[發明專利]一種以太坊交易金額加密和交易混淆的隱私保護方法

在審

• 申請號: 202110815086.3
• 申請日: 2021-07-19
• 公開（公告）號: CN113469685A
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 李必信;尹昊;胡甜媛
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06Q20/38
• 分類號: G06Q20/38;G06Q40/04;G06F21/60;G06F21/62;H04L9/08;H04L9/30
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 杜靜靜

本發明公開了一種以太坊交易金額加密和交易混淆的隱私保護方法，首先，應用交易發送方的公鑰對交易金額進行加密，使交易金額不在鏈上公開，保護交易金額的隱私；其次，通過隨機選取混淆賬戶，生成的混淆交易形成一個環狀交易組；最后，將原交易和混淆交易通過礦工打包上鏈。本方案運用以太坊固有的公鑰和私鑰機制，安全度高。混淆交易通過增加混淆賬戶，與原賬戶生成混淆交易，形成一個交易環，保證無關人員無法確定原交易。

技術領域

本發明屬于區塊鏈隱私保護領域，尤其涉及一種基于加密和混淆的以太坊交易數據的隱私保護方法。

背景技術

2008年11月1日，一名化名為中本聰的人提出了比特幣的概念，并于2009年1月3日正式出現了區塊序號為0的創始區塊，并在2009年1月9日出現序號為1的區塊，并與序號為0的創世區塊相連接形成了鏈，標志著區塊鏈的誕生。以太坊的出現，標志著區塊鏈2.0時代的到來，因為以太坊引入了智能合約這個概念。智能合約能夠在區塊鏈共識協議的基礎上構建分散的應用程序，這樣用戶就可以在最小程度的信任下通過區塊鏈達成協議。

到現在，區塊鏈以及發展了十幾年，眾多學者都對區塊鏈投入了大量的研究并推動了區塊鏈技術的發展。然而，日益出現的區塊鏈隱私泄露的問題困擾著廣大研究者，現有的方法主要分為兩種：一種是基于硬件的，另一種是基于軟件的。其中基于硬件的方法是可信執行環境(TEE)，該環境可以保證不被常規操作系統干擾的計算，因此稱為可信。這是通過創建一個可以在TrustZone的“安全世界”中獨立運行的小型操作系統實現的，該操作系統以系統調用(由TrustZone內核直接處理)的方式直接提供少數的服務。而基于軟件的方法就很多，比如零知識證明方法，同態加密方法，安全多方計算方法，加密保護等等。零知識證明方法是指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。目前零知識證明方法的代表是Zcash。同態加密是基于數學難題的計算復雜性理論的密碼學技術。對經過同態加密的數據進行處理得到一個輸出，將這一輸出進行解密，其結果與用同一方法處理未加密的原始數據得到的輸出結果是一樣的。如果說，一種加密算法，對于乘法和加法都能找到對應的操作，就稱其為全同態加密算法。安全多方計算研究主要是針對無可信第三方的情況下，如何安全地計算一個約定函數的問題。安全多方計算是電子選舉、門限簽名以及電子拍賣等諸多應用得以實施的密碼學基礎。

發明內容

技術問題：本發明的目的是通過加密和混淆的方法來保護以太坊的交易數據的隱私。具體是通過加密的方法來保護以太坊每條交易的交易金額，通過混淆的方法來保護以太坊每條交易的交易雙方。

技術方案：一種以太坊交易數據加密和交易混淆的隱私保護方法，該設計包括如下步驟：

步驟1)應用交易發送方的公鑰對交易金額進行加密，使交易金額不在鏈上公開，保護交易金額的隱私，在以太坊平臺發起交易transaction _AB，發送方為A，接收方為B，交易金額為value，使用ECDSA橢圓加密算法對交易加密金額value；

步驟2)通過隨機選取混淆賬戶，生成的混淆交易形成一個環狀交易組，包含n+1個混淆交易transaction_i1j1，…transaction_in+1jn+1,i1…in+1表示交易的n+1個發送方,j1…jn+1表示交易的n+1個接收方；

步驟3)將原交易和混淆交易通過礦工打包上鏈，在以太坊上上傳原始交易transaction_AB和n+1個混淆交易transaction_i1j1，…transaction_in+1jn+1，等待以太坊礦工將這n+2個交易打包上鏈。

進一步的，步驟1)的加密方法，具體如下：

(1)通過ECDSA橢圓加密算法的輸出值R，S，以及用于恢復結果ID的V，使用Ecrecover方法計算出發送方A的公鑰pubkey_A；