[发明专利]变色龙哈希函数的碰撞计算方法及可裁剪区块链账本结构

说明书

本发明属于网络安全技术领域，具体涉及变色龙哈希函数的碰撞计算方法及可裁剪区块链账本结构。其中，变色龙哈希函数的碰撞计算方法，其特征在于：方法如下：哈希密钥生成：基于公开参数、秘钥生成算法和可验证秘密分享算法计算得到系统公钥和n份私密份额，n份私密份额中至少t份私密份额可计算得到陷门私钥；哈希计算：根据系统公钥，消息以及消息对应的变色龙随机数，计算得到哈希值；碰撞计算：基于得到的陷门私钥、消息、随机数、哈希值以及新消息计算哈希碰撞，得到满足碰撞的新变色龙随机数。基于上述算法，使得变色龙哈希陷门权限既不由某一节点单独掌握造成被恶意利用的风险，也避免所有节点均参与陷门合成影响效率。

技术领域

本发明属于网络安全技术领域，具体涉及一种变色龙哈希函数的碰撞计算方法及可裁剪区块链账本结构、裁剪方法。

背景技术

区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术在互联网时代的创新应用模式。区块链技术被认为是继大型机、个人电脑、互联网之后计算模式的颠覆式创新。狭义来讲，区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。广义来讲，区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式。

区块链账本在区块链的工作过程中发挥了重要的作用，分布式的区块链账本的所有数据都是透明和共享的，且能实时更新，被医疗、金融、运输等行业广泛采用，能够达到节省应用成本、简单快捷、避免人工失误、有效防范欺诈等目的。但是随着应用数据的不断增加，区块链账本将会日益庞大，必将导致存储和计算成本的增加。以比特币为例，截止目前创世区块至当前区块的数据量达到243.6GB，并且在持续增长。

2016年Ateniese等提出的《Redactable Blockchain-or-rewriting history inbitcoin and friends》中提出了基于变色龙哈希函数的可被剪裁的区块链技术，允许区块在保持哈希值不变的情况下进行重新编辑。然而，该方案中未具体提及如何在完全去中心的环境下实现区块内容的编辑。

中国专利CN11061850A和中国专利公开了一种变色龙哈希函数的碰撞计算方法及可编辑区块链构造方法。但是上述方案虽然采用了非中心化分发陷门的方式，但需要所有节点都参与，所以容易导致以下问题：一是不能很好地抵抗分享者行骗，即有些分享者在恢复陷门时会提供假的份额，而使一些成员不能恢复出正确的秘密；二是不能有效地防止分发者欺骗，即分发者在分发秘密份额时可能会给某些分享者分发假的份额。

因此，针对以上不足，本发明急需提供一种变色龙哈希函数的碰撞计算方法及可裁剪区块链账本结构、裁剪方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变色龙哈希函数的碰撞计算方法及可裁剪区块链账本结构、裁剪方法，以解决现有技术中区块链的裁剪需要全部节点参与的问题。

本发明提供的的变色龙哈希函数的碰撞计算方法，方法如下：哈希密钥生成：基于公开参数、秘钥生成算法和可验证秘密分享算法计算得到系统公钥和n份私密份额，所述n份私密份额中至少t份私密份额可基于秘密重构算法计算得到陷门私钥；哈希计算：根据系统公钥，消息以及消息对应的变色龙随机数，计算得到哈希值，并验证哈希值及变色龙随机数对消息书否为有效的哈希对；碰撞计算：基于得到的陷门私钥、消息、随机数、哈希值以及新消息计算哈希碰撞，通过计算碰撞的结果推导得到满足碰撞的新变色龙随机数。

如上所述的变色龙哈希函数的碰撞计算方法，进一步优选为，所述公开参数生成步骤具体包括：先选择安全参数，根据安全参数选取素数q，并选取阶为q生成元为g的一个GDH群G，系统公开参数为paramtch={g,q,g}。

如上所述的变色龙哈希函数的碰撞计算方法，进一步优选为，所述秘钥生成步骤中，每份私密份额基于下列公式计算得到：