[发明专利]一种基于区块链的用户多形态身份的安全融合认证方法

权利要求书

1.一种基于区块链的用户多形态身份的安全融合认证方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)初始化，生成服务器和可信节点的公钥和私钥，生成服务器的公开参数和服务器的公开算法；

(2)用户向服务器输入用户账号和不同形态的身份信息，不同形态的身份信息中包括用户身份名称；

接着服务器对用户输入的不同形态的身份信息分别进行特征提取，得到身份特征，将提取到的每个身份特征通过公开的哈希函数计算得到统一长度的身份特征向量，再通过公开的矩阵变换算法对身份特征向量进行矩阵变换，得到身份特征矩阵，计算身份特征矩阵的根；

(3)基于公钥加密算法，对步骤(2)中的身份特征矩阵进行加密，得到身份特征矩阵密文；

基于公钥可搜索加密算法，将用户身份名称作为对象，使用服务器的公钥对用户身份名称进行加密并得到可搜索密文；

(4)服务器分别对用户账号、身份特征矩阵的根、身份特征矩阵密文和可搜索密文进行私钥签名，并发送给可信节点；

(5)可信节点根据用户账号在区块链上检索,如果用户首次登录，可信节点为用户颁发公钥，创建创始区块记录用户不同形态的身份信息并将用户账号、用户公钥、时间戳、身份特征矩阵的根、身份特征矩阵密文和可搜索密文写入创始区块，并且在网络中广播；首次登录用户的不同形态的身份信息即原始身份信息，原始身份信息变换后得到原始身份特征矩阵，原始身份特征矩阵的密文即原始身份特征矩阵密文；否则，执行步骤(6)；

(6)对用户不同形态的身份信息进行融合特征匹配和相似度判断；

步骤(6)的具体步骤为：

(61)可信节点将原始的身份特征矩阵密文发送给服务器，服务器用自己的私钥解密后得到用户原始身份特征矩阵，并从用户原始身份特征矩阵中一一提取出用户的原始身份特征向量A₁、…、A_m；其中，m代表用户不同形态身份信息的数量；

(62)服务器从用户录入的身份信息提取到身份特征向量A′₁、…、A′_m，其中，m代表用户不同形态身份信息的数量；

(63)服务器根据公开的特征匹配算法Match()，比对步骤(62)中的每一个身份特征向量、步骤(61)中每一个原始身份特征向量的相似度，得到每一个身份特征向量的比对相似度，每一个身份特征向量的比对相似度计算公式为：

r₁＝Match(A₁、A′₁)、…、r_m＝Match(A_m、A′_m)；

其中r₁…r_m为每一个身份特征向量的比对相似度；

(64)服务器计算所有身份特征融合匹配相似度，融合特征匹配相似度计算公式为：

R＝ω₁r₁+…+ω_nr_m，

其中，ω₁,…,ω_n代表不同形态身份特征的权值占比；

(65)服务器将R与给定的相似度阈值V比较，若R>V，则认证成功，授权登录，否则，返回失败标识符并结束。

2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的用户多形态身份的安全融合认证方法，其特征在于，步骤(1)中，生成的公开参数包括：身份特征权值占比、相似度阈值、服务器所支持的不同形态身份的数量、每一个身份形态的特征分量的数量，生成的公开算法包括：公开的哈希算法、身份特征提取算法、身份特征匹配算法。

3.如权利要求2所述的一种基于区块链的用户多形态身份的安全融合认证方法，其特征在于，步骤(2)中，特征提取和矩阵变换具体步骤为：

(21)服务器针对用户输入的不同形态的身份信息，依照步骤(1)生成的公开算法，提取出身份特征，使用公开的哈希算法计算提取出的每一个身份特征，得到所计算的身份特征对应的特征向量，所计算的身份特征对应的特征向量由n个分量组成；

(22)服务器将步骤(21)得到的统一格式的特征向量按照公开的矩阵变换算法组成特征矩阵。