[发明专利]一种区块链基于伪随机公钥的加密方法

权利要求书

1.一种区块链基于伪随机公钥的加密方法，其特征在于，包含以下内容：程序1、基于伪随机公钥的加密方法应用于区块链系统中，所述区块链系统包括：新用户节点、正式用户节点、验证节点、CA认证中心、密钥模块、加密模块、解析模块、伪随机密钥模块；所述CA认证中心是确认所述用户节点的身份、为所述用户节点签发数字证书、管理密钥的管理机构；所述新用户节点是首次加入所述区块链系统的用户使用的终端设备；所述新用户节点得到所述CA认证中心签发的数字证书后成为所述正式用户节点；所述正式用户节点可以参与所述区块链系统中的活动；所述用户节点通过所述密钥模块提供的接口，发起申请证书的请求，所述申请证书的请求包括自定义数、邮箱地址；所述自定义数为超过12位的字符串，所述自定义数包括字母、数字和特殊字符；所述自定义数和所述邮箱地址用于找回密钥对；所述密钥模块设有第一随机数生成器，所述第一随机数生成器用于生成素数；当所述密钥模块收到所述申请证书的请求后，所述第一随机数生成器随机产生2个基础大素数，用于计算所述密钥对，计算步骤如下：步骤S1：用公式一计算出密钥指数：公式一：N＝(P-1)*(Q-1)；其中，P和Q是所述基础大素数，所述P2⁵¹²、所述Q2¹⁶⁰；p-1能被q整除；步骤S2：随机产生一个与所述密钥指数N互质的数M,且MN；步骤S3：计算出D，使得D*M≡1(mod N)；其中，“≡”是数论中表示同余的符号；步骤S4：输出密钥对(sk，pk)；其中，sk是私钥，sk＝(D,N)，pk是公钥，pk＝(M,N)；步骤S4：利用公钥计算出用户节点的地址；所述密钥模块将(ad，sk，pk，emad，num)作为一条记录存储到数据库中；其中，ad是所述用户节点的地址，num是所述自定义数、emad是所述邮箱地址；所述用户节点通过所述CA认证中心提供的接口，发起认证请求；所述认证请求包括所述密钥对、所述用户节点的地址；通过所述CA认证中心的认证后，所述用户节点得到所述数字证书，所述数字证书包括所述用户节点的地址、所述密钥对；所述加密模块设有第二随机数生成器；所述加密模块可以用于发起交易请求，所述正式用户节点通过所述加密模块设置的接口输入交易信息，并上传所述私钥、所述公钥；所述加密模块利用所述第二随机数生成器生成所述伪随机公钥；所述加密模块将所述交易信息用SHA-256进行哈希运算得到交易哈希A，用所述私钥将所述交易哈希A进行加密运算得到数字签名Z；所述加密模块将所述交易信息、所述交易哈希A、所述数字签名Z、所述伪随机公钥、所述地址发送给所述解析模块；所述为随机公钥的计算方法包括以下步骤：步骤T1：所述第二随机数生成器生成第二随机数；步骤T1：所述加密模块利用所述第二随机数计算出变换系数；所述变换系数的计算过程如公式一：公式一：其中，b和c是计算系数，取值为正整数；d是循环计算参数，i是循环计算次数，f是所述第二随机数；d₀是初始循环计算参数，d_i是环计算次数为i的初始循环计算参数，d_f是环计算次数为f的初始循环计算参数；步骤T2：将初始公钥向量平移得到第一公钥向量，平移过程如公式二：公式二：其中，T₀是所述初始公钥向量，且S₁是平移向量，且T₁是所述第一公钥向量；步骤T3：将所述第一公钥向量旋转得到第二公钥向量，旋转过程如公式三：公式三：其中，S₂是旋转矩阵，且T₂是所述第二公钥向量；θ是旋转角，且θ＝arctana，θ取值范围为程序二、将所述第二公钥向量缩放得到第三公钥向量，缩放过程如公式四：公式四：其中，S₃是缩放矩阵，且T₃是所述第三公钥向量；步骤T4：用公式五计算出所述伪随机公钥pk₁＝(M₁,N₁)：公式五：所述解析模块收到所述交易信息、所述交易哈希A、所述数字签名Z、所述伪随机公钥、所述地址后，将所述伪随机公钥发送给所述伪随机密钥模块；所述伪随机密钥模块中存储了所有正式用户节点的伪随机公钥；所述伪随机密钥模块收到所述伪随机公钥后，查询出所述伪随机公钥对应的公钥以及对应的地址；如果所述对应的地址与所述地址相同，则将所述对应的公钥发送给所述解析模块；所述解析模块收到所述对应的公钥后，用所述对应的公钥对所述数字签名Z解密得到所述交易哈希B；如果所述交易哈希B与所述交易哈希A相同，则将所述交易信息发送给智能合约。