一种可隐藏敏感文档和发送者身份的区块链隐蔽通信模型

作者：佘维; 霍丽娟; 刘炜; 张志鸿; 宋轩; 田钊^*

来源：电子学报, 2022, 50(04): 1002-1013.

• 区块链
• 隐蔽通信
• 基于生成式对抗网络的图像隐写术
• 环签名
• 密文策略的属性基加密
• 星际文件系统

目前,区块链隐蔽通信的研究主要是通过发起多笔交易来传输一条短消息,这一方式不仅不适用于敏感数据量大的情况,还可能存在有些交易没有被打包而造成秘密信息的丢失,而且传输过程没有隐藏发送方身份.部分区块链隐蔽通信的研究中使用的图像隐写术虽然具有嵌入率高这一优点,但是越来越难以抵御基于统计特征的检测分析.针对以上问题,本文提出一种可隐藏敏感文档和发送者身份的区块链隐蔽通信模型.首先发送方使用密文策略的属性基加密(Ciphertext-Policy Attribute-Based Encryption,CP-ABE)对敏感文档进行加密,得到加密文档后将其上传至星际文件系统(Inter Planetary File System,IPFS);然后发送方利用基于生成式对抗网络(Generative Adversarial Networks,GAN)的图像隐写术将加密文档的哈希值嵌入载体图像中,得到载密图像后将其上传至IPFS;接着发送方创建一笔含有载密图像的哈希值的交易,交易经环签名之后广播到区块链网络中进行验证打包上链;之后,接收方从交易中读取载密图像的哈希值并通过上述步骤的逆过程得到加密文档;最后接收方根据CP-ABE设置的访问控制策略解密加密文档得到敏感文档.实验结果表明,该模型在传输秘密信息量上从KB提升至MB,而且具有较高的隐蔽性和安全性.

• 单位
  郑州大学