[发明专利]基于区块链的慈善系统隐私保护方法与系统

权利要求书

1.基于区块链的慈善系统隐私保护方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据智能合约限制慈善系统中用户的访问权限；

对上传区块链的信息进行基于动态构造S盒的AES算法加密并存储；

所述基于动态构造S盒的AES算法，包括以下步骤：

步骤1：对提供的密钥key进行Murmurhash2变换，计算出32bit变换因子E，转换成十六进制数共八位，将其分为高四位和低四位：

E＝Murmurhash2(key)

其中，Murmurhash2表示Murmurhash2变换，key表示AES算法的加密密钥；

步骤2：将高四位h和低四位l分别添加不同的干扰因子(u，v)，分别作为行和列的变换变量(k，p)；干扰因子从素数F{x₁，x₂，…x_n}集合中选择；

k＝(h+u)mod 16 u∈rondom(F)

p＝(l+v)mod 16 v∈rondom(F)

其中，mod表示取余，rondom表示从素数集合F中随机选取一个数；

步骤3：初始化一个16×16的S盒矩阵，矩阵中元素的值从0开始，依次递增，直到255，逐行从左至右填入矩阵的256个位置，表示为T₀；

步骤4：对初始S盒矩阵，遍历每一行数据，首先进行行变换，然后将T₀中i、j位置元素值赋值给对应的T₁的x、j位置元素值；公式如下：

x＝(k+i+j)mod 16

T₁[x][j]＝T₀[i][j]

其中，i、j分别表示当前数据在S盒T₀中的行、列坐标，k表示行变换变量，x表示最终行移动的位数，T₁表示临时存储矩阵；

步骤5：对行变换生成的矩阵T₁进行列变换，将T₁中i、j位置对应值赋值给T₂的i、y位置；公式如下：

y＝(p+i+j)mod 16

T₂[i][y]＝T₁[i][j]

其中，i、j表示T₁矩阵中的行、列坐标，p表示列变换变量，y表示最终列移动的位数，T₂表示临时存储矩阵；

得到的T₂矩阵即为生成的S盒；

步骤6：根据生成的S盒，通过位置交换得到逆S盒；

步骤7：将明文拆成多个独立的明文块，每个明文块的长度是128bit；当明文块少于128bit时，则在明文块末尾补足空字符，以使该明文块长度为128bit；

步骤8：将AES算法的字节代替过程中的S盒替换为步骤5生成的S盒，对每个明文块执行AES算法，并将生成的密文块进行拼接，生成完整的密文；

所述干扰因子为常数，分别作为行变换变量K和列变换变量P；

所述根据生成的S盒，通过位置交换得到逆S盒，包括以下步骤：

初始一个16×16的矩阵S₁，每个位置的值为0；

S盒的i行、j列位置的数据，表现为0xmn，在S₁矩阵的m行，n列位置填入0xij，形成对应；

遍历S盒中所有元素，依次将S₁矩阵填充完成，得到的S₁为逆S盒。

2.根据权利要求1所述的基于区块链的慈善系统隐私保护方法，其特征在于，所述生成的密文通过使用SHA256算法对密文计算摘要，将计算结果拼接到密文后面，用于验证密文的完整性。

3.根据权利要求1所述的基于区块链的慈善系统隐私保护方法，其特征在于，对加密后的上传区块链的信息进行解密，通过构建的逆S盒进行解密。

4.根据权利要求1所述的基于区块链的慈善系统隐私保护方法，其特征在于，所述上传区块链的信息包括：受助信息、捐助信息以及账户使用信息。

5.根据权利要求1所述的基于区块链的慈善系统隐私保护方法，其特征在于，所述智能合约层设置受助者访问权限、捐助者访问权限以及监督者访问权限；

所述受助者访问权限为：访问受助信息，包括:总共捐款金额，以及捐助人的捐款金额，无权访问捐助人的个人信息；

所述捐助者访问权限,包括：访问本人参与的捐助信息，受助人的受助信息，以及受助人的善款使用信息，无权访问受助人的个人信息；

所述监督者使用权限,包括：访问所有的受助信息，所有捐助人的捐助信息，以及所有善款的使用信息。