供应链产品信息搜索系统的可验证性和隐私保护研究

EPCglobal Discovery Service (EPCDS) serves as the search engine and hub module of EPCglobal Network—a standardized global product information sharing network. Enterprises and users rely on EPCDS to publish and search product information respectively. Therefore, EPCDS security is critical. The existing research mainly focuses on the access control for enterprise users under the premise that EPCDS is credible, while ignores access control for end-customers and the risks that could be caused by unreliable EPCDS. In this project, we will construct a secure and practical product information search system based on the Internet, Internet of Things, blockchain and cryptographic technologies. We will focus on the following issues: 1) access control for end-consumers; 2) product information query authentication; 3) privacy protection and execution verification of enterprises’ access control policies. Based on international standards, the outputs of this project will be both academically significant and potentially adoptable on a global scale.

EPC 全球查询服务（EPCglobal Discovery Service，EPCDS）是标准化的全球产品信息分享网络—EPC 全球网络的搜索引擎和中枢模块。企业和用户分别通过它来发布和搜索产品信息。因此，EPCDS 安全性至关重要。已有的研究主要集中在 EPCDS 可信前提下的面向企业用户的访问控制机制，忽略了面向终端消费者用户的访问控制，以及不可靠 EPCDS 可能带来的风险。本项目将结合互联网、物联网、区块链和密码技术，构造一个安全实用的产品信息搜索系统。我们将重点研究以下问题：1）适用于终端消费者的访问控制机制；2）产品信息查询结果验证；3）信息发布企业访问控制策略的隐私保护和执行验证。本项目立足于国际标准，成果将兼具学术意义和在全球范围内可推广的实用价值。

EPC 全球查询服务（EPCglobal Discovery Service，EPCDS）是标准化的全球产品信息分享网络—EPC 全球网络的搜索引擎和中枢模块。企业和用户分别通过它来发布和搜索产品信息。因此，EPCDS 安全性至关重要。已有的研究主要集中在 EPCDS 可信前提下的面向企业用户的访问控制机制，忽略了面向终端消费者用户的访问控制，以及不可靠 EPCDS 可能带来的风险。. 我们提出了第一个支持PoP 的 RFID 标签/双向认证的正式框架。我们的框架包含一个新的隐私概念— unp#，和一个新的安全概念— PoP 凭证不可伪造性。我们提出了一个利用哈希函数、伪随机函数和签名将 RFID 标签/相互认证协议转化成支持 PoP的协议的通用构造方法。我们证明了如果所有的构建模块都具备所需的安全和隐私属性，则构建的协议在我们的框架下是安全和带隐私保护的。 不仅限于EPC 全球网络，支持 PoP 的 RFID 双向认证协议适用于任意 RFID 系统，一方面可以支持基于所有权的访问控制机制的实现，另一方面有助于检测对 RFID 数据的恶意操纵。 . 针对不可靠的 EPCDS可能提供不正确结果的情况，我们设计和实现了适用于 EPC 全球网络的查询结果验证方案。该方案支持产品溯源的结果验证。此外，我们还提出了一个高效的支持查询结果验证的供应链数据可见性数据共享系统—VeriSC。和其他的供应链数据共享系统相比，VeriSC 的数据模型不仅仅包括可见性事件，还包括它们的相关信息；在查询功能上更加丰富，支持多种供应链主流的查询类型并提供查询结果验证；并且平衡了系统参与者之间数据存储和查询处理工作负载。VeriSC适用于数据量大的供应链。