【摘要】：區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展日新月異,隱私保護的重要性持續(xù)提升。為了能夠使區(qū)塊鏈中分散的各個節(jié)點達成共識,從而有效地驗證交易,區(qū)塊鏈中的全部交易數(shù)據(jù)都必須公開,使得所有節(jié)點都能夠訪問,因此容易導(dǎo)致隱私泄露。另一方面,相關(guān)數(shù)據(jù)的隱藏又會增加區(qū)塊鏈節(jié)點在驗證交易時的計算負(fù)擔(dān)。所以,研究如何保證在隱藏了交易數(shù)據(jù)的情況下,其他節(jié)點仍然能夠判斷交易的合法性,就具有較大的挑戰(zhàn)�；趨^(qū)塊鏈的數(shù)字貨幣應(yīng)用面臨著嚴(yán)重的隱私泄露風(fēng)險,只有解決了區(qū)塊鏈數(shù)字貨幣交易的隱私泄露問題,實現(xiàn)嚴(yán)格的隱私保護,才能使區(qū)塊鏈數(shù)字貨幣得到廣泛使用,從而才能將區(qū)塊鏈技術(shù)運用到其它領(lǐng)域。針對區(qū)塊鏈上的交易隱私泄露問題,本文對面向數(shù)字貨幣的區(qū)塊鏈隱私保護展開了相關(guān)研究,主要完成的工作和創(chuàng)新點包括:(1)提出了一個新的基于橢圓曲線密碼體制(ECC)的關(guān)聯(lián)環(huán)簽名方案,并在隨機預(yù)言機模型下證明了該方案的安全性。該方案滿足正確性、匿名性、不可偽造性和關(guān)聯(lián)性。它可以用于區(qū)塊鏈數(shù)字貨幣的匿名交易,保護交易雙方的身份隱私,還能利用關(guān)聯(lián)性檢測區(qū)塊鏈數(shù)字貨幣的重復(fù)花費。(2)給出了一個具體的基于區(qū)塊鏈的數(shù)字貨幣匿名交易方案,交易過程確保了交易雙方的匿名性。基于本文提出的關(guān)聯(lián)環(huán)簽名算法,該交易方案保證了交易發(fā)起方的匿名性,并能夠利用其關(guān)聯(lián)性檢測區(qū)塊鏈數(shù)字貨幣的重復(fù)花費。交易發(fā)起方通過交易接收方的公鑰信息生成一個虛擬的中間地址,隱藏了交易接收方的真實地址,以此來保證交易接收方的匿名性。交易發(fā)起方生成一個支付憑證,用來防止交易接收方對交易事實的抵賴。本方案還引入了一個代理商,幫助交易接收方減輕計算負(fù)擔(dān)。最后給出了本方案的安全性分析。
【圖文】：

很大程度減少了數(shù)據(jù)的傳輸量和計算資源的消耗。區(qū)塊鏈的各個節(jié)點驗證交易是否存在或是否合法時，只需驗證 Merkle 樹的根值即可。2)鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)中本聰在 2009 年 1 月 4 日創(chuàng)建了創(chuàng)世區(qū)塊，即區(qū)塊鏈中的第一個區(qū)塊，它標(biāo)志著比特幣的誕生，是數(shù)字貨幣的新紀(jì)元[45]。除了創(chuàng)世區(qū)塊以外，每一個區(qū)塊中都包含前一區(qū)塊的地址，它們前后依次鏈接，，就形成了區(qū)塊鏈的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)。區(qū)塊鏈就像巖層一樣，時間越久遠(yuǎn)，堆壓在下面的東西就越穩(wěn)定，越難改變。但是由于區(qū)塊的連續(xù)性，即使再久遠(yuǎn)的數(shù)據(jù)都可以追根溯源。

塊鏈在全網(wǎng)中始終保持著一條起始于創(chuàng)世區(qū)塊的最長的區(qū)塊鏈[46]。由于大后地進行挖礦操作，當(dāng)同一時間點產(chǎn)生了多個區(qū)塊，要增加新區(qū)塊到主鏈上會發(fā)生“分叉”現(xiàn)象。因為區(qū)塊鏈最終只會保留一條最長的鏈，因此區(qū)塊鏈“不容忽視的�？紤]最簡單的“Y 形分叉”，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是兩個礦工礦成功，從而產(chǎn)生了兩個新區(qū)塊，這時主鏈上就會出現(xiàn)兩個分支，如圖 2分叉”問題的辦法就是，繼續(xù)等待后續(xù)區(qū)塊的生成，最終保留累計工作量證長度最長）的分支，丟棄另一個分支。實際上，“分叉”現(xiàn)象只是暫時的，塊鏈必定是全網(wǎng)唯一確定的最長鏈。所以，當(dāng)區(qū)塊鏈“分叉”時，礦工們“站重要的，他們將通過計算和比較來決定將在哪一個分支的后面繼續(xù)進行挖礦己挖礦所得的新區(qū)塊盡可能不被丟棄，即不做無用功。
【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：D923;TP309;TP311.13

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本文編號：2618653