[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

本發明公開了一種抗量子計算機攻擊的區塊鏈分布式時間戳生成方法，具體為：數據產生者計算數據信息的哈希值，將哈希值傳輸到分布式時間戳服務器中，所有分布式時間戳服務器對同一服務請求進行簽名，并隨機選擇一個分布式時間戳服務器作為主服務器，主服務器收集所有的簽名形成時間戳；通過時間戳建立哈希二叉樹，樹的根哈希值被輸出到區塊鏈的區塊中作為VDF.Eval算法輸入，并通過VDF.Verify算法對VDF.Eval算法計算的結果進行驗證，判斷形成的時間戳是否正確。本發明不僅能夠避免服務器和用戶合謀篡改或偽造時間戳等問題，還可以解決針對離散對數計算的量子攻擊的問題。

技術領域

本發明屬于區塊鏈技術領域。

背景技術

區塊鏈在生成區塊時要添加時間戳，使得保存在區塊鏈中的數據信息生成的時間是可信的。因此，時間戳具有區塊數據的存在性證明的重要功能。時間戳既可以有效的防止交易數據產生的時間被否認，又可以證明交易數據擁有者的身份，并在某些特殊情況下證明重要數據在特定時間點已經存在。

現有的集中式時間戳服務方法都假設時間戳服務器是安全可信的，這個假設過強，現實中不容易實現。另外，單個的時間戳服務器也存在單點故障的安全風險。目前分布式時間戳方案中，用戶需要與所有選出的簽發者進行實時通信以保證時間戳的安全性，這會導致用戶負擔過重。而且，隨著量子計算機的發展，需要考慮抗量子計算機的區塊鏈系統，而目前缺乏抗量子計算機的區塊鏈系統中的分布式時間戳方法。

發明內容

發明目的：為解決現有技術中存在的問題，本發明提出一種抗量子計算機攻擊的區塊鏈分布式時間戳生成方法。

技術方案：本發明一種抗量子計算機攻擊的區塊鏈分布式時間戳生成方法，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。

進一步的，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。

進一步的，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。