[發明專利]一種區塊鏈監管方法、系統、設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202211052832.9
• 申請日: 2022-08-31
• 公開（公告）號: CN115442106A
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 張經宇;歐杰軍;王進;王磊;李文軍;何施茗
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: H04L9/40
• 分類號: H04L9/40;H04L9/32;H04L67/10
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 王浩

1.一種區塊鏈監管方法，其特征在于，所述區塊鏈監管方法包括：

從區塊鏈中的多個節點中隨機選取監管節點；

通過所述監管節點根據預設的監管周期打包監管信息，生成哨兵區塊，其中，所述監管周期為相鄰兩個所述哨兵區塊之間普通區塊的數量，所述監管信息包括區塊版本樹；

通過所述監管節點根據所述監管周期打包生成包含交易內容的普通區塊，并將所述普通區塊的區塊高度和版本號存儲于所述區塊版本樹中；

通過所述監管節點利用變色龍哈希的陷門函數修改在預設的區塊鏈監管時效內的所述普通區塊的交易內容，得到替換區塊，并將所述替換區塊的區塊高度和版本號存儲于所述哨兵區塊中，其中，所述替換區塊的區塊高度與所述普通區塊的區塊高度相同；

通過所述監管節點將所述替換區塊與所述替換區塊的區塊高度廣播給所述區塊鏈中其他所有節點，以使得所述其他所有節點接收替換區塊，并根據所述替換區塊的區塊高度尋找到對應的普通區塊，將所述普通區塊更改為所述替換區塊。

2.根據權利要求1所述的一種區塊鏈監管方法，其特征在于，所述從區塊鏈中的多個節點中隨機選取監管節點，包括：

根據預設的監管候選列表節點數目與隨機信標產生的隨機數，得到第一監管節點候選列表；

根據所述第一監管節點候選列表確定所述監管節點，且當所述監管節點的任期周期達到預設的任期周期的一半時，根據隨機信標更新一次所述第一監管節點候選列表，得到第二監管節點候選列表，以使得當所述監管節點的任期周期結束時，從所述第二監管節點候選列表中確定新的監管節點。

3.根據權利要求2所述的一種區塊鏈監管方法，其特征在于，所述區塊版本樹采用十六進制編碼存儲數據來存儲所述普通區塊的區塊高度與所述替換區塊的區塊高度。

4.根據權利要求3所述的一種區塊鏈監管方法，其特征在于，所述區塊版本樹包括分支結點、葉子結點和擴展結點，其中，所述分支結點包括17個插槽，每個所述插槽映射到所述葉子節點或所述擴展節點；

所述葉子結點包括一個所述普通區塊的版本號和一個以十六進制表示所述普通區塊的區塊高度結束的編碼值；

所述擴展結點通過路徑壓縮算法得到，所述擴展結點包括以十六進制表示所述普通區塊的區塊高度的不分叉的路徑的編碼值和指向其他結點的區塊高度哈希值指針，所述擴展結點通過指針鏈接到下一個節點。

5.根據權利要求4所述的一種區塊鏈監管方法，其特征在于，所述通過所述監管節點利用變色龍哈希的陷門函數修改在預設的區塊鏈監管時效內的所述普通區塊的交易內容，得到替換區塊，包括：

步驟S1、根據預設的安全參數與密鑰生成函數得到公鑰和陷門，其中，所述根據預設的安全參數與密鑰生成函數得到公鑰和陷門的計算公式為：

CHGen(1^k)＝(Hk,Tk)

其中，k為所述預設的安全參數，CHGen為密鑰生成函數，Hk為公鑰，Tk為陷門；

步驟S2、根據所述普通區塊的交易內容與所述公鑰利用哈希生成函數得到變色龍哈希值和第一隨機數，其中，所述根據所述普通區塊的交易內容與所述公鑰利用哈希生成函數得到變色龍哈希值和隨機數值的計算公式為：

CHash(Hk,Tx)＝(CH,ξ)

其中，CHash為哈希生成函數，Tx為所述普通區塊的交易內容，CH為所述變色龍哈希值，ξ為第一隨機數；

步驟S3、根據哈希驗證函數驗證所述變色龍哈希值和所述第一隨機數，其中，所述根據哈希驗證函數驗證所述變色龍哈希值和所述第一隨機數的計算公式為：

CHVer(Hk,Tx,(CH,ξ))＝d

其中，d為布爾值；

若所述d為1，則繼續執行步驟S4，若所述d為0，則返回步驟S2，

步驟S4、利用哈希碰撞函數得到第二隨機數，以使得所述普通區塊的交易內容成功修改為替換交易內容，得到所述替換區塊，其中，所述利用哈希碰撞函數得到第二隨機數的計算公式為：

CHCol(Tk,(CH,Tx,ξ)),Tx′)＝ξ′

其中，Tx′為替換交易內容，ξ′為第二隨機數。