$\pi$QLB：一种保护隐私且确保完整性的区块链查询语言
密码学与安全
2024-10-21 v2
摘要
区块链技术在医疗系统、供应链管理等不同应用领域的采用增加，提升了对区块链上数据查询机制的需求。由于当前区块链系统缺乏对带有内嵌安全与隐私保障的数据查询支持，这些系统存在固有的安全与隐私隐患。具体而言，现有系统要求用户以明文向区块链运营方（如节点验证者）提交查询，这直接危及用户隐私，因为提交的查询可能包含位置或性别偏好等用户不愿共享的敏感信息。另一方面，目前用户确保查询结果完整性的唯一方式是维护整个区块链数据库并在本地执行查询，这给用户带来高昂的存储与计算成本，使该方法无法在实际轻量设备（如智能手机）上部署。为此，本文提出 QLB，一种为区块链系统设计的查询语言，可同时保障查询输入的机密性与查询结果的完整性。此外，QLB 通过将关系数据语义引入现有区块链数据库，支持类 SQL 查询。QLB 应用了近期密码学原语即函数秘密共享（FSS）来实现机密性。为支持完整性，我们扩展了传统 FSS 设定，使 FSS 结果的完整性可被高效验证。验证成功表明服务器端无恶意行为，使用户能基于结果建立信任。据我们所知，QLB 是首个支持机密性、完整性和类 SQL 查询的区块链数据库查询模型。
引用
@article{arxiv.2212.14141,
title = {$\pi$QLB: A Privacy-preserving with Integrity-assuring Query Language for Blockchain},
author = {Nasrin Sohrabi and Norrathep Rattanavipanon and Zahir Tari},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.14141},
year = {2024}
}