[發明專利]基于非對稱密鑰池對的量子保密通信聯盟鏈交易方法和系統

有效

• 申請號: 201910324985.6
• 申請日: 2019-04-22
• 公開（公告）號: CN110086626B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 富堯;鐘一民;楊羽成
• 申請（專利權）人: 如般量子科技有限公司
• 主分類號: H04L9/32
• 分類號: H04L9/32;H04L9/30;H04L9/08;H04L9/00;G06Q40/04
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 解明鎧;劉靜靜

本申請公開了一種基于非對稱密鑰池對的量子保密通信聯盟鏈交易方法和系統，本申請中每個區塊鏈客戶端僅與該客戶端所對應的量子通信服務站進行通信，由該量子通信服務站代表該客戶端進行聯盟鏈消息的發送和接收。該方案大大簡化了區塊鏈客戶端的流程，免除了區塊鏈客戶端與多個區塊鏈服務端進行身份認證的必要。同時，多個區塊鏈服務端同時返回交易結果時，將在量子通信服務站集中處理，然后僅需要給區塊鏈客戶端一條交易結果消息，消除了消息冗余。

技術領域

本申請屬于聯盟鏈技術領域，具體涉及一種基于非對稱密鑰池對的量子保密通信聯盟鏈交易方法和系統。

背景技術

區塊鏈是一種全新的分布式基礎架構與計算范式，利用有序的鏈式數據結構存儲數據，利用共識算法更新數據，利用密碼學技術保障數據安全。在基于區塊鏈的交易中，確保交易的數據安全和客戶的隱私是區塊鏈能夠進一步發展的必要條件。為此，密碼學技術尤其是公鑰密鑰學在區塊鏈中得到了廣泛的應用。而聯盟鏈是區塊鏈的一個分支，所以它本身也是一個分布式的，去中心化的公共數據庫，跟其他鏈的區別就是它是針對特定群體的成員和有限的第三方，其內部指定多個預選節點為記賬人，其共識過程受到預選節點控制的區塊鏈。

正如大多數人所了解的，量子計算機在密碼破解上有著巨大潛力。當今主流的非對稱(公鑰)加密算法，如RSA加密算法，大多數都是基于大整數的因式分解或者有限域上的離散對數的計算這兩個數學難題。他們的破解難度也就依賴于解決這些問題的效率。傳統計算機上，要求解這兩個數學難題，花費時間為指數時間(即破解時間隨著公鑰長度的增長以指數級增長)，這在實際應用中是無法接受的。而為量子計算機量身定做的秀爾算法可以在多項式時間內(即破解時間隨著公鑰長度的增長以k次方的速度增長，其中k為與公鑰長度無關的常數)進行整數因式分解或者離散對數計算，從而為RSA、離散對數加密算法的破解提供可能。

現有技術存在的問題：

(1)現有技術中，聯盟鏈的存儲和傳輸均未加密，而且建立在公私鑰基礎之上的聯盟鏈交易方法容易被量子計算機破解；

(2)量子通信服務站與量子密鑰卡之間使用對稱密鑰池，其容量巨大，對量子通信服務站的密鑰存儲帶來壓力；

(3)由于對稱密鑰池密鑰容量巨大，量子通信服務站不得不將密鑰加密存儲于普通存儲介質例如硬盤內，而無法存儲于量子通信服務站的密鑰卡內；

(4)由于對稱密鑰池密鑰容量巨大，給密鑰備份造成麻煩；

(5)現有聯盟鏈需要區塊鏈客戶端與多個區塊鏈服務端進行通信，對區塊鏈客戶端來說流程繁瑣，需要與多個區塊鏈服務端進行身份認證，一方面被破壞的區塊鏈客戶端會降低區塊鏈服務端群體的安全性，另一方面對區塊鏈客戶端的性能造成很大挑戰；

(6)多個區塊鏈服務端同時返回交易結果時，在區塊鏈客戶端將收到多個同樣的交易結果消息，造成消息冗余。

發明內容

基于此，有必要針對上述問題，提供一種基于非對稱密鑰池對的量子保密通信聯盟鏈交易方法和系統。

本申請提供的基于非對稱密鑰池對的量子保密通信聯盟鏈交易方法，實施在服務站，所述量子保密通信聯盟鏈交易方法包括：

獲取來自客戶端發起的交易，并根據所述交易得到若干個子交易；

將若干個所述子交易發送至服務端；若干個所述子交易用于供所述服務端生成若干個交易應答；

獲取來自所述服務端的若干個所述交易應答，選取全部或部分所述交易應答形成背書；

向所述服務端發送所述背書；所述背書用于供服務端生成若干個交易通知；

獲取來自服務端的若干個所述交易通知，根據所有交易通知得到交易結果；

向所述客戶端發送所述交易結果；所述交易結果用于供客戶端驗證。