[发明专利]基于区块链的隐蔽传输系统

说明书

本发明公开了一种基于区块链的隐蔽传输系统，包括系统初始化模块，消息嵌入模块以及消息提取模块。在消息嵌入模块和消息提取模块中，本发明提供了窄带和宽带两种阈下信道，其中窄带阈下信道是基于区块链所用数字签名算法的阈下信道，宽带阈下信道则是利用区块链中的共识机制构造的一种非实时的阈下信道。本发明使得收发双方可以通过区块链完成双通道的隐蔽传输，具有较好的隐蔽性和鲁棒性。

技术领域

本发明涉及信息安全领域，特别是涉及区块链上的隐蔽传输系统。

背景技术

随着互联网的迅速发展，人们的信息交互越来越频繁，为了保障信息在交互的过程中的隐蔽性、鲁棒性等需求，人们对信息传输系统也要求越来越严格。目前该信息传输系统有多种构造方法，其中利用隐蔽信道构建的隐蔽传输系统，可以有效的保障传输过程中信息的隐蔽性和鲁棒性。

隐蔽信道的概念最初是由Lampson在1973年提出，其给出的隐蔽信道定义为：不是被设计或本意不是用来传输信息的通信信道。隐蔽信道现在已经被广泛的应用于网络信息数据安全传输。隐蔽信道根据不同的应用场合有不同的构造方法。

阈下信道是以数字签名为载体的一种隐蔽信道，该概念首先由Simmons引入。它可在一般的数字签名中嵌入秘密信息，而秘密接收者、拥有解密密钥的验证者可以恢复该秘密信息。阈下信道的基本概念可由Simmons的“犯人”问题加以描述，设有Alice和Bob已入狱，他们唯一的通信方式是通过传递文电，但看守人Warden充当传递文电的中间人，他监视着所有传递的文电，以检查Alice和Bob是否在商讨逃跑计划。同时，为防止Warden冒充Alice或Bob与对方通信，Alice和Bob要鉴别通信对方的身份，因此可用带阈下信道的数字签名方法可满足以上所有的要求。

区块链本身具有的去中心化、信息不可篡改、开放性等特点使得区块链也可以有效充当一个阈下信道的载体，因为区块链技术中使用了数字签名算法。同时，区块链中的信息具有开放性，任何人都可以在该链中获取交易信息和该交易的签名信息，但是只有拥有解密密钥的用户才能从该数字签名中恢复出秘密信息。

事实上，如果一个协议使用了随机数，那么该协议可用来构造隐蔽信道。区块链技术中的共识机制算法是基于或者结合工作量证明的，因此该机制也可用来构造隐蔽信道，因为该共识机制算法往往需要选取一个随机数。秘密信息接收者可从公开的区块信息中得到该随机数，然后利用密钥去解密该随机数，从中恢复出秘密信息。对于非秘密信息接收者，他们无法正确解密随机数。然而该方法成功的概率比较小，因为区块链中矿工选取的随机数必须满足一定的条件，随后全网才认同其创建了一个新区块；否则，全网将不接收该矿工的计算结果。

基于以上背景技术，本发明基于区块链设计了一种隐蔽传输系统，以区块链为信息载体，为系统消息嵌入模块和消息提取模块提供两种通道，提高隐蔽传输的鲁棒性和隐蔽性，为区块链上共享隐私数据提供可行的方法。

发明内容

本发明公开了一种基于区块链的隐蔽传输系统，涉及信息发送者Alice，信息提取者Bob以及区块链节点三类参与方，包括系统初始化，消息嵌入和消息提取三个模块。其特征在于：在消息嵌入模块和消息提取模块中，提供了窄带和宽带两种阈下信道，其中所述窄带阈下信道是基于区块链所用数字签名算法的阈下信道，所述宽带阈下信道则是利用区块链中的共识机制构造的一种非实时的阈下信道；所述信息发送者Alice和所述信息提取者Bob在系统初始化模块确认所用的阈下信道、所用的区块链技术和双方所用的钱包地址等信息；

所述系统流程步骤如下：

a)所述信息发送者Alice和所述信息提取者Bob通过系统初始化模块确认所用的阈下信道、所用的区块链技术、双方所用的钱包地址、所述信息发送者Alice和所述信息提取者Bob选择窄带阈下信道时所需要协商的共享秘密或者选择宽带阈下信道时需要的对称加密算法和对称加密密钥和序号值范围等信息；