[發(fā)明專利]基于秘密共享和路由裝置的抗量子計(jì)算區(qū)塊鏈交易方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010090162.4
• 申請日: 2020-02-13
• 公開（公告）號: CN111343160B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 富堯;鐘一民;楊羽成
• 申請（專利權(quán)）人: 南京如般量子科技有限公司;如般量子科技有限公司
• 主分類號: H04L9/40
• 分類號: H04L9/40;H04L67/1097;H04L9/32;H04L9/08;G06Q40/04;G06N10/00;G06Q20/38
• 代理公司: 南京睿之博知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32296
• 代理人: 劉菊蘭

1.一種基于秘密共享和路由裝置的抗量子計(jì)算區(qū)塊鏈交易方法，其特征在于：包括由一個(gè)以上的內(nèi)網(wǎng)通信連接組成的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，各內(nèi)網(wǎng)均設(shè)有若干用戶和路由裝置，用戶通信連接其所在內(nèi)網(wǎng)中的路由裝置，各路由裝置帶有提供注冊和認(rèn)證服務(wù)的區(qū)塊鏈客戶端；

各用戶和路由裝置分別配有密鑰卡，路由裝置為其所在內(nèi)網(wǎng)中的用戶頒發(fā)密鑰卡和密鑰，并對每個(gè)用戶的私鑰以(2,2)秘密共享的方式分布式存儲，每個(gè)私鑰得到一組私鑰秘密分量；每個(gè)私鑰秘密分量包括隨機(jī)數(shù)和私鑰分量，根據(jù)私鑰分量計(jì)算對應(yīng)的公鑰分量，路由裝置自身的密鑰卡內(nèi)存有一個(gè)私鑰分量和及根據(jù)該私鑰分量計(jì)算得到的公鑰分量，對應(yīng)的用戶密鑰卡內(nèi)存有另一個(gè)私鑰分量和根據(jù)該私鑰分量計(jì)算得到公鑰分量；

包括交易步驟：

所述用戶作為交易發(fā)起方，向其所在內(nèi)網(wǎng)的路由裝置發(fā)送包括第一簽名的用戶交易，第一簽名為用戶取出自身密鑰卡內(nèi)存儲的私鑰分量、對生成的交易內(nèi)容進(jìn)行計(jì)算獲得；

所述路由裝置對收到的用戶交易進(jìn)行判斷并驗(yàn)證第一簽名；

所述路由裝置對驗(yàn)證通過的用戶交易，計(jì)算第二簽名，第二簽名為路由裝置取出自身密鑰卡內(nèi)存儲的私鑰分量、對接收到的交易內(nèi)容計(jì)算獲得；

所述路由裝置根據(jù)第一簽名和第二簽名計(jì)算得到第三簽名；

所述路由裝置以廣播方式向區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的其它路由裝置發(fā)送包括第三簽名的客戶端交易；

所述路由裝置發(fā)現(xiàn)客戶端交易被成功提交至區(qū)塊鏈后，向發(fā)起方用戶發(fā)送交易通知。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于秘密共享和路由裝置的抗量子計(jì)算區(qū)塊鏈交易方法，其特征在于：所述路由裝置為每個(gè)用戶頒發(fā)若干組第一私鑰和第二私鑰并存為一個(gè)密鑰單元，用戶密鑰卡和路由裝置密鑰卡中均存有隨機(jī)數(shù)Nonce，每個(gè)Nonce值對應(yīng)一個(gè)密鑰存儲單元，根據(jù)Nonce值搜索對應(yīng)的公鑰分量或私鑰分量；

所述用戶每次交易時(shí)根據(jù)Nonce，按照順序使用每個(gè)密鑰單元，路由裝置存儲其所在內(nèi)網(wǎng)中用戶的每次交易的交易信息，交易信息中包括與密鑰信息對應(yīng)的Nonce值；

所述路由裝置對每個(gè)密鑰單元的第一私鑰和第二私鑰進(jìn)行(2,2)秘密共享，得到對應(yīng)的隨機(jī)數(shù)一、隨機(jī)數(shù)二和對應(yīng)的第一私鑰分量一、第一私鑰分量二、第二私鑰分量一和第二私鑰分量二，每個(gè)公鑰分量根據(jù)對應(yīng)的私鑰分量計(jì)算獲得；

將隨機(jī)數(shù)二的哈希值存入用戶密鑰卡的隨機(jī)數(shù)池，將第一公鑰分量一、第二公鑰分量一和第一公鑰分量二存入用戶密鑰卡的公鑰池，將第一私鑰分量一和第二私鑰分量一存入用戶密鑰卡的私鑰池，將第二公鑰分量的哈希值存入用戶密鑰卡的證書池；所述證書池中還存有采用CA私鑰對各用戶第一公鑰、第二公鑰哈希值的組合簽名得到的CA簽名；

將隨機(jī)數(shù)一、隨機(jī)數(shù)二存入路由裝置密鑰卡的隨機(jī)數(shù)池，將第一公鑰分量二、第二公鑰分量二和所有路由裝置的公鑰存入路由裝置密鑰卡的公鑰池，將第一私鑰分量二、第二私鑰分量二、路由裝置的私鑰和CA公鑰存入路由裝置密鑰卡的私鑰池。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于秘密共享和路由裝置的抗量子計(jì)算區(qū)塊鏈交易方法，其特征在于，所述作為交易發(fā)起方的用戶，包括步驟：

獲取當(dāng)前Nonce，根據(jù)Nonce從自身密鑰卡中取出以下步驟所需信息；

使用第一公鑰分量二對第一公鑰分量一、第二公鑰分量一和當(dāng)前Nonce的組合進(jìn)行加密，根據(jù)隨機(jī)數(shù)二的哈希值和時(shí)間戳計(jì)算得到偏移量，在加密過程中加入所述偏移量，得到第一加密文；

生成交易內(nèi)容，交易內(nèi)容中包括但不限于時(shí)間戳和交易發(fā)起方所在地址，所述交易發(fā)起方所在地址包括用戶第二公鑰的哈希值和位于同一內(nèi)網(wǎng)的路由裝置ID；

計(jì)算第二公鑰哈希值與交易內(nèi)容組合的哈希值并作為交易內(nèi)容密文一，根據(jù)第一私鑰分量一、第二私鑰分量一和交易內(nèi)容密文一計(jì)算得到第一簽名；

向與其位于同一內(nèi)網(wǎng)的路由裝置發(fā)送包括用戶ID、交易內(nèi)容、第一加密文、第一簽名和與密鑰對應(yīng)的CA簽名的用戶交易。