[发明专利]基于群组非对称密钥池的抗量子计算联盟链交易方法、系统

说明书

本发明公开了一种基于群组非对称密钥池的抗量子计算联盟链交易方法、系统和设备，参与方的用户U和联盟链服务端通过网络进行连接，用户U配置有用户密钥卡，用户密钥卡内存储有群组非对称公钥池、群组非对称私钥池、用户非对称公钥池、用户公钥指针随机数、CA公钥指针随机数和用户私钥。本发明使用签密对联盟链数据进行加密很大程度上缩短现有的联盟链的交易时间，同时对联盟链通信中的各类消息的长度也有显著缩减。

技术领域

本申请属于联盟链领域，具体涉及一种基于群组非对称密钥池的抗量子计算联盟链交易方法、系统和设备。

背景技术

区块链是一种全新的分布式基础架构与计算范式，利用有序的链式数据结构存储数据，利用共识算法更新数据，利用密码学技术保障数据安全。在基于区块链的交易中，确保交易的数据安全和客户的隐私是区块链能够进一步发展的必要条件。为此，密码学技术尤其是公钥密钥学在区块链中得到了广泛的应用。而联盟链是区块链的一个分支，所以它本身也是一个分布式的，去中心化的公共数据库，跟其他链的区别就是它是针对特定群体的成员和有限的第三方，其内部指定多个预选节点为记账人，其共识过程受到预选节点控制的区块链。

正如大多数人所了解的，量子计算机在密码破解上有着巨大潜力。当今主流的非对称(公钥)加密算法，如RSA加密算法，大多数都是基于大整数的因式分解或者有限域上的离散对数的计算这两个数学难题。他们的破解难度也就依赖于解决这些问题的效率。传统计算机上，要求解这两个数学难题，花费时间为指数时间(即破解时间随着公钥长度的增长以指数级增长)，这在实际应用中是无法接受的。而为量子计算机量身定做的秀尔算法可以在多项式时间内(即破解时间随着公钥长度的增长以k次方的速度增长，其中k为与公钥长度无关的常数)进行整数因式分解或者离散对数计算，从而为RSA、离散对数加密算法的破解提供可能。

现有技术存在的问题：

(1)现有技术中，联盟链的传输没有加密，将造成信息泄露。

(2)由于量子计算机能快速通过公钥得到对应的私钥，因此现有的联盟链交易方法容易被量子计算机破解。

(3)现有技术中，基于公私钥的数字签名的输入和输出均可被敌方所知，在量子计算机存在的情况下，可能被推导出私钥，导致联盟链系统被量子计算机破解。

(4)现有技术中，联盟链对交易速度有较高需求，而联盟链中基于公私钥的数字签名的计算时间占据整个交易总时间中的大量时间，因此当前联盟链的数字签名的速度仍有待提升。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种基于群组非对称密钥池的抗量子计算联盟链交易方法、系统和设备。

本申请公开了基于群组非对称密钥池的抗量子计算联盟链交易方法，实施在用户U，所述抗量子计算联盟链交易方法，包括：

生成参数proposal，对参数proposal进行签密得到第一签密信息；

向联盟链服务端发送包含第一签密信息的交易；所述第一签密信息用于供联盟链服务端解签密成功后得到参数proposal，所述参数proposal用于供联盟链服务端生成交易应答，所述交易应答用于供联盟链服务端签密后得到第二签密信息；

接收来自联盟链服务端的若干个包含第二签密信息的消息组合；

根据各第二签密信息解签密成功后得到若干个交易应答，对各交易应答验证通过后生成背书，对背书进行签密得到第三签密信息；

向联盟链服务端发送包含第三签密信息的消息组合；所述第三签密信息用于供联盟链解签密成功后得到所述背书，所述背书用于供联盟链服务端响应后生成交易结果，所述交易结果用于供联盟链服务端签密得到第四签密信息；

接收来自联盟链服务端的包含第四签密信息的消息组合；