[发明专利]隐私保护签名方法及装置、验证方法及装置

说明书

本发明实施例公开了一种隐私保护签名方法及装置、验证方法及装置。所述隐私保护签名方法包括，n个用户组成用户组，其中一个用户对消息进行签名；所述每个用户具有用户私钥和用户公钥；生成n个所述第一签名变量；根据所述第一签名变量和用户组内所有用户的所述用户公钥得到所述第二签名变量；根据所述第二签名变量和签名用户的所述用户私钥得到所述第一签名变量补充变量；所述第一签名变量、第一签名变量补充变量和一个第二签名变量组成签名。本发明实施例解决了用户隐私信息在量子计算机攻击下的安全问题。

技术领域

本发明涉及数字签名技术领域；尤其涉及隐私保护签名方法，隐私保护签名装置，隐私保护签名验证方法，隐私保护签名验证装置。

背景技术

区块链技术是比特币的基础支撑技术，首次出现在中本聪发表的文章《比特币：一种点对点式的电子现金系统》中，他详细描述了如何建立一套全新的、去中心化的、 不需要信任基础的点到点交易体系的区块链技术。

美国、欧盟、日本等发达国家正在积极推动区块链技术理论研究、标准制定、应用落地等相关工作。国际上同时成立了不少区块链联盟，如R3联盟、HyperLedger等，旨 在推动区块链技术的理论和应用研究。区块链技术更是被认为是继大型计算机、个人计 算机、互联网和移动社交之后的第5次颠覆式计算方式，是人类信用进化史上继血亲信 用、贵金属信用和央行纸币信用之后的第4个里程碑。广义的区块链技术有望彻底重塑 人类社会活动形态，为金融、科技、文化和政治等领域带来深刻的变革。

目前区块链的应用已延伸到社会管理、物联网、医疗健康和智能制造等多个领域，以及供应链金融、物联网等22个区块链重点应用领域。

但是，随着量子计算科学的不断进步，量子计算机已经逐渐成为基于公钥密码构建的区块链的潜在巨大威胁。美国计算机学家Peter Shor证明了量子计算机能够在多 项式时间内解决大整数因子分解和离散对数问题。据调查，超过90％的公钥密码算法 的安全性基于大整数因子分解和离散对数问题，包括目前常用的RSA、椭圆曲线等主 流公钥密码。所以，量子计算机有能力攻破以RSA和椭圆曲线为代表的绝大部分公钥 密码。

区块链主要依赖椭圆曲线公钥加密算法生成数字签名来安全地交易，目前最常用的ECDSA、RSA和DSA等加密算法在理论上都不能承受量子计算机的攻击。由此可 见，量子计算机将对目前区块链所采用的公钥密码体系产生严重的威胁；另外，在区 块链中，比特币等系统是通过假名的方式实现匿名性。匿名性指的是具备无关联性的 化名，所谓无关联性，就是指站在攻击者的角度，无法将用户与系统之间的任意两次 交互进行关联。在比特币中，尽管在某种程度也起到保护用户隐私的作用，但是比特 币的所有交易都是通过明文的方式公开记录在分布式账本上，任何人都可以知道每个 地址交易的详细情况，因此，交易的详细情况一旦和现实身份联系起来，就会泄露用 户的隐私。

综上所述，在用户隐私保护方面以及在量子计算机的攻击下，现行的区块链系统具有很大的安全隐患，并且阻碍了区块链技术的广泛应用。

发明内容

因此，本发明实施例提供一种隐私保护签名方法及装置，隐私保护签名验证方法及装置，有效解决用户隐私安全在量子计算机攻击下的问题。

一方面，本发明实施例提供的隐私保护签名方法，该方法包括：n个用户组成用 户组，其中一个用户对消息进行签名；所述每个用户具有用户私钥和用户公钥；生成 n个第一签名变量；根据所述第一签名变量和用户组内所有用户的用户公钥得到第二 签名变量；根据所述第二签名变量和签名用户的用户私钥得到第一签名变量补充变量； 所述第一签名变量、第一签名变量补充变量和一个第二签名变量组成签名。