人们对个人隐私的关注不断提高,然而现实中许多业务对民众的个人信息却保护不足。例如,在快递面单上,以明文的方式显示着用户的诸多个人信息,因此,有研究者使用分段加密来防止信息过剩造成的信息泄露,但是分段加密方法存在着加密复杂度高,或者安装成本高,或者区块明显等问题。因基于主机的卡模拟(HCE)模式的实现,近场通讯的相关应用的开发更加便捷,数量也快速增长。然而,HCE模式的数据的安全性、身份认证的可靠性受到人们的广泛质疑,对用户的信息安全也造成了威胁。因此,本文针对个人信息与隐私的保护,展开了以下研究工作:1.本文针对分段加密中复杂度高,使用成本高与区块明显的问题,提出一种基于三维点阵的切面加密方法。通过设置一个三维点的立方体,将各个分段信息转化为特定的三维点数据插入相应切面来实现信息的加密,切面方程则作为密钥。而解密则以密钥重构切面,筛选三维点数据,还原分段信息。从而高效地对具有分段属性的信息进行加密,防止信息过剩导致的信息泄露。2.本文针对HCE模式下数据安全性,通信安全性不足的问题,提出一种基于零知识证明的身份认证方法,用户无需出示身份凭证也能完成身份认证。通过零知识证明的概率性特点,设计了将身份凭证零散地保存在设备剩余存储空间,位置索引只存储于云端的方式,以隐藏本地身份凭证,提高了本地数据的安全性,削弱了对本地设备安全性的依赖。通过云端控制对随机的部分身份凭证进行提问,提高了零知识证明的随机性。3.本文以快递服务为案例,说明近场通讯的身份认证协议的应用价值与广泛前景。通过NFC设备来取代纸质面单,使得用户的个人信息不再以明文的方式暴露于外。通过基于三维点阵的切面加密方法对快递面单上的信息分段加密,高效解密,通过基于零知识的身份认证方法来验证用户身份,防止冒名签收等问题。应用案例分析表明本文所提的基于三维点阵的切面加密方法的可行性,有效性与安全性,基于零知识证明的身份认证方法在HCE模式下的安全性与适用性,以快递服务为代表的实际应用中能提高工作效率,同时更好地保护用户的个人信息。