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专利号: 2024113832368
申请人: 中南民族大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-09-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于门限加密和链接算法的区块链交易监管方法,其特征在于,包括:进行系统初始化,生成门限加密公私钥对、门限值以及用户公私钥对;

用户之间通过假名进行交易,并基于用户的假名生成初始交易,然后对生成的初始交易进行加密得到加密交易,其中,假名利用门限公钥对用户公钥进行加密后得到,加密交易包括交易金额以及交易双方的可链接ID,可链接ID是由假名经过链接算法生成的,可链接ID的计算方式为: ,R表示随机数, 表示用户假名, 表示可链接ID ;

验证者对加密交易的有效性进行验证,验证通过后,将有效的加密交易打包上链;

对预设时间段内相同用户生成的加密交易进行链接,并对加密交易中的交易金额进行聚合,计算出预设时间段内的交易总额和交易次数;并根据交易次数T和交易总额判定是否违反监管规则;如果违反,则异常交易递交给监管者再次审核,最后用户、监管者和政府三者各自决定是否提交私钥追踪。

2.如权利要求1所述的基于门限加密和链接算法的区块链交易监管方法,其特征在于,系统初始化,生成门限加密公私钥对、门限值以及用户公私钥对,包括:选择一个安全的双线性配对群 G1、G2和目标群GT,其阶为质数 p;

生成一个双线性配对e: ;

选择一个生成元 g∈G1和一个随机私钥α∈Zp;

α α

计算公钥 gα=g ,其中 gα∈G1,系统生成公钥为(g,g ),作为门限公钥pkt,以及生成私钥α,作为门限私钥skt,生成门限值和用户公钥和用户私钥;

将门限公钥pkt和门限值t广播,门限私钥skt是秘密的,门限私钥skt被分成j份私钥分片暂存。

3.如权利要求2所述的基于门限加密和链接算法的区块链交易监管方法,其特征在于,用户之间通过假名进行交易,并基于用户的假名生成初始交易,然后对生成的初始交易进行加密得到加密交易,包括:初始交易 Tx包括用户假名和交易金额,其中,用户假名经过链接算法进行再次加密,生成可链接ID,交易金额 value 经过Paillier同态加密生成加密交易金额,具体方式为:其中r是Paillier加密中的随机数,N 是Paillier加密的模数, 为交易金额,为加密后的交易金额;

生成非交互式零知识证明π;

计算消息哈希m:

其中,H是一个密码学哈希函数, 表示付款方的可链接ID,表示收款方的可链接ID,使用用户私钥SKU生成签名σ:将交易双方的可链接ID、加密交易金额、零知识证明和签名进行整合,最终构造出完整的加密交易 :。

4.如权利要求1所述的基于门限加密和链接算法的区块链交易监管方法,其特征在于,验证者对加密交易的有效性进行验证,验证通过后,将有效的加密交易打包上链,包括:验证者检查加密交易中的包含的内容是否符合预定的交易格式要求;

验证者通过验证证明π验证交易方身份的正确性;

验证者验证付款方余额足够这笔交易,如果足够,则表示交易有效;

当验证通过后,将有效的交易打包记录到区块链上,其中,链上更新的数据通过预言机向链下更新。

5.如权利要求4所述的基于门限加密和链接算法的区块链交易监管方法,其特征在于,验证者验证付款方余额足够这笔交易,包括:验证者将付款方的可链接ID进行解密得到付款方的假名,然后根据状态树对付款方的余额进行审查,提取出用户余额的明文和交易金额密文,并对交易金额密文进行解密,得到交易金额:其中, 为paillier同态加密的解密函数;

验证用户余额是否足够交易金额:

为用户余额,如果用户余额大于交易金额,则表明用户余额足够此笔交易,交易有效。

6.如权利要求2所述的基于门限加密和链接算法的区块链交易监管方法,其特征在于,对预设时间段内相同用户生成的加密交易进行链接,并对加密交易中的交易金额进行聚合,计算出预设时间段内的交易总额和交易次数;并根据交易次数T和交易总额判定是否违反监管规则,包括:政府对预设时间段内使用相同假名的加密交易进行链接:

其中, 表示链接后的交易,i表示预设时间段内所有交易中的第i笔交易,表示第i笔交易包含的可链接ID,Dec为可链接ID的解密函数;

根据链接后的交易计算交易次数T:

其中,S为预设时间段内的交易总数,1(·)是指示函数,当条件为真时值为1,为假时值为0;

智能合约将一个假名用户在预设时间段内所有交易的加密交易金额进行聚合相加,得到加密金额总额,然后生成对加密金额总额的承诺c,再将加密金额总额和承诺c发送给政府,其中,加密交易金额聚合和承诺的生成方式为:其中, 为第i笔交易的加密交易金额, 为加密金额总额,然后生成对加密金额总额的承诺c:

是生成元,p是大素数;

政府对加密金额总额进行解密得到原始金额总额,解密方式为:其中, 是解密函数,key为解密密钥, 为原始金额总额;

政府通过对交易次数T和原始金额总额行判定是否违反监管规则。

7.如权利要求2所述的基于门限加密和链接算法的区块链交易监管方法,其特征在于,所述方法还包括将违反交易规则的用户解密,追踪得到其用户公钥信息,具体为:智能合约将门限私钥将skt分成j份,每一份为一个门限私钥分片,分发给用户、政府和监管者,其中每个实体获得j/3份门限私钥分片,j为门限私钥分片的数量;

当监管者提交私钥追踪时,通过智能合约收集监管者提交的私钥分片,如果收集的私钥分片总数大于或等于门限值t,则解密得到用户的真实公钥。

8.一种基于门限加密和链接算法的区块链交易监管系统,其特征在于,包括:系统初始化模块,用于进行系统初始化,生成门限加密公私钥对、门限值以及用户公私钥对;

加密模块,用于用户之间通过假名进行交易,并基于用户的假名生成初始交易,然后对生成的初始交易进行加密得到加密交易,其中,假名利用门限公钥对用户公钥进行加密后得到,加密交易包括交易金额以及交易双方的可链接ID,可链接ID是由假名经过链接算法生成的,可链接ID的计算方式为: ,R表示随机数, 表示用户假名, 表示可链接ID;

验证模块,用于验证者对加密交易的有效性进行验证,验证通过后,将有效的加密交易打包上链;

聚合模块,用于对预设时间段内相同用户生成的加密交易进行链接,并对加密交易中的交易金额进行聚合,计算出预设时间段内的交易总额和交易次数;并根据交易次数T和交易总额判定是否违反监管规则;如果违反,则异常交易递交给监管者再次审核,以及追踪模块,用于最后用户、监管者和政府三者各自决定是否提交私钥追踪。

9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项权利要求所述的基于门限加密和链接算法的区块链交易监管方法。

10.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7中任一项权利要求所述的基于门限加密和链接算法的区块链交易监管方法。