[发明专利]一种基于联盟链的民航乘客数据安全保护及防纂改方法

说明书

本发明涉及一种基于联盟链的民航乘客数据安全保护及防纂改方法，采用数字签名、对称加密和区块链等技术手段，旨在解决目前民航乘客数据隐私保护和安全存储等问题。乘客需注册id账号，机场生成与其相关的对称加密密钥Msk，将私人信息M运行AES对称加密算法得到密文C。机场上传C至云服务数据库，获得数据地址指针P，并将机场号、乘客ID、密文哈希、BLS签名和地址指针P作为一个消息体公开发布。联盟链各节点获取消息体后进行BLS签名验证，验证通过后将该消息加入至自身的区块体信息列表。在建立新区块中，需要执行改进的BLS门限签名算法来保证安全性和权威性。由于上传至数据库中的信息均是以密文形式，且在区块链中的信息不可篡改、永久保存，本发明对乘客信息的隐私性和安全性都提供了有力的保障。

技术领域

本发明涉及信息隐私保护和区块链技术领域，特别涉及一种基于联盟链的民航乘客数据安全保护及防纂改方法。

背景技术

随着中国经济的快速发展，我国民航业也得到了飞速发展。截至2018年年底，中国民航全年完成旅客运输量6.60亿人,比上年增长7.9％,完成旅客周转量11705.12亿人公里,增长9.3％。其中,国内航线完成旅客运输量5.75亿人,增长7.0％,民航运输机场完成旅客吞吐量13.52亿人,比上年增长6.9％。完成货邮吞吐量1710.0万吨,增长2.1％。

越来越多的人在出行时都选择了飞机作为交通工具，由此也带来了一系列的个人信息安全问题。互联网中存在诸多不安全的因素，被动攻击如网络窃听对乘客信息的安全性和隐私性造成极大的危害。一旦乘客信息遭到泄露，就会被不法分子利用获取不当利益。此外，乘客的历史信息还有可能遭到他人恶意删除或篡改，同样也会带了不可预估的后果。

目前，国内对民航乘客信息安全方法的研究较少，本发明针对以上民航乘客数据的安全性和隐私保护能力不强、易被他人篡改和信息丢失等问题，提出了一个基于联盟链的民航乘客数据安全及隐私保护方法，成功解决了以上问题。

发明内容

本发明提出了提出一种基于联盟链的民航乘客数据安全保护及防纂改方法，采用数字签名、对称加密和区块链等技术手段，旨在解决目前民航乘客数据隐私保护和安全存储等问题。

一种基于联盟链的民航乘客数据安全保护及防纂改方法，包括以下步骤：

S1：系统初始化，由可信授权中心机构为每个机场A_i生成密钥对并将公钥公开；

S2：乘客B_i向机场A_i提供自己的私人信息，包括证件信息、指纹和虹膜，用于注册id账号，由可信授权中心运行确定性加密算法得到乘客唯一的身份标识符ID；

S3：乘客B_i在机场活动而产生个人信息M，包括航班信息、座位代码、起飞到达时间和附加服务，将自动上传到待加密缓存区，机场A_i根据用户的ID、航班起飞时间和航班编号信息生成针对本次消息M的AES加密密钥

S4：机场A_i利用对明文M进行AES加密得到密文C,计算密文C的哈希值和包含其他身份信息的全域哈希值h，上传C到云服务数据库；

S5：在上传数据完毕后，机场A_i得到C在数据库中的地址指针P_i，利用私钥计算出关于消息M的BLS数字签名将签名和其他信息组合成消息体，公开发布，等待联盟链节点进行下一步操作；

S6：联盟链各个节点获取到的消息体中的信息后，首先验证BLS签名是否合法，若不是，直接删除；否则进行下一步；

S7：根据指针位置P_i，验证是否云服务数据库中的密文C是否存在，若存在数据，则计算云端数据的SHA-256的哈希值,比较其与消息体中的哈希值H_SHA-256(C)是否相等，若不相等则将拒绝该信息并反馈给机场，等待检查重发；否则，即可将消息体加入区块体信息列表；