通过私人信息检索实现 Hyperledger Fabric 的私有读取
密码学与安全
2025-11-05 v1
摘要
许可证区块链确保共享数据的完整性和可审计性，但在读取操作期间会向对等节点暴露查询参数，这会导致查询敏感记录的组织面临隐私风险。本文提出一种私人信息检索（PIR）机制，以启用从 Hyperledger Fabric 世界状态的私有读取，允许 endorsement 对等节点在不了解所访问记录的情况下处理加密查询。我们实现并基准测试了一个集成 PIR 的链码，其在 evaluate 交易中直接执行密文-明文（ct-pt）同态乘法，保留 Fabric 的 endorsement 和审计语义。该原型实现了平均 113 毫秒的端到端延迟和 42 毫秒以下的对等节点执行时间，在开发模式下进行私有读取的对等网络流量约为 2 MB——在进程内部署时可将其减半为一半。存储分析显示，在三种信道配置下几乎线性增长：随着环维度从 8192 个系数扩展到 32768 个系数，块大小从 77 千字节增至 294 千字节，世界状态从 112 千字节增至 332 千字节。参数分析进一步表明，环大小和记录长度共同约束 packing 容量，在最大配置下支持每条记录 64 字节，最多可容纳 512 条记录。这些结果确认了 PIR 基于私有读取在 Fabric 中针对较小敏感数据集的实用性，并指出了未来优化性能和可扩展性的方向。
引用
@article{arxiv.2511.02656,
title = {Bringing Private Reads to Hyperledger Fabric via Private Information Retrieval},
author = {Artur Iasenovets and Fei Tang and Huihui Zhu and Ping Wang and Lei Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.02656},
year = {2025}
}
备注
This work has been submitted to IEEE for possible publication