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基于区块链的无中心网络身份认证技术的研究与实现

成诺  
【摘要】:随着互联网技术的飞速发展和信息技术的日益普及,人们走进了一个开放性的数字时代。如何有效的认证合法可信的数字身份,建立安全可靠的通信,避免信息安全的隐患与风险,对移动互联社会的安全运行至关重要。公钥基础设施(PKI)是通过管理密钥和数字证书提供身份认证机制的基础设施。然而,目前的PKI体系中的证书操作,都集中在其第三方机构—认证中心(CA)上,CA的透明度与安全性将影响整个体系的运作。因此,研究一种不可篡改并且可审计的身份认证系统很有必要。本文在区块链技术的基础上,对无中心网络身份认证技术进行了研究,并针对传统公钥基础设施中认证中心操作记录难以做到公开透明等问题,提出了可信度更高、数字证书管理过程可审计并且可扩展的一种身份认证方案,主要创新型工作包括:一、利用区块链的安全性、不可逆、不可篡改性和透明性等优势,对传统的PKI中过度依赖与信任第三方机构的痛点进行改进,提出基于区块链的无中心网络身份认证系统,通过公钥密码技术的保密性与区块链技术的抗篡改性,实现身份认证中有关数字证书管理的各项功能,并且将密钥、证书以及操作执行记录写入区块链中,打上时间戳,形成一个连续的前后关联的诚实数据记录结构。该系统大大降低身份认证系统对原有认证中心的依赖,实现身份认证全过程公开、透明、可审计,加强身份认证的可信度。二、针对传统认证中心丢失密钥后,导致丢失前所有已颁发证书不可信的缺陷,设计编写区块链智能合约,在发生认证中心需要更换自身密钥时及时调用智能合约。由过期或作废的认证中心密钥所颁发的证书将无法存入区块链中,而更新后的认证中心密钥可以正常工作,并且密钥更新之前颁发的证书仍然有效。该系统减少了因认证中心密钥泄露或过期带来的安全隐患,提高了认证系统工作效率。


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