[发明专利]一种基于双线性映射的区块链双密钥隐匿地址处理方法

说明书

本发明属于区块链隐私信息处理技术领域，公开了一种基于双线性映射的区块链双密钥隐匿地址处理方法，首先，交易发送方和接收方各自生成双密钥对，并将双公钥公布在区块链上；然后，交易发送方从区块链上获得接收方的双公钥；隐匿交易：发送方生成交易临时公钥对，并根据临时私钥通过双线性映射计算出交易临时输出地址，然后向该临时地址发布交易，并将临时公钥附加在交易上；接收方扫描区块链中的交易，并利用自身扫描私钥和附加在交易上的临时公钥通过双线性映射计算相应的交易临时输出地址，验证其是否为交易的真实接收方，如果是，计算相应的确认交易私钥。本发明双线性映射运算耗时小、计算性能高；解决了现有技术乘法运算耗时高的缺陷。

技术领域

本发明属于区块链隐私信息处理技术领域，尤其涉及一种基于双线性映射的区块链双密钥隐匿地址处理方法。

背景技术

目前，最接近的现有技术：近年来，许多加密技术被应用到区块链的隐私保护中，如零知识证明、环签名和隐匿地址协议被用来实现交易金额、交易发送方地址和交易接收方地址的隐私性。进行隐私保护的重点工作是隐匿地址协议，隐匿地址协议要求发送方每次进行交易时，生成交易的一次性临时输出地址，从而隐藏交易的真实输出地址，破坏交易输入地址和真实输出地址之间的关联性；且使得同一收款人的不同交易无法被关联，以实现对交易中用户身份进行隐私保护的目的。

最先被提出的隐匿地址协议是基础隐匿协议(BSAP)；2013年，Nicolas vanSaberhagen在CryptoNote白皮书中介绍了一种BSAP的改进的隐匿地址协议，名为ISAP，通过引入临时密钥对，解决BSAP中使用固定共享密钥使得相应的交易仍能被关联，和发送方改变主意撤回款项的问题；2014年，名为rynomster/sdcoin的开发商基于ISAP提出了一种双重密钥隐匿地址协议DKSAP，解决ISAP中由于接收方频繁使用私钥扫描交易带来的私钥被破解的风险增高的问题。DKSAP是目前使用最为广泛的隐匿地址协议，自提出后，已应用在Monero，Samourai Wallet，TokenPay等加密货币系统中。

在DKSAP中，用户拥有两个密钥对，分别是“扫描密钥对”和“支付密钥对”，DKSAP的协议的具体交互过程如下：

1)接收方生成扫描密钥对(s,S＝s*G)和支付密钥对(b,B＝b*G)，接收方将双公钥S和B发布到区块链上；

2)发送方从区块链上获得接收方的双公钥S和B；

3)发送方在交易时产生一个交易的临时公私钥对(r,R＝r*G)；

4)发送方利用交易临时私钥r和接收方的扫描公钥S，计算共享密钥c＝H(r*S*G)；

5)发送方利用公钥密钥c和接收方的支付公钥B，计算交易的临时输出地址T＝c*G+B，即T＝H(r*S*G)*G+B；

6)发送方将交易发布到临时地址T，并将临时公钥R附加在交易上，随交易一起传输；

7)接收方扫描区块链系统中产生的交易；

8)根据交易附加的临时公钥R和自己的扫描私钥s，计算共享密钥c＝H(s*R*G)；注：此处，c＝H(s*R*G)＝H(R*S)＝H(r*S*G)；

9)接收方利用共享密钥c计算交易的临时输出地址T’＝c*G+B，即T’＝H(s*R*G)*G+B，判断T是否等于T’；

10)如果T＝T’，接收方利用公钥密钥c和支付私钥b，计算相应的确认交易私钥txSK＝c+b，来确认该交易。

在上述过程中，接收方需要持续扫描区块链中产生的交易，并持续根据交易的临时公钥和自身私钥计算验证其是否为交易的真实接收方，直到检测到与自身匹配的交易为止。在这个过程中，接收方需要进行大量耗时的椭圆曲线标量乘法运算，这限制了DKSAP在低性能设备(如移动终端、物联网设备等)中的应用。