基于区块链技术的电子档案可信管理研究

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随着信息技术的不断发展,档案的存储方式逐步由纸质和光盘存储转变为电子文件式存储,随之而来的是电子档案数量的几何式增长,因此对其管理也提出了更高的要求。与传统档案不同的是,当前电子档案数据通常存储在中心化的数据库中,这种存储方式具有一定的缺陷,比如网络攻击可能导致电子档案遭受窃取、篡改、删除等风险,从而使电子档案的安全性、真实性和完整性无法得到保障。因此,建立可信的电子档案管理方案已经成为一个现实的课题。当前,区块链技术因其去中心化、高效、安全等优势,已经在金融、医疗和政务等行业开展了广泛的应用实践。这些实践也表明将区块链技术应用在电子档案的可信管理中是可行的。因此,本文针对当前电子档案管理面临的威胁,使用区块链技术、IPFS星际文件系统以及代理重加密技术,设计了一个去中心化、不可篡改、安全存储以及共享的电子档案可信管理方案,并通过实验验证了该方案的可行性。本文的研究内容主要包括以下几个方面:(1)本文对区块链的原理、架构以及关键技术进行了概述,分析了ARCHANGEL、Archain、“信发链”以及中国石化区块链服务平台四个基于区块链的电子档案管理实践项目,并由此进一步探讨了区块链在电子档案可信管理中的适用性及可行性。(2)本文以区块链技术为基础设计了一个电子档案可信管理方案。该方案采用链上链下分开存储的方式,将电子档案数据以及对称密钥加密后上传至IPFS星际文件系统中,区块链负责存储IPFS返回的哈希值、电子档案元数据以及电子档案的数字摘要,避免了中心化存储带来的风险;使用国密SM2算法构建代理重加密算法,使电子档案数据能够以密文的形式传输,保证了共享过程中数据的安全;通过数字摘要技术,验证电子档案数据的真实性以及完整性。(3)本文基于Hyperledger Fabric开发了电子档案可信管理联盟链,实现了联盟链的存储以及查询功能;部署IPFS星际文件系统,实现了电子档案密文及对称密钥密文的上传和下载功能;实现了代理重加密算法,对算法各个步骤的耗时进行了测试与对比。
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