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研究生: 江宏文
Jiang, Hung-Wen
論文名稱: 在TPS有限的公有區塊鏈上實現具大量操作數目需求的DPKI系統
Implement a DPKI system with a large number of operations on a public blockchain with limited TPS
指導教授: 黃冠寰
Hwang, Gwan-Hwan
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 資訊工程學系
Department of Computer Science and Information Engineering
論文出版年: 2020
畢業學年度: 108
語文別: 中文
論文頁數: 43
中文關鍵詞: 公開金鑰基礎設施PKIDPKI證明違約智能合約區塊鏈自動賠償
DOI URL: http://doi.org/10.6345/NTNU202000907
論文種類: 學術論文
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  • PKI架構是目前被廣泛使用的網路身分驗證架構,使用者會向憑證認證機構註冊身分資訊以取得數位憑證,再將數位憑證展示給他人當作身分證明,他人看到憑證後,必須向CA取得撤銷名單才能確認憑證是否有效。雖然這個架構已經在網路中使用10年以上,但他安全性其實有很大的疑慮,因為CA可能會受到DDoS、DNS攻擊,導致檢驗者無法索取撤銷名單,造成身分驗證機制完全失去效用。目前以有許多可以改善CA單點故障的新型PKI架構,但是它們本身或多或少還有其他缺陷,導致到目前為止大家還是使用最原版的架構。
    為此,我們提出了半去中心化的PKI架構,透過區塊鏈可以輕易的避開單點故障問題,並且融入的自動賠償機制,使用者透過特定協議,取得密碼學證據,釐清憑證錯誤的責任歸屬,再將證據交由智能合約進行自動判決以及賠償,可以免除現實中,使用者與CA不同國家時,申訴、客服可能遇到的困難。

    第一章 緒論 1 第一節 Public Key Infrastructure 1 第二節 Digital Certificate 2 第三節Public Key Infrastructure的問題 3 第四節Decentralized Public Key Infrastructure 4 第五節Blockchain-based PKI的問題 5 問題一 區塊鏈頻寬限制 5 問題二 缺乏監督機制 5 問題三 牴觸GDPR 6 第六節 目標&解決方法 7 第二章 去中心化架構 8 第一節Blockchain & 加密貨幣 8 第二節 Ethereum & Smart Contract 9 第三章 基於區塊鏈的PKI容錯架構 10 第一節 系統架構 10 第二節 系統流程 11 第三節 TP-Merkle Tree 12 第一段 Merkle Tree 13 第二段 Index Function 14 第三段 Slice 15 第四節 請求協議 16 第一段 申請憑證(Apply Certificate) 17 第二段 變更狀態(Change Status) 18 第三段 更換金鑰(Replace Key) 19 第五節 清算 20 第一段 清算流程 20 第二段 清算規則 21 第六節 稽核 23 第一段 證據稽核 23 第二段 錯誤情形 24 第七節 申訴 25 第一段 憑證從樹上消失 25 第二段 CA狀態更新錯誤 26 第三段 CA撤銷憑證錯誤 27 第四段 Mreply欄位資料錯誤 28 第五段 CA上傳錯誤證據 29 第八節 檢驗憑證 31 第四章 實驗結果 34 第一節 環境說明 34 第二節 TP-Merkle Tree 34 第三節 智能合約 37 第一段 合約部署 38 第五章 結論 40 參考文獻 41

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