分成份:作物信息()、加工信息()、物流信息()和商品信息(),并将部分私钥分发给各企业,每个企业保留一份,最后消费者拥有权限将部分私钥组合成完整,解密供应链的全部信息。此保护模型中,一方面监管方采取加密对整个溯源信息起到一定的监管保障作用;另一方面消费者查询区块链上的信息更加准确。企业保护模型在区块链中,每个节点都有相同的账本数据,企业信息上传到区块链后,信息公开。但是由于供应链参与主体中,一个主体可能有多个企业,不同企业或者农户无论在哪个环节都存在利益竞争关系,不希望将数据
9、上传到区块链后,同一环节的竞争者查看信息。企业信息保护模型如图所示。数据加密如图()所示,参与企业将本环节的相关信息上传到区块链网络,在上链前利用国密分组对称密码算法()对称密钥()对数据进行加密,得到密文。为了保证对称密钥的安全性以及可分配权限性,本研究采用算法加密对称密钥,企业所需和也是由智能合约随机生成。利用进行加密处理生成对称密钥密文(),将密文上传到星际文件系统(,),自动分配哈希地址,将哈希地址和对称密钥密文上传到区块链。数据解密如图()所示,例如下游零售商有意向购买加工商的产品,但加工商的信息对于零售商只能看到的哈希地址和对称密钥密文,零售商向加工商进行申请,加工商同意后智能合约
10、进行权限分配,零售商此时成为授权节点。授权节点获取加工商提供的,利用解密对称密钥密文得到对称密钥,通过的哈希地址获取文件中原有的加密信息,利用对称密钥解密原信息。此保护模型对企业信息进行数据加密,企业可以自由分配权限,有权限的企业用户可以从链上查询到企业信息,维护了企业自身的利益,避免同一环节不同企业存在利益纠纷,带来不必要的经济损失,还缓解了区块链信息全部上链造成数据存储压力过大、用户查询响应较慢的问题。()数据加密()数据解密图企业信息保护模型 关键技术 区块链网络设计区块链网络结构模型如图所示。该网络由个参与角色组成,分别是农户、加工商、运输商、零售商和监管部门。这个参与角色共同组成联盟
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 算法 食用菌 区块 数据 加密 研究
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。