[發明專利]一種抗量子計算機攻擊的區塊鏈分布式時間戳生成方法

在審

• 申請號: 202210172453.7
• 申請日: 2022-02-24
• 公開（公告）號: CN114584279A
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 任勇軍;吳強;劉欣雨;汪玲;周偉;莫明森;黃鼎;袁明昊
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: H04L9/00
• 分類號: H04L9/00;H04L9/06;H04L9/32
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 陸燁

1.一種抗量子計算機攻擊的區塊鏈分布式時間戳生成方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

步驟1：數據產生者計算數據信息y_n的哈希值，并將哈希值傳輸到分布式時間戳服務器中，所述分布式時間戳服務器共有k個；k個分布式時間戳服務器對數據請求進行簽名；

步驟2：在分布式時間戳服務器中選擇一個分布式時間戳服務器作為主服務器，剩余的分布式時間戳服務器作為輔助服務器；

步驟3：主服務器收集所有的簽名，形成時間戳Stp；

步驟4：根據時間戳建立哈希二叉樹；

步驟5：將哈希二叉樹的根哈希值放入區塊鏈的第i個區塊B_i中，B_i也為當前區塊；

步驟6：采用能夠抗量子的VDF函數根據當前區塊B_i中的根哈希值root(B_i)以及時間戳Stp，對時間戳Stp進行驗證；如果驗證通過，則說明時間戳Stp正確；否則返回步驟1重新生成時間戳。

2.根據權利要求1所述的一種抗量子計算機攻擊的區塊鏈分布式時間戳生成方法，其特征在于，該方法還包括將加蓋正確時間戳的數據信息廣播到公共區塊鏈的交易中，使得每個人都能驗證數據信息和時間戳。

3.根據權利要求1所述的一種抗量子計算機攻擊的區塊鏈分布式時間戳生成方法，其特征在于，所述步驟2中采用隨機算法在k個分布式時間戳服務器中隨機選擇一個主服務器。

4.根據權利要求1所述的一種抗量子計算機攻擊的區塊鏈分布式時間戳生成方法，其特征在于，所述步驟3中主服務器按照收到的輔助服務器簽名的時間順序的升序，對收到的簽名進行排序，得到時間戳Stp＝(S₁,S₂,..,S_j,..,S_k)，其中S₁為主服務器的簽名，S_j表示第j個簽名，j＝1,2,…,k，S_j＝sig_j(n,d_n,ID_n,t_n；L_n)，sig為簽名算法，n為數據信息y_n采用的時間戳協議，d_n為數據信息y_n的哈希值，ID_n為數據信息y_n擁有者的身份ID；L_n為S_j對應的輔助服務器對數據信息y_n的簽名時間順序信息；L_n＝H(d_n-1,ID_n-1,t_n-1；H(L_n-1))，其中H(.)為哈希函數，d_n-1為數據信息y_n-1的哈希值，ID_n-1為數據信息y_n-1擁有者的身份ID，t_n-1為S_j對應的輔助服務器對數據信息y_n-1的簽名時間；數據信息y_n-1為數據信息y_n的前一條數據信息。

5.根據權利要求1所述的一種抗量子計算機攻擊的區塊鏈分布式時間戳生成方法，其特征在于，所述步驟4中將主服務器的簽名作為哈希二叉樹的最左葉子節點；哈希二叉樹中剩余的葉子節點為輔助服務器的簽名，且按照主服務器收到簽名的時間順序的升序，從左往右排列。

6.根據權利要求1所述的一種抗量子計算機攻擊的區塊鏈分布式時間戳生成方法，其特征在于，所述步驟6中能夠抗量子的VDF函數通過同源遍歷超奇異橢圓曲線構造得到。

7.根據權利要求1所述的一種抗量子計算機攻擊的區塊鏈分布式時間戳生成方法，其特征在于，所述步驟6具體為：所述能夠抗量子的VDF函數包括Eval算法和Verify算法；將生成區塊B_i時的時間t，前一個區塊B_i-1中的根哈希值root(B_i-1)，以及i的值輸入至VDF算法中的Eval算法，得到Eval算法的輸出包括：t||root(B_i)||Stp和證明參數π；

然后將時間戳Stp，root(B_i-1)，t||root(B_i)||Stp和證明參數π作為Verify算法的輸入，Verify算法根據證明參數π，驗證root(B_i-1)和t||root(B_i)||Stp之間是否相互配對，如果是，則認定時間戳Stp正確。