基于区块链的个人健康护照存储、共享与验证方案

• Published in: 网络与信息安全学报 Vol. 10; no. 2; pp. 95 - 105
• Main Authors: 高汉成, 吉浩宇, 高晨昊, 黄海平
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 江苏省无线传感网高技术研究重点实验室,江苏 南京 210023 01.04.2024; 南京邮电大学计算机学院,江苏 南京 210023
• Subjects: 区块链; 共识算法; aggregate signature; 可搜索加密; blockchain; consensus algorithm; searchable encryption; 聚合签名
• ISSN: 2096-109X
• DOI: 10.11959/j.issn.2096-109x.2024015

TN918; 随着人们对出境需求的增加,个人健康护照成为确认旅行者健康状态、满足入境要求的重要工具.针对个人健康护照全球共享所面临"信息孤岛"、隐私保护和易伪造等难题,提出了一种基于区块链的个人健康护照存储、共享与验证方案.方案在采用链上链下协同存储的同时,通过结合可搜索加密和区块链技术,优化了区块链上的存储方式,减少区块链的存储压力,同时实现用户个人数据的可靠存储及安全共享.方案对弱共识机制进行了优化,优化后的算法达成共识只需要2个阶段,从而减小了节点间达成共识的通信复杂度,提高了整个区块链系统的吞吐量.为适应多用户场景,方案引入并改进了聚合签名技术,减轻了签名验证的计算负担,使方案能够快速追溯恶意伪造者.方案给出了全面的安全性分析,证明方案是安全可靠的.最后,仿真实验结果表明,相较于现有方案,在多用户场景下方案的计算开销最高优化了49.89%,通信开销最高优化了25.81%,所提出的共识机制在不同节点数量下效率也有较大的优势.