随着网络技术的飞速发展,网络用户不断增多,用户接入网络进行身份认证的需求也在逐渐增加。然而,现有的身份认证方案主要采用集中式架构,因此存在安全性低、稳定性差、隐私性弱、服务商滥用权力等问题。另一方面,区块链技术是一种新型互联网技术,其具有完全去中心化、数据不可篡改、可溯源等优势,区块链与身份认证的结合为解决现有身份认证方案的不足提供了新的思路。本文设计和实现了一种基于区块链的去中心化身份认证方案,该方案利用区块链的去中心化、数据不可篡改等特点,解决了现阶段身份认证方案中存在的稳定性和安全性等问题。本文的主要工作如下:1)研究了区块链中的区块存储、Merkle树、共识机制、智能合约等概念,分析了将区块链技术中的优点与身份认证方案结合的可能性。本文首先分析了采用区块链节点发现算法及共识机制实现完全去中心化系统的原理,以解决单点故障问题,并对现有节点发现算法进行优化;然后,分析了采用区块链共识机制及智能合约实现身份认证过程中多点认证的原理,以提高单次认证过程的安全性;最后,分析了采用“区块+链”的存储方式对用户身份信息进行存储的原理,以利用区块链的可追溯性、不可篡改性、不可伪造性实现用户身份信息的安全存储。2)设计了一种基于区块链的去中心化身份认证系统的系统结构与系统功能,该系统在合约层实现主要的功能逻辑,在数据层存储用户的身份信息。同时利用数字签名技术验证用户请求的真实性。3)通过在以太坊平台搭建区块链节点网络和编写智能合约,实现了身份认证的主要业务逻辑并将智能合约部署至区块链中。本文通过使用web3.js接口库实现前端与智能合约的交互,并从功能及性能两个方面对上述系统进行测试,实验结果表明了系统功能的完整性以及系统各项性能基本能够满足应用的性能要求。