[发明专利]基于区块链的慈善系统隐私保护方法与系统

说明书

本发明涉及基于区块链的慈善系统隐私保护方法与系统。提出将本慈善系统隐私保护分为面向用户的隐私保护和面向数据的隐私保护。面向用户的隐私保护通过编写智能合约，限制用户访问数据权限，保证隐私数据；面向数据的隐私保护通过使用改进的AES算法，动态构造S盒，使其各种性质呈随机变换的特性，增加加密算法的安全性；同时使用摘要算法，对生成的密文计算摘要，保证数据的完整性。使用改进的AES算法和摘要算法在保证慈善系统中数据加密安全性和完整性的同时，提升了运行效率，从而使整个系统具有足够的公信力，有效地弥补了传统慈善系统数据泄露的风险。

技术领域

本发明涉及到了区块链技术以及密码学数据加密和解密领域，总结起来就是基于区块链的慈善系统隐私保护的方法与系统。

背景技术

在慈善领域内，通过区块链技术的先进的特点，通过网上募捐等手段，记录善款的流动方向，随时可以查询善款的去向。应用区块链技术的慈善系统可以做到善款追踪，对于慈善账目进行公正公开等操作，提升慈善组织对于信息的透明度，从而实现公众对于慈善组织的信任感的提升。

在保证慈善系统公信力的同时，更需要注重用户的隐私数据。数据的自身价值在信息化的今天不断凸显，如何保证核心数据的安全，是一个重大的挑战。对于用户而言，用户期望自己的数据得到保护。所以在保证数据高效可用的同时，如何进行数据的隐私保护，成为当前国内外科研人员研究的热点之一。

区块链作为一项新技术，与传统的IT架构存在明显的区别。在传统的IT架构中，数据通常保存在中心化服务器，如何保证数据的隐私安全转变为如何保证中心服务器的安全，通过购买高性能的服务器或者提高服务器的抗攻击能力是隐私保护的重点。但是对于区块链系统的隐私保护始终没有合适的解决方案。区块链作为多个节点共同参与监督和管理的分布式数据库系统，已经成为互联网发展的趋势。

目前主流的加密算法有，同态加密，安全多方计算，以及密钥管理等。同态加密是实现第三方在不解密的情况下对数据进行计算和验证，安全多方计算式一种通用的密码原语，是互不信任的分布式环境下多个数据所有者，联合计算同一函数，而不泄露自己的输入数据。密钥管理是按照是否访问互联网划分，冷钱包不能被网络访问，避免了黑客盗取私钥的风险。热钱包在联网的状态下，可以随时进行交易，对于频繁交易的用户来说，热钱包会更加便捷。

如何保证区块链上用户隐私数据不被窃取，是主要研究的工作重点。现有的隐私保护方法主要是使用非对称加密算法对数据加密。通过公钥加密信息，使用私钥进行解密，或者使用私钥加密信息，通过公钥解密。该方法加密和解密都要花费大量的时间，速度慢，只适合对少量数据进行加密。但对于慈善系统产生的大量数据而言，并不适用。

发明内容

为了满足慈善系统公开性、透明性、不可篡改性和数据安全性的需求，本发明提供一种基于区块链的慈善系统隐私保护方法与系统。该系统重点解决隐私保护问题。采用了面向用户以及面向数据的隐私保护方法。本发明通过使用区块链智能合约以及密码学相关知识解决隐私保护问题。对于用户，通过编写智能合约，控制用户的访问权限，保证用户隐私数据。对于数据，利用加密算法对数据进行加密，同时使用摘要算法进行完整性校验，提高数据安全性。针对数据加密问题，研究人员提出了了多种加密算法。本文主要针对AES算法进行改进，通过动态构造S盒，使其不具有明显的结构特点，各种性质呈随机变换的特性，增加了破解的难度；同时使用摘要算法，保证用户数据的完整性。最后，验证数据加密的运行效率，验证改进算法的正确性和可行性。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：基于区块链的慈善系统隐私保护方法，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：