一种基于区块链和隐私计算的燃气检测方法及系统

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种基于区块链和隐私计算的燃气检测方法及系统。

背景技术

随着社会的发展和科技的进步，燃气检测在各个领域中扮演着至关重要的角色，特别是在工业、家庭和能源等领域。传统的燃气检测系统主要采用中心化的数据管理方式，即数据收集、传输和处理都由中心服务器或数据中心完成。然而，这种中心化的系统存在一些安全性和隐私性方面的问题。首先，中心化数据存储容易成为攻击目标，数据可能遭受篡改、删除或泄露，导致检测结果失真。其次，查询方可能需要获取用户的原始数据，涉及数据跨域传输，增加了数据泄漏的风险，同时也涉及到用户数据隐私的保护问题。

技术背景中的问题促使研究人员探索更安全、可信赖且保护用户隐私的燃气检测解决方案。区块链和隐私计算技术应运而生，成为解决上述问题的有力工具。

目前，一些技术方案尝试将区块链和隐私计算技术应用于数据安全和隐私保护，以改进燃气检测系统。以下是与本发明最相近似的现有技术方案：

(1)基于区块链的燃气检测系统：某些现有系统采用区块链技术来实现数据的分布式存储和验证，以确保数据的不可篡改性和可信度。但这些系统可能仍然面临查询方能够获取用户数据和查询条件的问题，同时被查询方的数据也可能涉及到跨域传输。

(2)隐私计算在燃气检测中的应用：另一些系统可能使用隐私计算技术来对用户数据进行加密和匿名处理，以保护用户的隐私。然而，这些系统可能仍然需要查询方传输查询条件至被查询方进行数据处理，从而可能导致用户数据的泄漏。

然而，以上现有技术方案可能无法同时解决查询方知晓查询条件和被查询方数据出域的问题。

发明内容

本发明旨在提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的基于区块链和隐私计算的燃气检测方法及系统。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

本发明的一个方面提供了一种基于区块链和隐私计算的燃气检测方法，包括：

燃气数据被查询方生成与n条燃气数据一一对应的n个公私钥对，将n个私钥保留，n个公钥发送至燃气数据查询方，并将所述n个公钥在区块链上进行存证；

所述燃气数据查询方随机生成对称加密密钥，利用收到的第t个公钥加密所述对称加密密钥，得到加密结果，将所述加密结果发送至所述燃气数据被查询方，并将所述加密结果在所述区块链上进行存证；

所述燃气数据被查询方分别用所述n个私钥依次解密所述加密结果，获得n个解密结果；

所述燃气数据被查询方利用所述n个解密结果分别对所述n条燃气数据一一对应加密，得到n条数据密文，将所述n条数据密文发送至所述燃气数据查询方，并将所述n条数据密文在所述区块链上进行存证；

所述燃气数据查询方利用所述对称加密密钥对所述n条数据密文中的第t条进行解密，得到所述n条燃气数据。

其中，所述n个公私钥对为n个RSA公私钥对。

其中，所述燃气数据被查询方分别利用所述n个解密结果对所述n条燃气数据一一对应加密包括：所述燃气数据被查询方利用经典AES算法，分别利用所述n个解密结果对所述n条燃气数据一一对应加密。

其中，方法还包括：监管方从所述区块链上获取存证数据，其中，所述存证数据包括：所述n个公钥、所述加密结果和所述n条数据密文。

本发明的另一个方面提供了一种基于区块链和隐私计算的燃气检测系统，包括：燃气数据被查询方和燃气数据查询方，其中：

所述燃气数据被查询方，用于生成与n条燃气数据一一对应的n个公私钥对，将n个私钥保留，n个公钥发送至燃气数据查询方，并将所述n个公钥在区块链上进行存证；

所述燃气数据查询方，用于随机生成对称加密密钥，利用收到的第t个公钥加密所述对称加密密钥，得到加密结果，将所述加密结果发送至所述燃气数据被查询方，并将所述加密结果在所述区块链上进行存证；

所述燃气数据被查询方，还用于分别用所述n个私钥依次解密所述加密结果，获得n个解密结果；利用所述n个解密结果分别对所述n条燃气数据一一对应加密，得到n条数据密文，将所述n条数据密文发送至所述燃气数据查询方，并将所述n条数据密文在所述区块链上进行存证；

所述燃气数据查询方，还用于利用所述对称加密密钥对所述n条数据密文中的第t条进行解密，得到所述n条燃气数据。

其中，所述n个公私钥对为n个RSA公私钥对。

其中，所述燃气数据被查询方通过如下方式分别利用所述n个解密结果对所述n条燃气数据一一对应加密：所述燃气数据被查询方利用经典AES算法，分别利用所述n个解密结果对所述n条燃气数据一一对应加密。

其中，系统还包括：监管方；所述监管方，用于从所述区块链上获取存证数据，其中，所述存证数据包括：所述n个公钥、所述加密结果和所述n条数据密文。

由此可见，通过本发明提供的基于区块链和隐私计算的燃气检测方法及系统，通过将区块链和隐私计算技术相结合，实现了在读取用户数据时，查询方不知道查询条件，同时被查询方数据不出域的目标。可以解决传统燃气检测系统中存在的数据安全性和用户数据隐私保护问题，同时确保数据在查询和计算过程中不会出域，为燃气检测领域带来更安全、可信赖和高效的解决方案。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的基于区块链和隐私计算的燃气检测方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的基于区块链和隐私计算的燃气检测方法的一种应用场景示意图；

图3为本发明实施例提供的基于区块链和隐私计算的燃气检测系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明旨在解决传统燃气检测系统中存在的安全性、可信度和数据隐私保护方面的技术问题。具体来说，本发明着重解决以下技术问题：

(1)数据安全性问题：本发明通过区块链技术的应用，实现数据的分布式存储和不可篡改性，保障数据的安全性和完整性，有效防止数据被恶意篡改和伪造，提高燃气检测的可信度。

(2)用户数据隐私保护问题：本发明利用隐私计算技术对用户数据进行加密和匿名处理，确保在读取用户数据时，查询方不知道具体的查询条件，有效保护了用户数据的隐私性。

(3)被查询方数据出域问题：本发明通过隐私计算保护机制，确保在查询和计算过程中，被查询方的数据不会离开其原始域，降低了数据泄漏的风险，提高了燃气检测系统的数据安全性。

通过解决上述技术问题，本发明提供了一种更安全、可信赖且保护用户隐私的燃气检测解决方案，为燃气检测领域带来了创新和进步。

图1示出了本发明实施例提供的基于区块链和隐私计算的燃气检测方法的流程图，图2示出了本发明实施例提供的基于区块链和隐私计算的燃气检测方法的一种应用场景示意图，结合图1和图2，本发明实施例提供的基于区块链和隐私计算的燃气检测方法，包括：

S1，燃气数据被查询方生成与n条燃气数据一一对应的n个公私钥对，将n个私钥保留，n个公钥发送至燃气数据查询方，并将n个公钥在区块链上进行存证。

假定燃气数据查询方为A，燃气数据被查询方为B。B有n条燃气数据，A需要根据自定的查询条件且不告知B查询条件的前提下，获取所需燃气数据。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，n个公私钥对为n个RSA公私钥对。

具体地，B端先生成与n条燃气数据一一对应的n个RSA公私钥对((d1pk,d1sk),.........,(dnpk,dnsk))。将n个私钥保留，n个公钥发送给A端。同时将n个公钥在区块链上进行存证。

S2，燃气数据查询方随机生成对称加密密钥，利用收到的第t个公钥加密对称加密密钥，得到加密结果，将加密结果发送至燃气数据被查询方，并将加密结果在区块链上进行存证。其中，t为燃气数据查询方需要从n条燃气数据中读取的第t条燃气数据。

具体地，A端随机生成一个对称加密的密钥key，假设A需要读取第t条燃气数据，用收到的第t个RSA公钥dtpk加密这个key，并将加密结果R发送至B端。同时将加密结果R在区块链上进行存证。

S3，燃气数据被查询方分别用n个私钥依次解密加密结果，获得n个解密结果。

具体地，B端分别用保留的n个私钥依次尝试解密R，获得n个解密结果，依次为(key1,.......,keyn)。

S4，燃气数据被查询方利用n个解密结果分别对n条燃气数据一一对应加密，得到n条数据密文，将n条数据密文发送至燃气数据查询方，并将n条数据密文在区块链上进行存证。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，燃气数据被查询方分别利用n个解密结果对n条燃气数据一一对应加密包括：燃气数据被查询方利用经典AES算法，分别利用n个解密结果对n条燃气数据一一对应加密。

具体地，B端利用经典AES算法，利用(key1,......,keyn)针对n条数据进行一一对应加密，将产生的密文(m1,......,mn)返回给A端。同时将密文序列(m1,....,mn)在区块链上进行存证。

S5，燃气数据查询方利用对称加密密钥对n条数据密文中的第t条进行解密，得到n条燃气数据。

具体地，A端用S2中的key，对(m1,......,mn)消息中的第t条消息mt进行解密，则可获取mt对应的明文燃气数据。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，本发明实施例提供的基于区块链和隐私计算的燃气检测方法还包括：监管方从区块链上获取存证数据，其中，存证数据包括：n个公钥、加密结果和n条数据密文。从而实现监管方对数据读取的监管。

可见，在上述S1的n个公钥、S2的加密结果R以及S4中的密文序列(m1,......,mn)均在区块链链上进行过程存证，确保隐匿查询记录过程可信、可追溯。将区块链技术应用于燃气检测系统中，实现数据的分布式存储和不可篡改性，确保数据的安全性和可信度，防止数据被篡改和伪造。

在燃气数据查询的过程中，用气单位(燃气数据被查询方)并未将自身数据明文发送给燃气公司(燃气数据查询方)且在燃气公司查询燃气数据时无法获取燃气公司具体查询哪条数据，降低了用气单位汇报燃气数据过程中数据造假的可能。利用隐私计算技术对燃气数据进行加密和匿名处理，在读取用户数据时，查询方不知道具体的查询条件，即在S2并未直接告诉被查询方要查询第t条数据，同时保证被查询方的数据在不出域的情况下进行查询和计算，即在步骤四只返回了密文序列而非原数据，保护用户数据的隐私。同时，数据拥有者不需将数据明文发给数据查询着，即S4中只返回密文，确保数据的所有权和控制权回归用户，用户对自身数据拥有完全控制权。

监管部门可通过从链上存证数据，追踪数据查询过程，同时可向燃气企业和用气单位验证链上存证密文的真实性。数据查询过程被区块链记录，关键步骤信息可在链上查询溯源，确保隐匿查询记录过程可信、可追溯。

由此可见，通过本发明实施例提供的基于区块链和隐私计算的燃气检测方法，通过将区块链和隐私计算技术相结合，实现了在读取用户数据时，查询方不知道查询条件，同时被查询方数据不出域的目标。可以解决传统燃气检测系统中存在的数据安全性和用户数据隐私保护问题，同时确保数据在查询和计算过程中不会出域，为燃气检测领域带来更安全、可信赖和高效的解决方案。

本发明充分考虑到数据安全和隐私保护的需求，为燃气检测领域提供了一种更安全、可信赖和高效的解决方案。

因此，本发明具有如下有益效果：

首先，本发明采用区块链技术的应用，实现了燃气数据的分布式存储和不可篡改性。通过将数据分布到多个节点上，有效防止了数据被篡改或伪造的可能性，大大提高了燃气数据的安全性和可信度。这不仅有助于确保燃气检测结果的准确性，还能减少对中心化数据存储的依赖，降低了数据遭受恶意攻击的风险。

其次，本发明利用隐私计算技术对用户数据进行加密和匿名处理，在读取用户数据时，查询方无法获知具体的查询条件。这有效保护了用户数据的隐私性和安全性，解决了传统系统中查询方获取用户原始数据导致隐私泄露的问题。同时，在查询和计算过程中，被查询方的数据不会离开其原始域，实现了数据不出域的目标，进一步保障了数据的安全性。

此外，本发明减少了人为干预，提高了系统的效率和可靠性，燃气数据的采集和验证过程更加高效，减少了潜在的错误来源，有助于提高燃气检测系统的运行效率和精确度。

综上所述，本发明的优点在于通过区块链和隐私计算技术相结合，解决了传统燃气检测系统中存在的数据安全性、用户数据隐私保护和数据不出域的问题。它提供了一种更安全、可信赖和高效的燃气检测解决方案，为燃气检测领域带来了创新和进步。

图3示出了本发明实施例提供的基于区块链和隐私计算的燃气检测系统的结构示意图，该基于区块链和隐私计算的燃气检测系统应用上述方法，以下仅对基于区块链和隐私计算的燃气检测系统的结构进行简单说明，其他未尽事宜，请参照上述基于区块链和隐私计算的燃气检测方法中的相关描述，参见图3，本发明实施例提供的基于区块链和隐私计算的燃气检测系统，包括：燃气数据被查询方和燃气数据查询方，其中：

燃气数据被查询方，用于生成与n条燃气数据一一对应的n个公私钥对，将n个私钥保留，n个公钥发送至燃气数据查询方，并将n个公钥在区块链上进行存证；

燃气数据查询方，用于随机生成对称加密密钥，利用收到的第t个公钥加密对称加密密钥，得到加密结果，将加密结果发送至燃气数据被查询方，并将加密结果在区块链上进行存证；

燃气数据被查询方，还用于分别用n个私钥依次解密加密结果，获得n个解密结果；利用n个解密结果分别对n条燃气数据一一对应加密，得到n条数据密文，将n条数据密文发送至燃气数据查询方，并将n条数据密文在区块链上进行存证；

燃气数据查询方，还用于利用对称加密密钥对n条数据密文中的第t条进行解密，得到n条燃气数据。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，n个公私钥对为n个RSA公私钥对。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，燃气数据被查询方通过如下方式分别利用n个解密结果对n条燃气数据一一对应加密：燃气数据被查询方利用经典AES算法，分别利用n个解密结果对n条燃气数据一一对应加密。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，本发明实施例提供的基于区块链和隐私计算的燃气检测系统还包括：监管方；监管方，用于从区块链上获取存证数据，其中，存证数据包括：n个公钥、加密结果和n条数据密文。

由此可见，通过本发明实施例提供的基于区块链和隐私计算的燃气检测系统，通过将区块链和隐私计算技术相结合，实现了在读取用户数据时，查询方不知道查询条件，同时被查询方数据不出域的目标。可以解决传统燃气检测系统中存在的数据安全性和用户数据隐私保护问题，同时确保数据在查询和计算过程中不会出域，为燃气检测领域带来更安全、可信赖和高效的解决方案。

本发明充分考虑到数据安全和隐私保护的需求，为燃气检测领域提供了一种更安全、可信赖和高效的解决方案。

因此，本发明具有如下有益效果：

首先，本发明采用区块链技术的应用，实现了燃气数据的分布式存储和不可篡改性。通过将数据分布到多个节点上，有效防止了数据被篡改或伪造的可能性，大大提高了燃气数据的安全性和可信度。这不仅有助于确保燃气检测结果的准确性，还能减少对中心化数据存储的依赖，降低了数据遭受恶意攻击的风险。

其次，本发明利用隐私计算技术对用户数据进行加密和匿名处理，在读取用户数据时，查询方无法获知具体的查询条件。这有效保护了用户数据的隐私性和安全性，解决了传统系统中查询方获取用户原始数据导致隐私泄露的问题。同时，在查询和计算过程中，被查询方的数据不会离开其原始域，实现了数据不出域的目标，进一步保障了数据的安全性。

此外，本发明减少了人为干预，提高了系统的效率和可靠性，燃气数据的采集和验证过程更加高效，减少了潜在的错误来源，有助于提高燃气检测系统的运行效率和精确度。

综上所述，本发明的优点在于通过区块链和隐私计算技术相结合，解决了传统燃气检测系统中存在的数据安全性、用户数据隐私保护和数据不出域的问题。它提供了一种更安全、可信赖和高效的燃气检测解决方案，为燃气检测领域带来了创新和进步。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。