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基于区块链的安全多方计算研究

王友琛  
【摘要】:随着信息技术的不断发展,世界已跨入了数据共享的时代,在现实网络环境中存在着大量可以获得并共享的数据。由于各种需求,可以对数据分析和提取,进行数据的联合计算,但在联合计算时面临着一些隐私问题。主要是如何在启用数据的联合计算时,而不允许任何一方查看整个数据集。因此,安全多方计算协议被提出,安全多方计算协议允许一组不信任的数据所有者共同合作执行针对其数据的分析查询,同时不揭示整个数据集。在现有的数据共享模型中,数据交易缺乏透明性,数据所有者失去数据的控制权、所有权,数据安全无法保障。为此,借助区块链技术建立一种全新的去中心化数据共享模型从交易记录格式及共识机制入手,建立基于区块链的数据交易,实现交易的透明性及防串谋等舞弊行为。最后,依据数据需求方的计算需求编写计算合约,借助安全多方计算来保障数据所有者的计算和输出。本文详细工作研究如下:(1)提出了一个基于区块链的电子医疗记录隐私保护方案。利用区块链具有去中心化和不可篡改的特点,保证存储在区块链中的数据不可改变。利用区块链,实现数据集合间的安全多方的保密计算,通过合作的方式对患者的医学历史进行研究。对患者就诊阶段医生如何使用数据进行描述,在保证患者隐私的前提下,医生通过查看患者的医疗数据和医院数据库的医疗数据,来帮助患者进行治疗。同时,对系统的计算效率进行模拟仿真。(2)提出了一个在医院的医疗系统中基于区块链的安全多方计算扩展方案。医院通过区块链存储数据,来满足各种数据安全,但由于医院服务器计算的有局限性,所以,提出了将医院的安全计算外包给公共区块链上用于安全计算的第三方服务器进行计算,方案从秘密的输入到如何输出数据进行了详细的描述。(3)详细阐述了区块链上的安全多方计算系统。系统通过区块链进行通讯数据的存储,利用安全多方计算实现交友功能。通过对用户数据集合的分析来查询好友,同时保证用户隐私和数据安全。说明了基于区块链的安全多方计算与实际应用环境结合的可操作性。


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