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。

详见项目根目录的论文。欢迎下载。

• 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。

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。

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

• 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

• 打开 cloudfunctions/cb文件夹里，打开终端命令行，分次输入 npm install [email protected] 、npm install [email protected] 、npm install [email protected] 以及 npm install web3-eth-abi 。@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。

• 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
• 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，这里存放转成完成的代码。
• 至此，即完成配置

• 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。

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

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

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

4. 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。

5. 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。

6. 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。

7. 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。

8. 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。

9. 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

10. 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。

11. 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。

12. 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。

13. 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。

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