[发明专利]基于变色龙哈希函数的消息查找方法、系统、装置及介质

说明书

本发明公开了基于变色龙哈希函数的消息查找方法、系统、装置及介质，属于区块链技术领域，要解决的技术问题为如何令陷门被多个参与方共同掌控，并提高变色龙哈希算法的安全性。包括如下步骤：基于无密钥暴露的变色龙哈希函数算法生成密钥对，基于分布式协议、多个参与方作为陷门管理者共享所述私钥；陷门管理者随机选择一对随机数，对输入的消息进行变色龙哈希计算，得到变色龙哈希值作为目标哈希值；陷门管理者基于其私钥进行碰撞查找，得到新的消息和一对新的随机数。

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，具体地说是基于变色龙哈希函数的消息查找方法、系统、装置及介质。

背景技术

变色龙哈希函数(chameleon hash function)，也称作陷门哈希函数，首先由Krawczyk和Rabin提出。“变色龙”的意思是陷门信息的拥有者可以在不改变函数输出的前提下，随意的改变函数的输入。在变色龙哈希函数中，掌握陷门信息的人能过很容易的计算出一个随机输入的碰撞，没有掌握陷门信息的人则无法计算出碰撞。

在变色龙哈希函数中，我们假设签名者是S，签名的接收者是R，接收者R根据一个特定的密钥生成算法生成系统需要的公钥和私钥，其中公钥表示为HK，私钥表示为PK，变色龙哈希函数表示为为CHAM-HASH(〃,〃)，它可以由公钥HK快速的计算出来，比如输入一条消息m和一个随机值r，则此变色龙哈希函数的变色龙哈希值h就可以表示为h＝CHAM-HASH(m,r)。

变色龙哈希函数是一个非标准的抗碰撞哈希函数，它包含一对公钥私钥对，分别用hashkeyHK和trapdoorkeyTK(陷门信息)表示。与传统哈希函数相比，变色龙哈希函数具有以下特性：

(1)如果一个人知道，他就可以计算与hashkey相关联的变色龙哈希函数；

(2)对于不知道陷门信息的人而言，变色龙哈希函数通常都是抗碰撞的；

(3)掌握陷门信息的人面对任何给定输入都可以非常轻易的计算出与原始消息不同的一个碰撞。

通常，一个变色龙哈希方案由以下四个算法组成：

(1)系统参数生成算法，输入一个安全的参数k，输出系统参数SP；

(2)密钥生成算法，它负责生成变色龙哈希函数所需要的公钥和私钥，方法如下，输入系统参数SP，为每一个用户输出一个公钥/私钥对(SK,PK)；

(3)哈希值的生成，如果输入用户的公钥PK，任意一条消息m和一个随机值r，其中r∈Zq*,则输出一个哈希值h，其中h＝Hash(m,r)；

(4)一个有效的碰撞计算算法，输入用户的私钥SK，一条消息m和一个随机值r，以及另外一条消息m’，输出一个整数r’，其中r’∈Zq*，计算出Hash(m’,r’)＝Hash(m,r)，通过这个算法，我们可以快速的找到不同于被签名消息m的一个碰撞m’。

通过变色龙哈希函数算法可以进行消息的哈希计算，但是现有的变色龙哈希算法不具备线性(同态)特性，不能应用于分布式协议，如何令陷门被多个参与方共同掌控，并提高变色龙哈希算法的安全性，是需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上不足，提供基于变色龙哈希函数的消息查找方法、系统、装置及介质，来解决如何令陷门被多个参与方共同掌控，并提高变色龙哈希算法的安全性的技术问题。

第一方面，本发明的基于变色龙哈希函数的消息查找方法，包括如下步骤：

基于无密钥暴露的变色龙哈希函数算法生成密钥对，所述密钥对包括公钥和私钥，基于分布式协议、多个参与方作为陷门管理者共享所述私钥；

陷门管理者随机选择一对随机数，对输入的消息进行变色龙哈希计算，得到的变色龙哈希值作为目标哈希值，所述变色龙哈希计算的计算公式为：