(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210713489.1 (22)申请日 2022.06.22 (71)申请人 郑州大学 地址 450000 河南省郑州市高新 技术开发 区科学大道100号 (72)发明人 佘维　田钊　刘炜　荣欣鹏　 钟李红　张志鸿　王志华　宋轩　 宰光军　李英豪　 (51)Int.Cl. H04L 9/40(2022.01) H04L 9/08(2006.01) H04L 9/32(2006.01) H04L 67/10(2022.01) G06F 21/60(2013.01) G06F 21/64(2013.01) (54)发明名称 一种基于马尔科夫链的生成式区块链隐蔽 通信方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于马尔科夫链的生成 式区块链隐蔽通信方法。 首先发送方在文本数据 集获取候选单词集， 使用马尔科夫模 型训练获得 转移概率矩阵并生成哈夫曼树集合； 随后对需要 传输的秘密信息二进制流进行迭代式哈夫曼解 码， 以获得符合正常语言与语义特征、 可读性强 的一组载密信息语句， 利用生 成式隐写方法完成 秘密信息嵌入； 然后将该载密信息进行环签名 后， 作为正 常交易发布到区块链网络中并完成打 包和出块； 最后接收方利用相同的文本数据集获 取转移概率权值哈夫曼树， 逆向操作获得秘密信 息二进制流。 本发明相较于目前的同类模型， 降 低隐蔽信道构建风险， 避免信息交叉， 提升 隐蔽 性。 权利要求书2页 说明书7页 附图3页 CN 114978756 A 2022.08.30 CN 114978756 A 1.一种基于马尔科夫链的生成式区块链隐蔽通信方法， 其特征在于， 包含4个过程： 预 处理、 嵌入、 传输和提取； 预处理过程： 发送方使用文本数据集获取候选单词集并进行马尔科夫模型训练， 获得 转移概率矩阵， 并生成哈夫 曼树集合； 嵌入过程： 对需要传输的秘密信息二进制流进行迭代式哈夫曼解码， 以获得符合正常 语言与语义特 征、 可读性强的一组载密信息语句， 利用生成式隐写方法完成秘密信息嵌入； 传输过程： 将该载密信息进行环签名后， 作为正常交易发布到区块链网络中并完成打 包和出块； 提取过程： 接收方利用相同的文本数据集获取转移概率权值哈夫曼树， 逆向操作获得 秘密信息二进制流。 2.根据权利要求1所述方法， 其特 征在于， 预处 理过程包括以下步骤： 步骤1： 对所持有的文本数据集A进行文本预处 理； 步骤2： 对预处理后的文本数据集A进行马尔可夫模型训练， 得到所需的条件转移概率 矩阵： 步骤3： 构造各状态哈夫曼树并与初始哈夫曼树t1共同得到哈夫曼树集合T＝{t1, t2,...,tj}； 将训练得到的马尔可夫模型M与哈夫曼树集合T保存以便未来使用该数据集与对方通 信， 以上预处理过程只需在 双方第一次通信时进行即可。 3.根据权利要求1所述方法， 其特 征在于， 嵌入过程包括以下步骤： 步骤1： 发送方将需要传输的秘密信息文本secret_message转换为二进制流bin， 即： bin＝z(secret_mes sage)； 步骤2： 从初始状态哈夫曼树t1中查找与二进制流开始阶段的对应单词， 并将其放入初 始位置， 即： w ord1＝f(bin1,t1)， bin2＝g(bin1,word1)； 步骤3： 完成初始二进制流信息嵌入之后， 继续对剩余信息进行嵌入， 即： wordi＝f(bini,h(wordi‑1))， bini+1＝g(bini,wordi)； 步骤4： 重复步骤3直至二进制流信息嵌入完毕， 若存在最后位置的二进制流无法顺利 解码， 则在末尾自动补0直至 完全解码完毕； 步骤5： 解码完毕后得到wordi,i∈N*,and i∈[1,j]组成有序集合SEN＝{word1, word2,...,wordj}(j的取值与秘密二进制流长度有关)， 并将该有序集合按照其排列顺序组 成语句作为载密文本 输出。 4.根据权利要求1所述方法， 其特 征在于， 传输过程包括以下步骤： 步骤1： 由秘密信息发送方创建一笔交易： Transacti on(cover‑message)； 步骤2： 为隐藏实际信息发送方身份而 进行环签名操作； 步骤3： 发送方将通过环签名后的交易发布到区块链网络中， 并在各节点中进行广播， 被验证交易正确有效之后打包至区块内经过共识更新该新生成的区块， 至此载密信息完成 上链， 包括隐蔽通信 信息接收者在内的所有区块链用户都可收到并查看链上信息 。 5.根据权利要求1所述方法， 其特 征在于， 提取 过程包括以下步骤：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114978756 A 2步骤1： 接收方遍历区块链网络中新 生成的交易信息， 即： message＝f(time,Transacti on(text))； 步骤2： 将mes sage设定为有序集 合MES； 步骤3： 利用 训练得到的哈夫曼树集合T对该有序集合MES中的元素wordi逐一解码codei ＝g(wordi,T),i∈N*,and i∈[1,n]， 将将解码得到的二进制codei放入有序集合C 中， 即： C ＝{code1,code2,...coden}； 步骤4： 若不能完全执行步骤3， 则证 明该消息并不是发给自身的秘密信息； 反之若能得 到完整有序集合C， 则该有序集合元素组成的二进制流为 发送给自身的秘密信息， 即： bin＝ h(code1,code2,...,coden)； 步骤5： 拼接得到的秘密二进制流bin进行逆操作， 接收方得到秘密信息文本secret_ message。 即： secret_mes sage＝z‑1(bin)。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114978756 A 3