Hyperledger Fabric私有数据集合与加密对比、实现原理及用户级隐私保护咨询

私有数据集合（Private Data Collection, PDC）实现原理 #

PDC并非依赖单一技术实现，而是访问控制规则、加密机制、Gossip协议三者协同的隐私保护方案，三类技术的作用分别如下：

• 访问控制是基础规则：创建集合时需要提前在collection_config.json配置文件中定义可访问的组织白名单，只有名单内的组织节点才有资格存储集合的明文数据，非授权组织从规则层面就被排除在数据分发范围外。
• Gossip协议负责数据分发：交易背书完成后，明文私有数据只会通过Gossip协议同步给授权组织的Peer节点，非授权组织的节点只能拿到私有数据的哈希值，该哈希会写入公开账本作为存证，用于后续交易的校验。
• 加密机制提供兜底安全：私有数据在节点间同步时走TLS加密传输，本地存储时也会做静态加密；如果有更高的安全要求，还可以在链码层对私有数据做二次加密，进一步缩小可访问范围。

基于PDC实现用户层级隐私保护的方案 #

PDC原生仅支持组织粒度的访问控制，要实现更细的用户级隐私保护，需要在链码层做逻辑扩展，常用落地方法如下：

• 基于用户证书属性做权限校验：Fabric的用户X.509证书支持自定义扩展字段（可写入用户ID、角色、所属业务线等标签），链码在处理私有数据读写请求前，先通过GetCreator()接口获取交易提交者的证书属性，和数据绑定的访问权限列表做匹配，仅匹配通过才返回明文数据或允许写入。
• 做用户粒度的数据加密：写入私有数据时，直接用目标访问用户的公钥或双方约定的对称密钥加密数据后再存入集合，只有持有对应私钥的用户才能解密得到明文，哪怕是同组织的其他无权限用户，拿到密文也无法读取内容。
• 细粒度集合拆分：如果用户群体的权限划分相对固定，可以将权限范围一致的用户对应到独立的子私有数据集合，进一步缩小明文数据的分发范围，避免不必要的数据扩散。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者PinkLink