[發明專利]一種零知識證明在區塊鏈數據隱私計算的應用方法

在審

• 申請號: 202110690115.8
• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN113704716A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 董沁辰
• 申請（專利權）人: 惠鏈接（深圳）科技控股有限公司
• 主分類號: G06F21/31
• 分類號: G06F21/31;G06F21/60;G06F21/62;G06F21/64
• 代理公司: 深圳峰誠志合知識產權代理有限公司 44525
• 代理人: 陳列生;覃業軍

1.一種零知識證明在區塊鏈數據隱私計算的應用方法，包括區塊鏈、零知識證明和zk-SNARK，其特征在于：所述區塊鏈是一種按時間順序將數據塊連接起來的數據結構，并以密碼學的方式保證其不可篡改；所述零知識證明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，證明者向驗證者證明并使其相信自己知道或擁有某一消息，但證明過程不能向驗證者泄漏任何關于被證明消息的信息，最終，他們能夠證明通過證明者到核實者之間的一些交互，他們可以從根本上減少兩者之間需要傳遞的知識數量，他們主要關注的是信息泄漏，也就是驗證者在驗證一個聲明是否有效的過程中會了解到多少信息，所述zk-SNARK是非交互式零知識證明中的一種，一個將實際的零知識證明類問題轉為計算機程序問題的理論，作為目前密碼學及其應用領域中最令人激動的成果之一，它使得人們可以對形如“給定一個公開的謂詞和一個公開輸入，我知道某個秘密輸入，使得為真”的語句進行證明和驗證。

2.根據權利要求1所述的一種零知識證明在區塊鏈數據隱私計算的應用方法，其特征在于：所述區塊鏈具有以下特性：

去中心化：區塊鏈能夠實現完全去中心化，不需要存在中心節點，采用分布式的數據存儲結構，且所有的節點均保存著相同的區塊信息；

不可篡改性：每個區塊的塊頭部分均存儲著Merkle樹根節點的Hash值，其Merkle樹的葉子節點則由每一條存儲在區塊鏈中的交易信息的相應Hash值構成，這樣便可以通過驗證Merkle樹根節點的Hash值確保交易數據的準確性，實現不可篡改；

不可偽造性：在區塊鏈不僅存儲著交易數據的Hash值，而且其中包含交易雙方的簽名，而對于每一個使用者而言簽名都是獨立且唯一的，具有不可偽造性；

可驗證性：區塊鏈的可驗證性一方面是指數據來源的可驗證，可以驗證電子貨幣在每一筆交易中的輸入和輸出；例如，在比特幣中所有交易的輸出均會作為下一筆交易的輸入，而交易的輸入均是前一筆交易的輸出，即交易的可追溯性，除了保障數據來源的可驗證外，還有確保交易金額的可驗證，保障每一筆交易時的輸入資金都是真實可靠的；

匿名性：區塊鏈中的匿名性主要采用一種偽匿名的方式。區塊鏈利用假名技術來將賬號和真實身份的關系切斷；例如，區塊鏈中用戶賬號便是通過對用戶公鑰進行Hash運算得到的固定長度的Hash值。

3.根據權利要求1所述的一種零知識證明在區塊鏈數據隱私計算的應用方法，其特征在于：所述零知識證明的基本特性：

完備性：如果證明方和驗證方都是誠實的，并遵循證明過程的每一步，進行正確的計算，那么這個證明一定是成功的，驗證方一定能夠接受證明方；

合理性：沒有人能夠假冒證明方，使這個證明成功；

零知識性：證明過程執行完之后，驗證方只獲得了“證明方擁有這個知識”這條信息，而沒有獲得關于這個知識本身的任何一點信息。

4.根據權利要求1所述的一種零知識證明在區塊鏈數據隱私計算的應用方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1，將要驗證的程序拆解成一個個邏輯上的驗證步驟，將這些邏輯上的步驟拆解成由加減乘除構成的算數電路；

S2，通過一系列的變換將需要驗證的程序轉換成驗證多項式乘積是相等的，如證明t(x)h(x)＝w(x)v(x)；

S3，為了使得證明更加簡潔，驗證者預先隨機選擇幾個檢查點s，檢查在這幾個點上的等式是否成立；

S4，通過同態編碼/加密的方式使得驗證者在計算等式時不知道實際的輸入數值，但是仍能進行驗證；

S5，在等式左右兩邊可以同時乘上一個不為0的保密的數值k，那么在驗證(t(s)h(s)k)＝(w(s)v(s)k)時，就無法知道具體的t(s)、h(s)、w(s)、v(s)，因此可以使得信息得到保護。