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用于工业物联网中私有数据共享的差分隐私增强型联盟链

密码学与安全 2023-06-22 v2

摘要

Hyperledger fabric (HF) 等联盟链与工业物联网 (IIoT) 的整合为相互依赖的供应链合作伙伴通过数据共享和协调来提升其绩效开辟了新机遇。HF 的多通道机制、私有数据收集和查询机制实现了跨供应链的私有数据共享、透明性、可追溯性和可验证性。然而,HF 现有的查询机制在统计数据共享方面需要进一步改进,因为查询是在记录在账本上的原始数据上进行评估的。结果,这引发了商业机密泄露、资源和资产追踪以及个人信息披露等隐私问题。因此,我们通过在 IIoT 供应链背景下提出一种用于私有数据共享的差分隐私增强型联盟链(称为 EDH-IIoT)来解决这一问题。我们提出了通过重用隐私预算以高效利用 ϵ\epsilon 来处理重复查询的算法。此外,ϵ\epsilon 的重用和跟踪使数据所有者能够确保 ϵ\epsilon 不超过阈值,即最大隐私预算 (ϵt\epsilon_{t})。最后,我们分别对两种隐私攻击(即链接攻击和组合攻击)进行建模,以评估和比较隐私保护能力以及 ϵ\epsilon 的重用效率与 HF 默认链码及传统差分隐私模型的对比。结果证实,EDH-IIoT 在 ϵt\epsilon_{t} = 1 时共享数据的准确率达到 97%,且 ϵ\epsilon 的消耗减少了 35.96%。

关键词

引用

@article{arxiv.2212.00068,
  title  = {Differentially Private Enhanced Permissioned Blockchain for Private Data Sharing in Industrial IoT},
  author = {Muhammad Islam and Mubashir Husain Rehmani and Jinjun Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2212.00068},
  year   = {2023}
}