摘 要

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 选题背景及意义 1

1.2文献综述 1

1.2.1 国外研究综述 1

1.2.2 国内研究综述 2

1.3 研究内容与研究方法 2

1.3.1 研究内容 2

1.3.2 研究方法 2

第2章 相关知识基础 4

第3章 基于区块链的大数据收集方案研究 5

3.1 问题引述 5

3.2 区块链数据收集解决方案研究 5

3.2.1 协议服务模块 7

3.2.2 分布式存储模块 7

3.2.3 通信服务模块 7

3.2.4 服务模块 7

3.3 区块链数据收集系统架构实现 8

第4章 基于区块链的大数据传输方案研究 10

4.1 问题引述 10

4.2 区块链数据传输解决方案研究 10

4.2.1 拟态签名算法 10

4.2.2 拟态智能合约 12

第5章 基于区块链的大数据存储方案研究 14

5.1 问题引述 14

5.2 区块链数据存储解决方案研究 14

5.2.1 基于密码系统架构 15

5.2.2 基于密码系统架构隐私性分析 15

第6章 总结与展望 17

参考文献 18

致谢 20

摘 要

近几年来大数据相关行业飞速发展，给社会带来了诸多便利，但由于种种原因却造成诸多用户数据被泄露，严重危害了用户的权益，与此同时国家对于数据隐私问题也给予足够的重视。本文拟采用区块链技术来解决数据隐私问题。本文首先分析当前社会数据隐私面临的问题以及国内外发展现状，之后阐述针对这些问题计划用哪些技术解决。然后提出基于区块链的数据收集解决方案、基于区块链的数据传输解决方案和基于区块链的数据存储解决方案这三种方案来解决数据隐私问题。最后从理论上来看，利用区块链技术可以很好的解决大数据的隐私问题。

关键词：区块链，大数据，隐私安全，解决方案

Abstract

In recent years, the rapid development of big data related industries has brought a lot of convenience to the society. However, due to various reasons, many users' data have been leaked, which has seriously harmed the rights and interests of users. At the same time, the state has paid enough attention to the data privacy. In this paper, blockchain technology is proposed to solve the data privacy problem. This paper first analyzes the current social data privacy problems and the domestic and foreign development status, and then describes which technologies to solve these problems. Then we propose three solutions to solve the data privacy problem: the data collection solution based on the blockchain, the data transmission solution based on the blockchain and the data storage solution based on the blockchain. Finally, in theory, using blockchain technology can solve the privacy problem of big data.

Key words: Blockchain, big data, privacy security, solutions

第1章 绪论

1.1 选题背景及意义

云时代的来临，大数据这一关键词也越来越活跃在人们的视野之中。自从2014年以来，“大数据”逐年进入政府工作报告中并上升为国家战略。其中《2019年政府工作报告》也提到我国在深化大数据的研发应用有待提高。同时阿里巴巴创始人马云在演讲中就大数据也提到：“未来的时代不是的时代，而是的时代。”不过数据的发展也面临的诸多困难，例如某些组织机构在未经使用客户同意下出售客户资料。同时同年10月1日开始施行的《儿童个人信息网络保护规定》更加唤起广大群众对于大数据时代下身份数据及其隐私安全问题的强烈关注。

自从2008年中本聪首次提出区块链这一概念以来，区块链由诞生到飞速发展已跨过十几年。区块链作为一个分布式账本，其整合共识机制、智能合约等各项技术，在处理数据隐私方面具有其独特的优势。因此，本文将在现有区块链技术的基础之上，致力于研究解决大数据下隐私安全问题。

1.2文献综述

1.2.1 国外研究综述

Jens-Erik Mai在《Big data privacy: The datafication of personal information》一文中指出：“在大数据时代，我们需要对数据隐私问题进行反复的思考。我们需要将思维方式从隐私的定义转变为隐私的模型。”

Wessel Reijers提出区块链是一种“记叙性或记录性”的技术，也就是包含所有历史交易记录的一种“公共账本”。Wessel Reijers认为使得区块链成为一种重要技术的根本原因在于以下三点：第一、可以将区块链设计成一种记叙性或记录性账本框架，使得用户可以就区块链这一新技术的抽象配置获得更好地理解；第二、区块链技术可以使网络设施与传统的技术手段得以升级，使用户的在线互动方式在底层得以改变；第三、区块链技术可以被认为是一种重新定义社会技术的革命，具有很好的普适性。

著名学者Clare Sullivan认为“E-residency”理念的提出和区块链技术在各行业中的应用正是其给社会带来影响的一种具体体现。其中“E-residency”是一种由政府与民营部门共同建立的一种虚拟电子证件，其蕴含庞大数据的数字身份信息也使得区块链技术逐渐为当下社会打造一种新型的技术环境。

1.2.2 国内研究综述

冯万强和常建国在《大数据时代背景下“保护个人隐私和信息安全”的研究对策》这一文中提到：“随着大众越来越频繁使用互联网产品，公民数据也大量地被存储在企业、组织及政府的数据库中，再加上技术的漏洞以及法律制度的不完善，越来越多的个人信息被滥用、盗取甚至被倒卖，这也带来了严重的隐私泄露问题。”

高莹、吴进喜等人也指出由于区块链的去中心化性使得它是一个去中心化的可信任第三方。同时基于区块链技术诞生的一种虚拟货币比特币也采用了一次性的公钥来作为用户的假名身份，这也在一定程度上保证了用户的身份数据隐私。

1.3 研究内容与研究方法

1.3.1 研究内容

本文主要研究大数据隐私安全基于区块链技术的解决方案，主要内容包括：