区块链技术在网络数据安全共享中的应用

2023-02-28 版权声明 我要投稿

一、引言

在互联网使用中,网络安全是人们最为重视的,当区块链技术出现后,在社会生活等较多领域得到了快速的发展[1]。将开发区块链技术应用在网络中,突破传统安全技术的瓶颈,解决网络安全问题,弥补传统安全技术存在的漏洞,提升网络安全环境。在网络安全中应用区块链技术,需要建立分布式系统架构,维护各节点的数据,避免网络中心节点故障引起的安全事故。

二、基于区块链技术的网络数据安全共享方法设计

(一)区块链技术网络数据安全共享机制

在创建区块时,需要区块链网络中的所有节点对新区块进行投票,检验新区块的合法性,主要包括构建区块节点的合法性和区块签名中交易行为签名信息的正确性,在本次设计中,使用数据的操作记录RCA状态,并附上时间戳,实现对RCA全生命周期的管理,有效解决使用CRL存在实时性差的问题[2]。根据区块链平台的节点架构,建立区块链技术网络数据安全共享机制,下面为该机制的主要内容;

基于区块链技术的网络数据安全共享方法的体系架构主要包含多个PKI信任域,结构如图1所示;

图1中每个PKI信任域中都是由认证系统和人员系统构成的,其中认证系统包含RCA服务器;人员系统包括用户U和终端;认证系统分为数据和应用系统这两部分。因此,基于区块链技术,保证用户访问SDB服务器的安全性。该方法的跨域认证思路是:当A域和B域在经过社会性协商后,假设约定B域对A域信任,则B域RCA组装生成对A域RCA信任的交易应于Cbcp上。交易中关键的数据为A域的BcRCert hash,所以当A域用户要访问B域时,需要对用户进行跨域认证[3]。

(二)实现区块链技术网络数据安全共享

根据本文的应用环境,采用联盟链的形式,解决原始算法效率不高的问题,通过降低算法复杂度,将其直接应用到区块链模型中。

在区块链模型的设计中,要先明确信息主体,只有在授权后发布与信息主体相关的请求任务。在这个过程中,用户发送的内容和数据使用目的以及使用范围,都会被告知将要采集的信息和用途,只有在授权后,才能将自己签名后的授权信息返回到系统中。在取得信息主体的授权信息后,系统会通过客户端向全网发布共享请求。区块链模型的分布式网络架构可以有效保证征信机构共享请求被分散到全网各节点,拥有与请求相关数据的信用信息提供者就可以根据共享请求上传数据。需要注意的是,信息提供者要根据共享请求,按照一定的数据格式,将交易的内容上传到区块链网络,或者按照要求将加密数据上传到云服务器中,这样可以有效防止数据在传输或者下载过程中被篡改。

为了实现数据安全共享时的隐私保护,信息提供者要将加密后的数据上传到云服务器中,当该数据上传到区块链时,用户可以通过秘钥从云服务器中下载数据,在模型的设计上,采用代理重加密的区块链数据共享方案,对云服务器中的数据进行共享,由此实现访问控制,在数据需求量大时,要避免信息提供者在同一时间段上传相同数据的加密信息。代理重加密只能允许一个信息提供者将加密的密文转换给被授权人,这种方法实现了授权人与被授权人之间的数据共享,这种方式能够减少各节点之间的通信量,提高共识效率。为了保证EAA节点能够准确上传数据和数据交易格式,需要以区块的形式广播给从节点,共有三个阶段,当这三个阶段结束完成后,各节点可以加入自己维护的区块链账本上,一旦交易出现在区块链上,说明该交易所请求的任务已经上传成功,信息共享者可以凭借秘钥访问共享数据。由此完成基于区块链技术的网络数据安全共享方法的设计。

三、实验分析

为验证基于区块链技术的网络数据安全共享方法的逻辑性图和准确性,在本次实验中,分别测试传统的网络安全共享方法和本文设计方法的安全性能。

在单机环境中,模拟50个用户同时向1个交易进程循环发送交易,交易内容模拟企业的数据信息,每间隔1分钟进行20次实验,取平均值,检测两个方法的安全性。在实验观察节点出错,区块链可否自行恢复,并且不影响整体的性能。表1为实验环境配置,如下所示;

图2为基于区块链技术的网络数据安全共享方法和传统的网络数据安全共享方法安全性对比实验结果,如图2所示;

从图2实验对比结果可以看出,使用本次设计的方法在此时比较稳定,然而当模型真正实现的时候,是与网络加解密速率等因素息息相关的,在本次实验中只能尽可能模拟安全性的测试,由于实验环境和实验所用的服务器性能受到限制,实验所测的交易量还是有很大优化空间的,但从测试结果可知,本文设计的基于区块链的网络数据安全共享方法相比传统方法占有一定的优势,能够满足商业应用,具有一定的推广价值。

四、结束语

文章针对传统的网络数据安全共享方法存在的问题,提出基于区块链的网络数据安全共享方法。该方法利用大数据和云计算等技术对网络安全进行评估,新时代变化下用户对网络安全的需求越来越大,从互联网的发展可以看出,生活中无时无刻不在产生大量网络支付和社交活动等数据,因此,在未来,这些数据会被应用到社会生活中,逐渐成为人们生活中的一部分。

摘要:传统的网络数据安全共享方法存在很大的漏洞,为了提升网络安全环境,提出区块链技术在网络数据安全共享中的应用。根据区块链平台节点架构,建立区块链技术网络数据安全共享机制,再采用联盟链的形式,降低算法复杂度,将其应用到区块链模型中,实现网络数据安全共享。实验结果表明,所提方法的安全性更高。

关键词:区块链技术,网络数据,安全共享,加密数据

参考文献

[1] 王继业, 高灵超, 董爱强, 等.基于区块链的数据安全共享网络体系研究[J].计算机研究与发展, 2017, 54 (4) :742-749.

[2] 吴振铨, 梁宇辉, 康嘉文, 等.基于联盟区块链的智能电网数据安全存储与共享系统[J].计算机应用, 2017, 37 (10) :2742-2747.

[3] 张静.区块链技术在医疗领域中的应用研究——以健康档案数据保护为例[J].网络空间安全, 2018, 9 (8) :18-24.

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