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一个基于区块链+同态加密+小程序的隐私保护方案

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yenche123/cb-privacy

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一个基于区块链+同态加密+小程序的隐私保护方案


写在前面

设想一个场景,你有好多智能设备(终端设备),比如你的手机、air-pods、平版、小米手环......,你使用它们的过程中,它也不断的在产生数据,这些数据是有价值的,设备的制造商或应用开发商想获取它们,然而它通常却是隐私的,这可怎么办呢?

这就是本文(本项目)欲尝试解决的问题。


😫 理论

详见项目根目录的论文。欢迎下载。


🎉 开发

  • 在本地创建一个存放projects的文件夹,比如projects,在该文件夹下右键,点击Git bash here
  • 输入 git clone https://github.com/yenche123/cb-privacy.git 安装好后projects下会出现 cb-privacy 文件夹。

📁 cb-privacy下 各文件夹解释

contracts: 存放智能合约

main-project: 主要目录,终端层、数据分析者(外包)以及边缘服务器层的代码皆在其中。

📁 main-project 下 文件夹解释

cloudfunctions: 云函数根目录,其下每个文件夹对应一个云函数。其中cb 为中枢区块链的代理,edgeServer 模拟边缘服务器,getOpenId 为获取身份标识用的云函数。

miniprogram: 小程序客户端的根目录

project.config.json: 小程序项目配置文件


🔨 main-project 的部署

  • 安装 小程序开发者工具
  • 注册一个小程序账号,申请完成后,获得小程序的 AppID
  • 打开小程序开发者工具,选择导入项目projects/main-project,输入AppID。由于会使用到云开发,所以建议申请一个AppID,不要使用测试号。接着,为项目命名,输入“项目名称”,然后点击 导入

p.s. 注意上图的目录 D:\research 只是示例,请选择你中你本地的 cb-privacy/main-project 文件夹

  • 点击导入后,若没有开通云开发(用于部署云函数和存储其他部署存于链上的数据),点击顶部选项栏的云开发,进行开通

开通云开发

  • main-project 目录里,定位到 cloudfunctions/cb 路径上,此时在终端命令行内分次输入 npm install [email protected]npm install [email protected]npm install [email protected] 以及 npm install web3-eth-abi,以完成 cb 云函数的依赖安装。@之后的版本号,代表安装特定版本,这些版本皆已通过测试,若为其他(或最新)版本,不保证兼容。完成后,在小程序开发者工具里,找到 cloudfunctions/cb 目录,在该目录上右键,点击`上传并部署:云端安装依赖(不上传node modules),如此即可同步云函数至云上。

上传云函数

  • 同理,对edgeServer 云函数安装 npm install [email protected] ,安装完也同样 上传并部署:于端安装依赖
  • 再同理,对 getOpenid 云函数点击 上传并部署:于端安装依赖(它没有依赖需要安装)
  • 在终端打开 cb-privacy/main-project/miniprogram ,npm install [email protected] 在终端层上安装大数模块。安装好后,点击 小程序开发者工具 顶部标签 工具 ,再点击 构建 npm,即把 npm 模块转成小程序客户端可运行的格式。转换完毕后,miniprogram 文件夹下即会出现 miniprogram_npm 文件夹,这里用于存放转换完成后的代码。
  • 至此,即完成配置。

😏 如何使用

  • 首先,打开小程序,点击进入


  • 接着点击数据分析者,输入分析标题和详情


  • 回到身份选择页,选择终端用户,输入一个数字;输入完,退出到选择页再进入,接着再输入一个数字,如此反复.....

  • 最后再回到数据分析者页,触发EdgeServer,观察结果。

至此,即完成了系统的初探。

以下步骤为智能合约开发及部署的流程,若只是简单上手本方案,可忽略。




📝 开发智能合约

使用任意代码编辑器(譬如VS code)打开,cb-privacy/contracts 目录,其中以存放一个.sol后缀的文件 CentralBlockchain.sol 文件,这即是一个智能合约的代码。目前该智能合约已部署在 Ropsten 测试链上,合约地址为 0x19987BDd141D1F6F582E90C2f35aF43620A93FDc

现在若我们修改或新增了智能合约,可以打开 在线remix ide 对合约进行部署:

  1. 在该网站上,打开你要部署的合约,比如CentralBlockchain.sol 。打开后,按ctrl+S 进行编译

在remix ide上打开你的智能合约

  1. 安装 MetaMask的Chrome扩展,并在其上注册一个 Ropsten 测试链上的账号

  2. 回到 remix-ide,点击DEPOLY & RUN TRANSACTIONS,选择部署环境为 Injected Web3

选择 Injected Web3

  1. 此时会弹出MetaMask扩展的授权,remix-ide 要求得到你在 Ropsten网络上某账号的授权。点击“连线”,即可。

授权连线到你的链上账户

  1. 连线完成后,点击上图橘色按钮Deploy ,这是MetaMask又会弹框,告知你部署需要的多少以太。若以太不够,由于Ropsten是测试网络,你可以在MetaMask插件上,点击“存入 - 取得以太币 - request 1 ether from faucet”(如下三图所示),免费获得以太币。同样,获得以太币需要等待一段时间。

点击存入

点击取得以太币

点击 request 1 ether

  1. 回到点击"Deploy"后,MetaMask弹出的通知,点击“确认”后,就会对合约进行部署。同样地,这一步也需要一段时间。

  2. 部署成功后,MetaMask会弹出通知,告知你合约部署完成,同时remix-ide左下角上也会展示合约地址,如下图所示。该合约地址,请妥善保存。

部署成功后获得合约地址

  1. 安装 solc,在任意文件夹下打开cmd终端,输入 npm install -g solc。 solc模块用于编译Solidity文件。

  2. 在 cb-privacy/contracts文件夹下,打开cmd终端,输入 solcjs --abi xxxxx.sol ,将智能合约转成abi文件,abi文件用于让终端调用智能合约接口时,能知道该合约有哪些曝露的接口。其中xxxxx,为你的智能合约名,比如 CentralBlockchain.sol 。生成完后,会在同目录下出现 xxxxx_sol_xxxxx.abi 文件

  3. 将 xxxxx_sol_xxxxx.abi 复制到 cb-privacy/main-project/cloudfunctions/cb 文件夹下,并修改该文件夹下Controller.js 代码的定义: 将合约地址改成第 7步得到的地址,将 .abi 文件修改至正确的路径下,以及修改成自己在Ropsten链上的账户地址,如下图所示。小提示:./CentralBlockchain_sol_CentralBlockchain.abi 中 “./” 代表在当前文件夹下的意思。

修改Controller.js 中的合约地址以及abi文件的名称

  1. 另外,你有可以至 infura.io 注册一个账户,其提供套件,可视为一个节点,来便利的连接以太坊网络。在其控制台上,点击CREATE NEW PROJECT 即可创建一个项目。

选择 Injected Web3

  1. 创建成功后,即会得到以太坊上各个网络的一个地址,其将作为一个连接以太坊的端点,如此你即可在终端里使用该网址来调用智能合约。

一个由infura提供的连接Ropsten网络的地址

  1. 将该地址复制到 cb云函数下的 Controller.js 文件中的 u变量里。之后,调用智能合约时,即会通过该地址进行连接。



☎️ 联系

若对以上有任何疑问,欢迎提issue,或联系 [email protected] ,感谢你的支持!

谢谢你~

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