基于whisper协议的以太坊隐蔽通信方法技术

本发明专利技术公开了一种基于whisper协议的以太坊隐蔽通信方法，包括：隐蔽交互主题‑密钥对；对要传递的消息T进行加密和编码获得T'；随机生成语句作为whisper协议中信体的有效载体payload；将T'与载体进行字符匹配，记录匹配字符的索引信息；将索引信息加密，并进行扩充使消息总长为256字节的倍数并作为whisper协议中信体的扩充部分padding；设置whisper信件的结构信息，将信件的主题设置为交互主题，并加密；将信件广播实现信息传递；接收方通过主题筛选信件，用对应的密钥解密信件获取payload和padding；解密padding获得解密信息即索引，结合有效载体进行信息还原。本发明专利技术方法安全性高，具有较好的抗干扰性、抗篡改性和抗检测性，且结合whisper的主题机制避免了接收方筛选数据包时不必要的消耗。

【技术实现步骤摘要】
基于whisper协议的以太坊隐蔽通信方法
本专利技术属于信息隐藏领域，特别涉及一种基于whisper协议的以太坊隐蔽通信方法。
技术介绍
传统的隐蔽通信仍然使用中心化的单一信道，这使得通信过程容易受到网络环境等因素的干扰进而影响隐蔽通信的效果。此外，中心化节点和设备易受到攻击，严重的甚至会造成通信系统的瘫痪。区块链凭借其去中心化和抗干扰等特点，在近几年得到迅猛的发展和大量推广。它所具备的特性恰好可以有效缓解传统隐蔽通信的缺陷，同时可以让隐蔽通信的效果更优。如何将隐蔽通信有效地应用在区块链上成为了研究者关注的重点。以太坊作为现阶段被广泛使用的区块链平台，其开源性和所拥有的大量智能合约使其备受欢迎。它支持用户在其中进行开发和搭建应用，并允许用户在交易中嵌入大量额外信息。这使得它比比特币具有更强的可扩展性，也因此以太坊不仅限于交易更多的是作为分布式应用开发平台。以太坊的潜力是巨大的，其应用的多样性与日俱增且涉猎的范围越来越广，大量的用户选择通过这样一个去中心化的平台获取自己所需的应用服务并进行通讯。和区块链相同，以太坊的数据也被分布式地存储在各个节本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于whisper协议的以太坊隐蔽通信方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n步骤1，隐蔽交互主题-密钥对；/n步骤2，对要传递的密文信息T进行加密、编码获得新的密文信息T'；/n步骤3，随机生成任意长度语句作为有效载体payload；/n步骤4，对所述密文信息T'和有效载体payload进行字符匹配，记录相同字符在二者中的索引，生成密文索引集合I

【技术特征摘要】
1.基于whisper协议的以太坊隐蔽通信方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1，隐蔽交互主题-密钥对；
步骤2，对要传递的密文信息T进行加密、编码获得新的密文信息T'；
步骤3，随机生成任意长度语句作为有效载体payload；
步骤4，对所述密文信息T'和有效载体payload进行字符匹配，记录相同字符在二者中的索引，生成密文索引集合IC和载体索引集合IP，并将T'中已匹配的字符用“*”替代；
步骤5，将IC和IP进行拼接，并对拼接结果进行加密获得部分解密信息PI，判断该解密信息PI消息大小是否为256的倍数，若不是则生成顺序标志符及冗余信息PR并执行步骤6，否则将PI直接作为扩充部分padding，并执行步骤7；
步骤6，将PI、分隔符、顺序标志符和PR拼接作为扩充部分padding；
步骤7，结合所述有效载体payload和扩充部分padding构建信体，并利用步骤1交互的密钥对信体进行加密；
步骤8，构建信封，将信封的主题设置为步骤1交互的主题并将信封广播出去，之后执行步骤9，同时判断T'中是否还包括payload中的字符，若是继续返回执行步骤3；
步骤9，接收方利用步骤1交互的主题从收到的信封中筛选出同主题的信封，并利用主题对应的密钥对信封进行解密获得有效载体payload和扩充部分padding；
步骤10，对扩充部分padding进行解密并删除分隔符、顺序标志符和冗余部分PR获得解密信息PI；
步骤11，结合有效载体payload和解密信息PI还原原始密文信息T；
步骤12，接收方判断是否发生信件丢失，若是则向邮件服务器申请重新获取丢失的信件并继续信息还原。


2.根据权利要求1所述的基于whisper协议的以太坊隐蔽通信方法，其特征在于，步骤1所述隐蔽交互主题-密钥对，具体包括：
步骤1-1，指定隐蔽通信所需的包含一组或多组主题和对应密钥的主题-密钥对，其中不同的主题-密钥对用“,”分隔，在最后的密钥后以“.”作为结束；
步骤1-2，在所有主题-密钥对之前添加开始标志符，并在两端添加冗余字段；
步骤1-3，对步骤1-2得到的结果进行霍夫曼编码，将其转换为二进制串B1的同时进行压缩；
步骤1-4，随机生成语句作为信体的有效载荷和隐秘信息的载体payload，该语句转换为二进制后得到的二进制串B2的长度小于B1的长度且Δ为预设阈值；
步骤1-5，将B1和B2左对齐，B2空缺部分补零，记补零位数为z，z的取值范围为0～7，补零后的B2记为B2'；
步骤1-6，对B1和B2'进行异或加密，并将结果转换为十六进制作为部分扩充部分Px，对Px进行冗余添加保证信息总长度为256的倍数，将添加后的Px作为信体的扩充部分padding；
步骤1-7，结合payload和padding构建信体，利用接收方公钥对信体加密，结合TTL、PoW信息构建信封，计算接收方公钥哈希值，选取该哈希值的前三字节并将z的值作为第四字节生成所述信封的主题，最后将信封广播出去；
步骤1-8，接收方对筛选的主题只设置前三字节，且内容为自身的公钥哈希值的前三字节，将筛选出的信封中主题的第四个字节记为z；
步骤1-9，接收方利用自身的私钥对信体进行解密，获得payload和padding，将padding中冗余部分删除获得Px，将Px转换为二进制获得B1和B2'的异或加密结果；
步骤1-10，将payload转换为二进制B2，并在其后补z个零获得B2'；之后将步骤1-9的结果与B2'再进行一次异或运算获得B1；
步骤1-11，对B1进行霍夫曼解码即可还原包含主题-密钥对的字符串，将该字符串两端的冗余信息及开始标志符删除获得主题-密钥对。


3.根据权利要求1所述的基于whisper协议的以太坊隐蔽通信方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张乐君，张智杰，薛霄，陈慧灵，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32