区块链弊端中的绝对的隐私加密有什么弊端?

本发明专利技术公开了一种多中心区块链交易隐私保护系统及方法,其中,系统包括:联盟管控模块用于多参与方联合生成联盟参数;数额验证模块用于验证加密后的密文数额在交易的输入和输出相等;范围验证模块用于验证交易中加密后的密文数额在特定区间,使得恒为正;加密模块和解密模块用于发送与接收过程对于数额进行同态加密和解密;区块链系统交易模块用于完整的类比特币数字货币交易系统,具备发送、接收、广播和区块确认的完整交易过程。该系统可以通过多中心监管模式下的区块链交易隐私增强通用构造,从而可以实现多方联合管控下对于陷门参数和交易过程中对于交易元数据的隐私保护,有效增强多中心类区块链系统交易过程中的明文数额安全。


本专利技术涉及信息安全中的密码学以及密码学货币


,特别涉及一种多中心区块链交易隐私保护系统及方法。

技术介绍类区块链交易系统发轫于比特币数字货币系统。2008年,日本程序员中本聪(SatoshiNakamoto)设计并发布了一种点对点的去中心化数字货币——比特币。比特币系统提出了基于点对点的新型分布式模式,去除了传统电子货币的可信中心机构。比特币的隐蔽性与去中心化,带动了一系列基于密码学的互联网货币兴起。按照工作原理的不同,包括基于PoW(ProofofWork,工作量证明)的比特币、莱特币、狗狗币,基于PoS(ProofofStake,股权证明)的比特股、智能坊黑币,以及基于PoW+PoS的以太坊、点点币等。区块链技术作为比特币系统的底层实现,展现出的去中心化、信息不可篡改、信息广泛传播、信息匿名特性逐渐被学术界与工业界关注并展开深入研究与广泛应用。区块链1.0时代,是以比特币等数字货币为核心形成的底层产业结构,形成了矿机、矿池、数字货币、支付钱包、交易所、数字货币网关的产业群和产业链。在区块链2.0时代,技术和应用的焦点从单纯电子货币转移到底层技术区块链技术的应用上来,形成了区块链+X产业的生态圈,类别和行业跨越大、独立程度高,涉及到资产验证、金融服务、慈善、媒体及社区、研究及投资、智能合约、公正防伪、电子商务、社交通讯、物联网、文件存储等领域。然而,随着类区块链交易系统的大面积传播,系统内在的设计与运行带来了两个公开的隐私泄露问题:1)多方监管中对于成员的信任问题,如联盟链间的配合;2)交易过程中元数据的隐私泄露问题,如交易中明文数额的暴露。

技术实现思路本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本专利技术的一个目的在于提出一种多中心区块链交易隐私保护系统,该系统可以实现多方联合管控下对于陷门参数和交易过程中对于交易元数据的隐私保护,有效增强多中心类区块链系统交易过程中的明文数额安全。本专利技术的另一个目的在于提出一种多中心区块链交易隐私保护方法。为达到上述目的,本专利技术一方面实施例提出了一种多中心区块链交易隐私保护系统,包括:联盟管控模块,用于多参与方联合生成联盟参数;数额验证模块,用于验证加密后的密文数额在交易的输入和输出相等;范围验证模块,用于验证交易中加密后的密文数额在特定区间,使得恒为正;加密模块和解密模块,用于发送与接收过程对于数额进行同态加密和解密;区块链系统交易模块,用于完整的类比特币数字货币交易系统,具备发送、接收、广播和区块确认的完整交易过程。本专利技术实施例的多中心区块链交易隐私保护系统,可以利用门限加解密体制实现对于多参与方联合管控中对于生成陷门参数的隐私保护,利用同态加密体制实现对数额的加解密运算增强传输过程中的数额隐私,利用范围承诺证明与示性承诺证明保证交易过程中确保了隐藏的交易值始终为正值且交易数额前后总数一致,从而可以实现多方联合管控下对于陷门参数和交易过程中对于交易元数据的隐私保护,有效增强多中心类区块链系统交易过程中的明文数额安全。另外,根据本专利技术上述实施例的多中心区块链交易隐私保护系统还可以具有以下附加的技术特征:进一步地,在本专利技术的一个实施例中,令Π1=(rdmPara,coN,BipriTest,KeyGen)代表RSA门限密钥方案,其中rdmPara、coN、BipriTest和KeyGen分别为所述RSA门限密钥方案中的门限参数分配、联合生成模整数、双素性测试和联盟参数生成;令Π2=(PKeyGen,PEnc,PDec)代表同态加解密方案,其中PKeyGen、PEnc和PDec分别为所述同态加解密方案中的密钥生成、加密和解密算法;令Π3=(TKeyGen,TCom,TVer,TIndic)代表示性承诺证明方案,其中TKeyGen、TCom、TVer和TIndic分别为所述示性承诺证明方案中的密钥生成、承诺、验证和示性算法;令Π4=(RKeyGen,RCom,RVer,RInact)代表范围承诺证明方案,其中RKeyGen、RCom、RVer和RInact分别为方案中的密钥生成、承诺、验证和交互算法;令Π5=(TIn,TOut,TBroad,BCfm)代表类区块链交易系统方案,其中TIn、TOut、TBroad和BCfm分别为所述类区块链交易系统方案中的交易发送、交易接收、交易广播和区块确认。进一步地,在本专利技术的一个实施例中,所述区块链交易系统包括交易层和验证层,其中,所述交易层用于对执行所述区块链交易系统的交易步骤,包括交易单生成,输入输出,广播确认,并且经过加密的元数据取代原始明文,显示在交易单之中;所述验证层用于验证加密后的数据是否符合数值一致性以及存在于特定范围。进一步地,在本专利技术的一个实施例中,所述联盟管控模块用于联盟成员依据分配得到的分块参数,达成共识联合生成系统交易的参数N,其中任意成员在未达到门限条件的情况下无法得知其陷门分解;所述区块链系统交易模块用于所述交易系统输入安全参数和所述联盟参数,输出用于加解密运算的生成的公钥和私钥对(pki,ski),同时输出用于验证的公钥pkd,所述公钥无配对私钥;所述区块链系统交易模块用于计算交易总输入值,其中,若交易单是作为新确认的区块,则所述交易单将获得额外的比特币费用作为奖励,所述总输入值为该部分明文与原密文相操作的总和;若所述交易单不是新确认区块首单,则无额外收入,所述总输入值为上单交易传来的值;所述加密模块用于平行加密表示交易元数据经在所述交易层和所述验证层同时进行加密,其中,系统在所述交易层使用接受者公钥分别加密传输数额,同时在所述验证层使用系统公钥加密相同数额的各个数额;在所述交易层所加密的数额将在所述验证层通过后发送至各个接收者账户,注意到在所述验证层发送的加密数额将进入验证层账户,注意到该账户无私钥,金额在验证后丢弃;所述加密模块和解密模块用于在所述验证层验证隐藏后的数额是否为正值,以及输入输出总额是否相等,其中,所述验证层分为两步,第一步通过承诺值在特定区间的证明方法证明隐藏的金额始终为正值;当为真时,在所述验证层验证隐藏后的数额是否为正值后,系统验证层进入第二步,用过两个承诺值相等的证明方法证明隐藏的金额输入输出前后总数相等;当步骤都为真时,进入所述交易层的发送环节;所述解密模块用于接收者核查无误后进行全网广播交易单等待确认,其中,经过处理后的交易单上原始的明文信息将隐藏为无法识读的密文,以保证交易过程唯一可能被分析处理的隐私;所述区块链系统交易模块用于所述验证层验证通过后,所述交易层将加密后的数额发送给接收者,所述接收者依据自己的私钥进行解密;在所述接受者核对自己的接收金额正确后,继续下一单的交易,所述接受者的接收值为下一单的输入值。进一步地,在本专利技术的一个实施例中,联盟成员秘密选取整数pi和qi,运行Π1的rdmPara算法;计算模整数N,其中,运行Π1的CoN算法;双素性测试,其中,所述联盟成员通过算法保证大整数N为两个素数的乘积,其中,运行Π1的BipriTest算法;联盟参数及门限密钥生成,运行Π1的KeyGen算法,得出联盟密钥。进一步地,在本专利技术的一个实施例中,对所述交易元数据进行加密,其中,运行Π2的PEn本文档来自技高网 一种多中心区块链交易隐私保护系统,其特征在于,包括:联盟管控模块,用于多参与方联合生成联盟参数;数额验证模块,用于验证加密后的密文数额在交易的输入和输出相等;范围验证模块,用于验证交易中加密后的密文数额在特定区间,使得恒为正;加密模块和解密模块,用于发送与接收过程对于数额进行同态加密和解密;以及区块链系统交易模块,用于完整的类比特币数字货币交易系统,具备发送、接收、广播和区块确认的完整交易过程。

1.一种多中心区块链交易隐私保护系统,其特征在于,包括:联盟管控模块,用于多参与方联合生成联盟参数;数额验证模块,用于验证加密后的密文数额在交易的输入和输出相等;范围验证模块,用于验证交易中加密后的密文数额在特定区间,使得恒为正;加密模块和解密模块,用于发送与接收过程对于数额进行同态加密和解密;以及区块链系统交易模块,用于完整的类比特币数字货币交易系统,具备发送、接收、广播和区块确认的完整交易过程。2.根据权利要求1所述的多中心区块链交易隐私保护系统,其特征在于,令Π1=(rdmPara,coN,BipriTest,KeyGen)代表RSA门限密钥方案,其中rdmPara、coN、BipriTest和KeyGen分别为所述RSA门限密钥方案中的门限参数分配、联合生成模整数、双素性测试和联盟参数生成;令Π2=(PKeyGen,PEnc,PDec)代表同态加解密方案,其中PKeyGen、PEnc和PDec分别为所述同态加解密方案中的密钥生成、加密和解密算法;令Π3=(TKeyGen,TCom,TVer,TIndic)代表示性承诺证明方案,其中TKeyGen、TCom、TVer和TIndic分别为所述示性承诺证明方案中的密钥生成、承诺、验证和示性算法;令Π4=(RKeyGen,RCom,RVer,RInact)代表范围承诺证明方案,其中RKeyGen、RCom、RVer和RInact分别为方案中的密钥生成、承诺、验证和交互算法;令Π5=(TIn,TOut,TBroad,BCfm)代表类区块链交易系统方案,其中TIn、TOut、TBroad和BCfm分别为所述类区块链交易系统方案中的交易发送、交易接收、交易广播和区块确认。3.根据权利要求2所述的多中心区块链交易隐私保护系统,其特征在于,所述区块链交易系统包括交易层和验证层,其中,所述交易层用于对执行所述区块链交易系统的交易步骤,包括交易单生成,输入输出,广播确认,并且经过加密的元数据取代原始明文,显示在交易单之中;所述验证层用于验证加密后的数据是否符合数值一致性以及存在于特定范围。4.根据权利要求3所述的多中心区块链交易隐私保护系统,其特征在于,所述联盟管控模块用于联盟成员依据分配得到的分块参数,达成共识联合生成系统交易的参数N,其中任意成员在未达到门限条件的情况下无法得知其陷门分解;所述区块链系统交易模块用于所述交易系统输入安全参数和所述联盟参数,输出用于加解密运算的生成的公钥和私钥对(pki,ski),同时输出用于验证的公钥pkd,所述公钥无配对私钥;所述区块链系统交易模块用于计算交易总输入值,其中,若交易单是作为新确认的区块,则所述交易单将获得额外的比特币费用作为奖励,所述总输入值为该部分明文与原密文相操作的总和;若所述交易单不是新确认区块首单,则无额外收入,所述总输入值为上单交易传来的值;所述加密模块用于平行加密表示交易元数据经在所述交易层和所述验证层同时进行加密,其中,系统在所述交易层使用接受者公钥分别加密传输数额,同时在所述验证层使用系统公钥加密相同数额的各个数额;在所述交易层所加密的数额将在所述验证层通过后发送至各个接收者账户,注意到在所述验证层发送的加密数额将进入验证层账户,注意到该账户无私钥,金额在验证后丢弃;所述加密模块和解密模块用于在所述验证层验证隐藏后的数额是否为正值,以及输入输出总额是否相等,其中,所述验证层分为两步,第一步通过承诺值在特定区间的证明方法证明隐藏的金额始终为正值;当为真时,在所述验证层验证隐藏后的数额是否为正值后,系统验证层进入第二步,用过两个承诺值相等的证明方法证明隐藏的金额输入输出前后总数相等;当步骤都为真时,进入所述交易层的发送环节;所述解密模块用于接收者核查无误后进行全网广播交易单等待确认,其中,经过处理后的交易单上原始的明文信息将隐藏为无法识读的密文,以保证交易过程唯一可能被分析处理的隐私;所述区块链系统交易模块用于所述验证层验证通过后,所述交易层将加密后的数额发送给接收者,所述接收者依据自己的私钥进行解密;在所述接受者核对自己的接收金额正确后,继续下一单的交易,所述接受者的接收值为下一单的输入值。5.根据权利要求4所述的多中心区块链交易隐私保护系统,其特征在于,联盟成员秘密选取整数pi和qi,运行Π1的rdmPara算法;计算模整数N,其中,运行Π1的CoN算法;双素性测试,其中,所述联盟成员通过算法保证大整数N为两个素数的乘积,其中,运行Π1的BipriT...

作为一个加密数字货币爱好者,在这里发表一下我对于加密数字货币的看法,多有不当之处,还请各位予以指正!

首先我们要明白一个问题是区块链与加密数字货币的关系,区块链是区块链,加密数字货币是加密数字货币,区块链是技术,而加密数字货币只是区块链的一个应用,也就是说加密数字货币是区块链的充分不必要条件。

总结一下,区块链是一个比较底层的协议,是一种技术的基础架构,在它之上有各种各样不同的共识算法。如果说区块链是1的话,可能共识算法是10到20,但在它之上的应用可能会有一千或者两千,或者更多,也就是说比特币只是众多区块链应用当中的一种实现。所以,比特币和区块链是不能等同的,比特币只是区块链的一个非常初级的实现。

加密数字货币的正确说法应该是加密区块链,因为相对于单纯的区块链,加密区块链写入了区域隐私的保护,也可以说是个人隐私的保护,之所以叫加密数字货币的原因是技术开发者利用区块链开发出了一种被大家所共同认可的类似法币的在一段时间内具有相对稳定价值的货币。

2008年11月,一名日裔美国人中本聪在互联网上发布了一篇信息加密相关的邮件中第一次谈及比特币概念。在该邮件中,中本聪阐述了基于P2P网络技术、区块、链技术、加密技术、时间戳技术等的电子现金系统的构架理念,区块链技术也开始慢慢进入人们的视野。区块链作为比特币的底层技术,具有去中心化、安全稳定可持续、公开透明不可篡改、无需依赖等特点。随着比特币的风靡,区块链技术越来越受到一些科技公司、金融公司的追捧。更有甚者提出了区块链将改变世界说法。

现在我们来解读几个问题:

区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。所谓共识机制是区块链系统中实现不同节点之间建立信任、获取权益的数学算法。

狭义来讲,区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构,并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。

广义来讲,区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式。

通俗一点就是把区块链拆分开解读,区就是区域,块就是数据块,链就是链接关系,合起来就是区域中的数据块的链接关系。

2、区块链具有的特征是什么?

区块链具有去中心化、开源、去信任、集体维护、可靠数据等特点。

这里,着重讲一下去中心化(Decentralized),因为我在与很多人的交流中发现,大部分人对于去中心化是存在误区的,理解不准确。

很多人对于去中心化的理解是不准确的,我听到很多热衷于区块链,热衷于加密数字货币的人说,去中心化就是没有发行主体,只要有发行主体的都不是加密数字货币,我想收的是这个理解是不正确的,能有这样观点的人,只能说是人云亦云,停了很多流传的说法,自己并没有去做深入的了解,所以造成了这样的一个观念存在,这个也是可以理解的,毕竟现在信息高度发达,传播速度极快,所以很多人对于网上流传的一些说法是深信不疑的。

去中心化,去的是中心,这句话是没有任何问题的,大部分人之所以理解出现偏差是因为对于这个所谓的“中心”没有理解准确,中心不是指的开发主体,而是指的所有数据块的中心,也即是每个人都有查看所有区域中数据块的权利,指的是所有区域中数据块的透明化,并不是我们所说的没有开发主体。

简单举例来说,一个集团公司下面有很多子公司,传统的模式是所有子公司的所有业务数据,账务数据等都要交给总部予以统筹与保存,这种模式的缺点就是一旦总部的总账目因一些不可抗拒的因素导致损毁或者丢失,那么所有的子公司及集团总部的所有重要信息将无法找回,造成无法挽回的损失。而区块链就很好的解决了这个问题,区块链的算法逻辑就是,所有的子公司的所有业务数据,账务数据等都是按时间顺序相互交叉记录的,每个子公司的账目都记录了整个集团的所有信息,而且是分别保存的,即使是某一个子公司或者是总部的数据丢失,还有其他子公司的完整数据存在,所以不会出现像传统模式那样一旦总部信息丢失,就不可挽回。除非是总部与所有子公司的数据全部同时丢失,才会造成像传统模式那么的情况出现,而这样的情况出现的概率是比较低的,但是不排除出现这样情况的可能性。那么回到我们的区块链,区块链并不是无懈可击的,只要是能控制所有节点中的51%,就可对整个区块链进行篡改,甚至是销毁整个区块链。所以说区块链不是完美的,也是需要不断的发现漏斗,修补漏斗,才能维护整个区块链的安全性与可靠性。

因为一个技术的开发与维护是需要成本的,那么在一个个人或者技术团队开发出一个应用区块链(也就是我们所说的加密数字货币)的时候,他是需要投入成本的,而且后期的维护也是需要大量资金的投入的,在这一层面上很多人也是存在误区的,很多人认为区块链是近乎完美的,只要被开发出来,是不需要进行维护的,这个观点也是不准确的。因为现在很多应用区块链存在自己的优点,但是同时也是有自己的漏洞所在的,那么这些漏洞就需要所有使用此应用区块链的人以及开发维护团队来集体进行维护与完善,只有这样才能使此应用区块链得以不断完善,长久存在下去,继而创造出实际的应用价值。

其他的区块链的几个特征还是比较容易理解的,在这里不作过多的说明。

2、现在对于区块链有了一些认识,我们再来讲讲加密数字货币,加密数字货币是基于区块链的一种应用形式。加密数字货币的特点在区块链的特点(去中心化、开源、去信任、集体维护、可靠数据,)基础上,又有衡量发行,钱包,可交易,可切割等特点。

说到加密数字货币很多人可能想到的就是挖矿,在这里我们讲一讲挖矿。要讲到加密数字货币挖矿就不得不提比特币区块链,因为比特币是第一个货币区块链应用,他的挖矿方式是我们最熟知的pow(Proof of Work)挖矿,即所谓的工作证明式挖矿,这是什么意思呢?这就是说,你获得多少货币,取决于你挖矿贡献的有效工作,也就是说,你电脑性能越好,工作时间越长,分给你的矿就会越多,这就是根据你的工作证明来执行货币的分配。大部分的虚拟货币,比如比特币、莱特币等等,都是基于POW模式的虚拟货币(算力越高、挖矿时间越长,你获得的货币就越多)。

Stake)挖矿,即所谓的股权证明式挖矿,这又是什么意思呢?简单来说,就是一个根据你持有货币的量和时间,给你发利息的一个制度,在股权证明POS模式下,有一个名词叫币龄,每个币每天产生1币龄,比如你持有100个币,总共持有了30天,那么,此时你的币龄就为3000,这个时候,如果你发现了一个POS区块,你的币龄就会被清空为0。你每被清空365币龄,你将会从区块中获得0.05个币的利息(可理解为年利率5%),那么在这个案例中,利息 = 3000 * 5% / 365 = 0.41个币,这下就很有意思了,持币有利息,非常好!(需要注意的是,5%的年利率仅仅是小编举例,并非每个POS模式的币种都是5%,比如点点币PPCoin就是1%年利率)

POS这个概念,最早在比特币项目里,就被提及,不过,在后续的实现当中,比特币开发团队考虑到其稳健性未经考验,并没有将它实现到比特币的系统中。直到2012年8月,一个叫点点币PPCoin(简称PPC)的电子货币出现,才真正实现了POS,这是PPCoin赖以成名的核心元素,PPCoin既支持POW模式的挖矿收入,也提供了POS模式下的利息收入。当时PPCoin给他们的货币设定了1%的年利率,并取得了很好的市场反响,很多用户大量囤积PPCoin来获取利息。

有很多人问我,公司支不支持考察,我想说的是 比特币从发行价,到现在的7000元一枚,有哪位朋友去考察过公司?区块链,加密数字货币本身就是一个技术应用,他需要的是技术团,维护团队,加密数字货币不是说必须公司需要考察才能靠谱,而是需要有强大的技术团队来做技术支持,系统维护,只有有强大的技术团队,才能维护好我们的阿尔卑斯加密数字货币的生态系统,只有下活下来,才能有机会发展壮大,才能有机会创造出实际的社会价值。

4、选择加密数字货币投资需要注意的几点问题?

有很多人问我,公司支不支持考察,我想说的是 比特币从0.25美金的发行价,到现在的7000元一枚,有哪位朋友去考察过公司?区块链,加密数字货币本身就是一个技术应用,他需要的是技术团队,维护团队,加密数字货币不是说必须公司需要考察才能靠谱,而是需要有强大的技术团队来做技术支持,系统维护,只有有强大的技术团队,才能维护好加密数字货币的生态系统,只有下活下来,才能有机会发展壮大,才能有机会创造出实际的社会价值。

也因此,之前的文章和大家分享过,这才是真正加密数字货币比特币发展的过程,因此比特币一定就先被圈子经济认可有商业价值,随后才被广泛的应用于商业产业链。


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