[发明专利]基于通用账户模型和同态加密的区块链数据保护

说明书

本文实施方式包括：接收与交易相关联的交易数据，交易数据包括表示多个资产的数据、隐藏第一随机数和交易的交易金额的第一承诺、隐藏第二随机数和找零的第二承诺、均基于线性确定性同态加密HE方案由第二节点的公钥加密的交易金额和第三随机数、均基于线性确定性HE方案由第一节点的公钥加密的找零和第四随机数、零知识证明ZKP；基于ZKP，通过确定第一随机数是否等于第三随机数、第二随机数是否等于第四随机数、并且隐藏在第一承诺中的交易金额是否等于由第二节点的公钥加密的交易金额，来确定交易是否有效。

背景技术

区块链网络，还可被称为区块链系统、共识网络、分布式账本系统网络或区块链，使得参与的实体能够安全地且不可篡改地存储数据。区块链可以被描述为交易账本，并且区块链的多个副本遍布在区块链网络中存储。区块链的示例类型可以包括公有区块链、联盟区块链和私有区块链。公有区块链向所有实体开放使用区块链，并开放参与共识处理。联盟区块链是共识处理由例如某些组织或机构的预先选定的节点组群控制的区块链。私有区块链针对特定实体提供，该实体集中控制读写权限。

区块链可以使用不同的记账方式模型来记录用户之间的交易。示例性记账方式模型包括未花费的交易输出(Unspent Transaction Output，UTXO)模型和账户余额(AccountBalance)模型。在UTXO模型中，每个交易都会花费先前交易的输出，并生成可在后续交易中使用的新输出。跟踪用户的未花费交易，并且计算可用于花费的余额作为未花费的交易的总和。在账户余额模型中，跟踪每个用户的账户余额作为全局状态。对于每笔交易，检查花费账户的余额以确保其大于或等于交易金额。这相当于传统的银行业务。

区块链包括一系列区块，每个区块包含在网络中执行的一个或多个交易。每个区块可以类比为账本的页面，而区块链本身就是账本的完整副本。确认单个交易并将其添加到区块中，该区块将添加到区块链中。区块链的副本遍布网络的节点复制。通过这种方式，对区块链的状态达成了全局共识。此外，至少在公有网络的情况下，区块链向所有节点开放查看。为了保护区块链用户的隐私，实施了加密技术。

在账户余额模型下，承诺方案可用于隐藏交易双方承诺的价值(value)。承诺方案可以呈现各方对选择或价值的承诺的需求，并随后将该价值通信给其他相关方。例如，在交互式佩德森承诺(Pedersen commitment，PC)方案中，第一用户可以通过发送基于随机值r生成的承诺值PC(t,r)来承诺交易金额t。承诺值被生成，第二用户只能通过获得随机数r来显露交易金额t。为确保交易金额有效，可以创建范围证据以证明交易金额大于或等于零且小于或等于账户余额。

在一些情况下，一个用户可进行多个交易。由于范围证据与账户的剩余余额相关联，因此需要在区块链中顺序地验证多个交易。由此，相应的范围证据可以与每次交易之后账户的剩余余额正确地关联。但是，顺序地验证多个交易可能非常耗时。允许并行的交易验证的记账方式模型对于时间敏感的任务尤其有利。

发明内容

本文的实施方式包括计算机实现的用于区块链交易的非交互式隐私保护验证的方法。更具体地，本文的实施方式涉及一种计算机实现的方法，该方法能够基于承诺方案和同态加密并行验证与区块链节点的账户关联的多个交易，而不向其他区块链节点泄露诸如交易金额、账户余额或用于生成承诺的随机数的隐私信息。