[發明專利]一種數字貨幣發行總量控制方法及驗證方法

有效

• 申請號: 201911240879.6
• 申請日: 2019-12-06
• 公開（公告）號: CN110992010B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 代文昊;顧小卓;付毛毛;范廣;王梓梁
• 申請（專利權）人: 中國科學院信息工程研究所
• 主分類號: G06Q20/06
• 分類號: G06Q20/06;G06Q20/38;G06Q20/40
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理有限公司 11200
• 代理人: 司立彬

本發明公開了一種數字貨幣發行總量控制方法及驗證方法。本發行方法為：1)央行根據各發鈔行的身份信息為每一設定發鈔行生成對應的身份認證私鑰sksubgt;1/subgt;和公鑰pksubgt;1/subgt;，并通過秘密傳輸通道發給對應的設定發鈔行；各設定發鈔行每次發鈔時，隨機生成區塊鏈中使用的私鑰sksubgt;x/subgt;和公鑰pksubgt;x/subgt;；所述發鈔行的私鑰為SK＝(sksubgt;1/subgt;，sksubgt;x/subgt;)、公鑰為PK＝(pksubgt;1/subgt;，pksubgt;x/subgt;)；2)所述發鈔行對本次發鈔量和發鈔行身份進行多接收者簽密，并將該簽密信息附在發鈔交易信息中；3)央行根據該發鈔交易判斷發鈔量和發鈔行身份是否被篡改，如果未被篡改且對應發鈔行有所需的發行量，則允許該發鈔行發行本次發鈔量；否則拒絕發行。本方法滿足發行量可控且安全高效。

技術領域

本發明屬于密碼學技術領域，涉及一種可信的數字貨幣發行總量控制方法及驗證方法。

背景技術

近年來，加密貨幣逐漸走向成熟，很多國家開始研究區塊鏈等相關技術，并著手推動央行數字貨幣的發行。相比于普通貨幣，央行發行數字貨幣有助于提高支付效率，降低支付成本，防止逃稅和洗錢等。

目前，央行發行數字貨幣還處于研究探索階段，國際上暫時也沒有成功的經驗和先例，因而就法定數字貨幣如何吸收轉換區塊鏈技術這一前沿領域的探索和實踐有著重要意義。

從2008年中本聰提出比特幣開始，比特幣、以太坊、EOS等一系列加密貨幣開始發行和流通。這些加密貨幣不受時間和空間的限制，能夠使支付過程相對于傳統貨幣變得更加便捷有效。尤其在跨境交易時，能夠快捷方便且低成本的實現資金的快速轉移。同時，這些加密貨幣利用了密碼學的算法和協議，采用分布式記賬系統，理論上防止了人為的通貨膨脹，能夠保證貨幣的安全性，并且具有較好的匿名性。但是，由于這些加密貨幣的去中心化特性，沒有機構或政府給予其信用支撐，理論上不受政府部門管控，導致價格波動很大，貨幣丟失或被盜后無法找回。

央行數字貨幣是由國家央行發行的加密貨幣。其具備法定地位、國家主權背書和明確的發行責任主體，是真正意義上的貨幣。相比于去中心化加密貨幣，國家信用和央行的能力可以保證央行數字貨幣長期具有穩定的價格，更適合實際的使用。雖然已有很多國家正在研究并推動央行數字貨幣的發行，但是目前還沒有國家成功發行央行數字貨幣。發鈔授權、敏感信息保護、發行總量可控等都是央行數字貨幣面臨的問題。另外，去中心化加密貨幣的一些優點能否保持也受到廣泛關注，例如在央行作為發行責任主體后，數字貨幣能否在技術上預防較大的通貨膨脹也是影響央行數字貨幣廣泛流通使用的重要因素。

零知識證明是由S.Goldwasser、S.Micali及C.Rackoff在20世紀80年代初提出的密碼學驗證技術。它指的是證明者能夠在不向驗證者提供任何有用的信息的情況下，使驗證者相信某個論斷是正確的。一些加密貨幣項目中使用了零知識證明技術來使加密貨幣獲得更良好的屬性，例如ZCash中使用零知識證明來實現真正的匿名交易。

多接收者簽密是當代密碼學領域的另一個研究熱點。該技術運用到區塊鏈中，可保證交易的可控匿名性。當一則消息需要向多個接收者傳輸時，傳統的加密方案由于要重復多次加密過程，效率和實時性較低，不能滿足實際應用需求。因此，多接收者簽密方案被提出。在多接受者簽密方案中，簽密者對一則消息進行一次簽密，每個接收者均可使用自己的私鑰對接收到的消息的機密性和可靠性進行驗證。

能夠安全有效地發鈔是數字貨幣發行的前提。數字貨幣的很多性質也需要在發鈔操作中得到保證。央行數字貨幣的發鈔操作有以下需求：一是數字貨幣由央行授權發鈔行進行發行操作，二是貨幣的發行量能夠由央行監管，三是發鈔行身份和發行金額等敏感信息應能夠防止泄露，四是在保證發鈔行身份和發行金額隱私性的同時能夠讓更多參與方相信每次發鈔行的發鈔行為是合法的。