[發明專利]一種基于零知識證明的區塊鏈隱私數據管理方法和系統

有效

• 申請號: 201911248093.9
• 申請日: 2019-12-09
• 公開（公告）號: CN110958110B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 代煒琦;劉昱
• 申請（專利權）人: 趣派(海南)信息科技有限公司
• 主分類號: H04L9/06
• 分類號: H04L9/06;H04L9/08;H04L9/32
• 代理公司: 武漢臻誠專利代理事務所(普通合伙) 42233
• 代理人: 宋業斌

1.一種基于零知識證明的區塊鏈隱私數據管理方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)客戶端從其多個第三方信息服務商中選擇至少一個第三方信息服務商的地址，獲取操作客戶端的用戶在每一個第三方信息服務商的地址上已經注冊過的手機號和對應的密鑰，對該第三方信息服務商的地址、手機號、以及密鑰進行哈希和處理，以得到對應于該第三方信息服務商的哈希值，并將得到的所有哈希值構造成默克爾樹；

(2)客戶端隨機生成隨機數，對步驟(1)中構造的默克爾樹的根值和隨機數進行哈希和處理，并將得到的哈希值提交到區塊鏈網絡，并判斷是否從區塊鏈網絡接收到交易號，如果接收到則表示哈希值提交成功，并進入步驟(3)，否則重復提交操作，直到從區塊鏈網絡接收到交易號為止；

(3)客戶端在用戶丟失私鑰之后,生成彼此對應的一對新的公私鑰對和用戶地址，并對該用戶地址和步驟(1)中構造的默克爾樹的根值進行哈希和處理，以得到新的哈希值；利用該哈希值和步驟(2)中提交到區塊鏈網絡的哈希值生成第一零知識證明，利用用戶在第三方信息服務商的地址上已經注冊過的手機號和對應的密鑰生成第二零知識證明，并將第一零知識證明和第二零知識證明打包成協助恢復資產請求發送給步驟(1)中選擇的第三方信息服務商；

(4)接收到協助恢復資產請求的第三方信息服務商利用恢復資產請求中的第二零知識證明驗證對應的用戶是否是該第三方信息服務商提供服務的用戶，如果是則轉入步驟(5)，否則過程結束；

(5)接收到協助恢復資產請求的第三方信息服務商利用恢復資產請求中的第一零知識證明驗證該用戶丟失私鑰是否屬實，如果屬實則向區塊鏈網絡提交身份確認憑證，然后轉入步驟(6)，否則過程結束；

(6)區塊鏈中的節點在收到身份確認憑證后，將其作為葉子節點添加至區塊鏈網絡預先建立的驗證默克爾樹中，并向客戶端發送身份確認憑證；

(7)客戶端在獲取到身份確認憑證之后，使用零知識證明的方法來證明在區塊鏈網絡預先建立的驗證默克爾樹中存在身份確認憑證，并且提交該身份確認憑證的第三方信息服務商的地址位于步驟(1)構造的默克爾樹中，從而得到第三零知識證明，并將該第三零知識證明提交給區塊鏈網絡，其中第三零知識證明的生成過程是通過Bellman庫實現的；

(8)區塊鏈網絡中的節點驗證客戶端提交的第三零知識證明是否正確，如果驗證通過，則返回交易號給客戶端，并進入步驟(9)，否則返回步驟(6)；

(9)客戶端判斷收到的身份確認憑證的數量是否大于等于恢復閾值，如果是，則進入步驟(10)，否則返回步驟(6)；

(10)客戶端判斷其在步驟(1)選擇的第三方信息服務商數量是否大于1，如果是則進入步驟(11)，否則進入步驟(13)；

(11)客戶端根據步驟(1)中構造的默克爾樹的根值、步驟(1)中手機號對應的密鑰、以及恢復閾值生成第四零知識證明，并將第四零知識證明提交給區塊鏈網絡；

(12)區塊鏈網絡中的節點利用第四零知識證明驗證用戶提交的交易是否有效，如果是，則進入步驟(14)，否則過程結束；

(13)客戶端將收到的所有交易號構成的集合、以及步驟(2)所收到的交易號一起打包成交易提交給區塊鏈網絡；

(14)區塊鏈網絡中的節點將用戶在區塊鏈網絡中的隱私數據恢復到步驟(3)生成的新用戶地址上；

(15)區塊鏈網絡中的節點判斷新用戶地址上恢復的隱私數據是否是轉賬數據，如果是，則利用新用戶地址對應的私鑰對轉賬數據進行簽名，并將簽名后的轉賬數據轉給收賬用戶，過程結束，否則過程結束。

2.根據權利要求1所述的區塊鏈隱私數據管理方法，其特征在于，所述方法進一步包括在步驟(14)中將用戶在區塊鏈網絡中的隱私數據恢復到步驟(3)生成的新用戶地址上之前，區塊鏈網絡中的節點選擇等待一段時延，判斷是否有其他用戶執行隱私數據恢復撤銷操作如果有則中斷該隱私數據恢復操作，過程結束，否則將用戶在區塊鏈網絡中的隱私數據恢復到步驟(3)生成的新用戶地址上。

3.根據權利要求1或2所述的區塊鏈隱私數據管理方法，其特征在于，身份確認憑證中包括：對步驟(3)中新的公私鑰對中的公鑰、以及該第三方信息服務商生成的第一隨機數進行哈希計算后得到的哈希值，以及利用該公鑰對該第三方信息服務商生成的第二隨機數進行加密后得到的加密結果。