[发明专利]用于存储用于在区块链上对交易进行签名的数字钥匙的设备

说明书

本发明涉及一种物理设备，该物理设备被设计为存储用于在区块链上执行交易的数字钥匙。物理设备(200)包括麦克风(213)、扬声器(215)和DSP处理器(219)，该DSP处理器(219)包括其中存储有成对的密钥和公钥的安全元件，DSP还包括声学编解码器，该声学编解码器使用字典S，字典S包含代表存储在DSP存储器中的随机或伪随机超声信号的字。DSP(219)被设计成解码经由麦克风(213)从声学信道接收到的、由S的字组成的消息，以借助于私钥对如此解码的消息进行签名，并经由扬声器(217)在所述声学信道(250)上以由来自S的连续的字组成的响应的形式发送以此方式获得的签名。

技术领域

一般而言，本发明涉及区块链，更具体地涉及用于存储加密钥匙的设备，该加密钥匙使用户能够认证他自己并在区块链上对交易进行签名。

背景技术

区块链在过去几年中已经有了长足发展，其中第一等级的区块链是比特币和以太坊。

区块链由加密机制以规则的时间间隔连接的一系列区块组成。连接是通过在当前区块的内容中插入前一个区块的散列(Hash)来获得的。区块链形成一个寄存器，该寄存器在网络中的所有节点上被分发和复制。

用户可以借助于轻量级客户端与区块链进行交互，以进行(即形成)交易和对交易进行签名，如果交易经过验证，则交易被存储在区块链的一个区块中。这样的交易的一个例子是将加密货币的总和转账给第三方。这些交易将被核实，然后通过节点(称为矿工)之间的共识机制被验证，这些节点具有链的完整副本，并竞争以根据前述加密机制构造区块。每个经验证的交易都被存储在一个被广播到网络中的所有节点的区块中。

在一般交易中，经由区块链执行财务操作需要在此链上有一个钱包地址(例如，比特币地址)。通常通过散列一对非对称钥匙(私钥-公钥)的公钥来获得这样的地址。更确切地，用户首先生成一个他必须保密的私钥，并借助于通过非对称加密系统(在本实例中为椭圆曲线加密系统或ECC(椭圆曲线密码学))的加密，从中推导出相应的公钥。接下来，该公钥由散列函数(例如Keccak，SHA-3)进行散列处理，以提供所涉及的钱包地址。

从原理上讲，可以将区块链上的钱包地址视为银行帐号，并将私钥视为用于验证对该帐户进行访问的密码。

在诸如比特币之类的区块链中，交易通常表示以加密货币(中本聪(satoshis)或比特币)计价的总和从发送方的一个或多个钱包地址转账到收款方的一个或多个钱包地址。更确切地，一笔交易会消耗一个或多个UTXO(未花费的交易输出)，每个UTXO代表未由其被访地址花费的总和，并由锁定脚本锁定在被访地址的钱包地址上。为了能够花费UTXO，所有者必须通过以解锁脚本的形式向UTXO显示加密元件(通常是从相应的私钥中生成的签名和他的公钥)来标识自己。如果解锁脚本中显示的元件满足锁定脚本中指定的条件，则该交易被视为已验证。

图1示意性地说明了区块链的两个用户爱丽丝(Alice)和鲍勃(Bob)之间的加密货币的总和的转账的示例。

Alice通过她的钱包进行交易，该钱包的地址@walletAlice与加密的公钥链接(更确切地，@walletAlice是她的公钥的散列)。

假设该交易仅消耗Alice的钱包(值为fund)的一个UTXO，该UTXO称为输入UTXO。该交易会创建一个UTXO，该UTXO称为Bob的钱包中的第一输出UTXO，其具有预期的支付数额(值为amount)。同样，该交易会在Alice的钱包中创建第二输出UTXO，其具有余额(值为balance＝fund-amount)。

为了进行支付(值为amount)，Alice进行了一个由输入段和输出段组成的交易T_a。

T_a的输入段(在比特币中称为scriptSig)是一个脚本，用于解锁在创建了输入UTXO的交易T_fund的输出段中出现的锁定脚本(在比特币中称为scriptPubKey)。