[發(fā)明專利]多中心區(qū)塊鏈交易隱私保護系統(tǒng)及方法

在審

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• 申請日: 2017-11-28
• 公開（公告）號: CN108021821A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發(fā)明（設計）人: 伍前紅;王沁
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06F21/62
• 分類號: G06F21/62;G06F21/60;H04L9/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張潤

本發(fā)明公開了一種多中心區(qū)塊鏈交易隱私保護系統(tǒng)及方法，其中，系統(tǒng)包括：聯(lián)盟管控模塊用于多參與方聯(lián)合生成聯(lián)盟參數(shù)；數(shù)額驗證模塊用于驗證加密后的密文數(shù)額在交易的輸入和輸出相等；范圍驗證模塊用于驗證交易中加密后的密文數(shù)額在特定區(qū)間，使得恒為正；加密模塊和解密模塊用于發(fā)送與接收過程對于數(shù)額進行同態(tài)加密和解密；區(qū)塊鏈系統(tǒng)交易模塊用于完整的類比特幣數(shù)字貨幣交易系統(tǒng)，具備發(fā)送、接收、廣播和區(qū)塊確認的完整交易過程。該系統(tǒng)可以通過多中心監(jiān)管模式下的區(qū)塊鏈交易隱私增強通用構造，從而可以實現(xiàn)多方聯(lián)合管控下對于陷門參數(shù)和交易過程中對于交易元數(shù)據(jù)的隱私保護，有效增強多中心類區(qū)塊鏈系統(tǒng)交易過程中的明文數(shù)額安全。

技術領域

本發(fā)明涉及信息安全中的密碼學以及密碼學貨幣技術領域，特別涉及一種多中心區(qū)塊鏈交易隱私保護系統(tǒng)及方法。

背景技術

類區(qū)塊鏈交易系統(tǒng)發(fā)軔于比特幣數(shù)字貨幣系統(tǒng)。2008年，日本程序員中本聰(Satoshi Nakamoto)設計并發(fā)布了一種點對點的去中心化數(shù)字貨幣——比特幣。比特幣系統(tǒng)提出了基于點對點的新型分布式模式，去除了傳統(tǒng)電子貨幣的可信中心機構。比特幣的隱蔽性與去中心化，帶動了一系列基于密碼學的互聯(lián)網(wǎng)貨幣興起。按照工作原理的不同，包括基于PoW(Proof of Work，工作量證明)的比特幣、萊特幣、狗狗幣，基于PoS(Proof ofStake，股權證明)的比特股、智能坊黑幣，以及基于PoW+PoS的以太坊、點點幣等。

區(qū)塊鏈技術作為比特幣系統(tǒng)的底層實現(xiàn)，展現(xiàn)出的去中心化、信息不可篡改、信息廣泛傳播、信息匿名特性逐漸被學術界與工業(yè)界關注并展開深入研究與廣泛應用。區(qū)塊鏈1.0時代，是以比特幣等數(shù)字貨幣為核心形成的底層產業(yè)結構，形成了礦機、礦池、數(shù)字貨幣、支付錢包、交易所、數(shù)字貨幣網(wǎng)關的產業(yè)群和產業(yè)鏈。在區(qū)塊鏈2.0時代，技術和應用的焦點從單純電子貨幣轉移到底層技術區(qū)塊鏈技術的應用上來，形成了區(qū)塊鏈+X產業(yè)的生態(tài)圈，類別和行業(yè)跨越大、獨立程度高，涉及到資產驗證、金融服務、慈善、媒體及社區(qū)、研究及投資、智能合約、公正防偽、電子商務、社交通訊、物聯(lián)網(wǎng)、文件存儲等領域。

然而，隨著類區(qū)塊鏈交易系統(tǒng)的大面積傳播，系統(tǒng)內在的設計與運行帶來了兩個公開的隱私泄露問題：1)多方監(jiān)管中對于成員的信任問題，如聯(lián)盟鏈間的配合；2)交易過程中元數(shù)據(jù)的隱私泄露問題，如交易中明文數(shù)額的暴露。

發(fā)明內容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。

為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種多中心區(qū)塊鏈交易隱私保護系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以實現(xiàn)多方聯(lián)合管控下對于陷門參數(shù)和交易過程中對于交易元數(shù)據(jù)的隱私保護，有效增強多中心類區(qū)塊鏈系統(tǒng)交易過程中的明文數(shù)額安全。

本發(fā)明的另一個目的在于提出一種多中心區(qū)塊鏈交易隱私保護方法。

為達到上述目的，本發(fā)明一方面實施例提出了一種多中心區(qū)塊鏈交易隱私保護系統(tǒng)，包括：聯(lián)盟管控模塊，用于多參與方聯(lián)合生成聯(lián)盟參數(shù)；數(shù)額驗證模塊，用于驗證加密后的密文數(shù)額在交易的輸入和輸出相等；范圍驗證模塊，用于驗證交易中加密后的密文數(shù)額在特定區(qū)間，使得恒為正；加密模塊和解密模塊，用于發(fā)送與接收過程對于數(shù)額進行同態(tài)加密和解密；區(qū)塊鏈系統(tǒng)交易模塊，用于完整的類比特幣數(shù)字貨幣交易系統(tǒng)，具備發(fā)送、接收、廣播和區(qū)塊確認的完整交易過程。

本發(fā)明實施例的多中心區(qū)塊鏈交易隱私保護系統(tǒng)，可以利用門限加解密體制實現(xiàn)對于多參與方聯(lián)合管控中對于生成陷門參數(shù)的隱私保護，利用同態(tài)加密體制實現(xiàn)對數(shù)額的加解密運算增強傳輸過程中的數(shù)額隱私，利用范圍承諾證明與示性承諾證明保證交易過程中確保了隱藏的交易值始終為正值且交易數(shù)額前后總數(shù)一致，從而可以實現(xiàn)多方聯(lián)合管控下對于陷門參數(shù)和交易過程中對于交易元數(shù)據(jù)的隱私保護，有效增強多中心類區(qū)塊鏈系統(tǒng)交易過程中的明文數(shù)額安全。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的多中心區(qū)塊鏈交易隱私保護系統(tǒng)還可以具有以下附加的技術特征：