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基于区块链技术的RFID财物认证和追溯系统研究

王萱  
【摘要】:在司法领域中,针对不同的案件性质,时常会对当事人的财物进行没收、暂扣等操作。涉案财物保管在相关机构,而随着案件审判的推进,涉案财物往往会在公安机关、人民检察院、人民法院之间随案流转。涉案财物对于案件顺利审判的重要性不言而喻,而传统的涉案财物管理方式存在许多缺陷,不利于涉案财物的流转管理。为构建规范化、智能化的涉案财物流转管理方案,通过搜集资料、调研文献,本文将RFID技术和区块链技术相结合,提出建立涉案财物身份认证和追溯平台的解决方案。将涉案财物贴上RFID标签,规范涉案财物的身份,便于涉案财物的线上化管理;此外,以区块链网络作为系统的底层架构,将涉案财物流转过程中的相关信息以交易的形式存储于区块链账本中,实现各个部门之间的信息共享,同时保障数据的不可篡改性以及完整性。本文具体工作如下:首先,针对涉案财物流转过程中的RFID身份认证环节,根据安全需求,设计RFID身份认证协议。考虑到无源标签的计算能力较弱,协议使用了哈希、旋转、异或等轻量级的运算;除此之外,协议设计重点考虑了标签可追踪性的问题,并使用挑战-应答的模式完成标签与阅读器的相互认证。协议在Vaudenay隐私模型下到达到了Weak隐私级别和Forward隐私级别,并达到了前向安全和后向安全。其次,对涉案财物流转管理系统进行详细设计。分析涉案财物流转过程中各个环节的缺陷,归纳总结其安全需求并构建出系统功能模块,根据功能模块划分出系统角色,由功能模块和系统角色设计系统执行流程。设计基于Hyperledger Fabric平台的系统分层模型和网络架构。最后,在Hyperledger Fabric区块链平台上实现系统功能。搭建8个节点3个组织的联盟链网络,利用cryptogen工具对节点身份进行管理并实现访问控制。另外,创建SDK-go,用户通过SDK与区块链网络进行交互,实现设计的所有功能。本文所设计的RFID身份认证协议和区块链具有的不可篡改、不可伪造、去中心化的安全特性,能够改善传统涉案财物管理方案的安全问题和效率问题,这在司法领域与科技结合的发展趋势上有着积极意义。


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