【摘 要】
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随着互联网系统的广泛应用,身份认证作为用户授权和访问控制的主要手段,其重要性日益突显。相较于传统集中式的身份认证系统,基于区块链技术的身份认证系统能够有效解决身份数据篡改和单点失败等问题,近年来引起了广泛关注,但其将用户相关身份数据存储于区块链上,使得攻击者可以收集和分析区块链公开数据,窥探用户身份隐私。此外,目前因缺少对身份证书签发服务可信性的量化评价方法,身份认证系统无法对作恶行为进行惩处。针
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随着互联网系统的广泛应用,身份认证作为用户授权和访问控制的主要手段,其重要性日益突显。相较于传统集中式的身份认证系统,基于区块链技术的身份认证系统能够有效解决身份数据篡改和单点失败等问题,近年来引起了广泛关注,但其将用户相关身份数据存储于区块链上,使得攻击者可以收集和分析区块链公开数据,窥探用户身份隐私。此外,目前因缺少对身份证书签发服务可信性的量化评价方法,身份认证系统无法对作恶行为进行惩处。针对上述问题,本文提出了基于密码累加器的身份数据保护方法和基于PageRank算法的身份认证信誉评价方法RepRank,以进一步提高基于区块链的身份认证系统的安全性和可信性。本文的主要研究内容如下:（1）为解决用户身份数据过度暴露与滥用的问题,提出了基于密码累加器的用户身份数据保护方法。本文使用密码累加器混淆身份认证域内所有用户的身份数据,避免单个用户数据公开暴露,并且披露身份数据能够再次在密码累加器中混淆实现身份隐藏,从而减少用户身份跟踪和数据滥用的风险,提高数据存储的安全性。（2）针对身份认证系统中缺少可信性的量化评价方法的问题,提出了基于PageRank算法的身份认证信誉评价方法。本文分析身份认证事件日志,统计身份证书组合使用情况,构建身份证书签发服务方（即发证方）业务关联网络,采用RepRank算法,量化评价发证方服务的可信性,以信誉监督方式提高系统的安全性。（3）为验证本文方法实践落地的可行性,本文实现了基于区块链的身份认证系统平台,支持注册、认证、监督等主要功能,实现了身份数据保护中间件和身份认证信誉计算中间件,完成了用户数据保护和系统可信性量化评价,并进行了系统功能性和安全性分析,验证了本文方法的可行性。
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