一种基于零知识证明的区块链账户模型隐私保护方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109858281A(43)申请公布日2019.06.07(21)申请号201910104512.5(22)申请日2019.02.01(71)申请人杭州云象网络技术有限公司地址311121浙江省杭州市余杭区仓前街道海创科技中心2幢301室(72)发明人黄步添俞之贝杨文龙蔡玉生卢瑞瑞(74)专利代理机构杭州天勤知识产权代理有限公司33224代理人王琛(51)Int.Cl.G06F21/62(2013.01)G06Q20/10(2012.01)G06Q40/04(2012.01)权利要求书2页说明书9页附图2页(54)发明名称一种基于零知识证明的区块链账户模型隐私保护方法(57)摘要本发明公开了一种基于零知识证明的区块链账户模型隐私保护方法，包括以下步骤：转账人将明文余额转换为零知识余额；对零知识余额进行转账操作；转账人更新自己的余额；收款人更新自己的余额；用户将零知识余额转换为明文余额。本发明将零知识证明和区块链账户模型结合，实现了交易数据的隐私保护，可以有效保证数据不被泄漏。通过本发明技术方案，明文的数据交易将会被隐藏，虽然知道双方进行了某笔无标记的交易，但是当同时进行许多笔交易时，就会产生许多个发送方与接收方，这样每笔特定交易的双方就被掩盖起来了，无法将交易双方对应起来，并且交易金额完全保密。CN109858281ACN109858281A权利要求书1/2页1.一种基于零知识证明的区块链账户模型隐私保护方法，包括如下步骤：(1)转账人将明文余额转换为零知识余额；(2)对零知识余额进行转账操作；(3)转账人更新自己的余额；(4)收款人更新自己的余额；(5)用户将零知识余额转换为明文余额。2.根据权利要求1所述的区块链账户模型隐私保护方法，其特征在于：所述步骤(1)的具体实现过程为：首先定义明文余额转换为零知识余额的零知识转化函数Mint；然后调用函数Mint对指定账户的明文余额进行转化并产生相应的零知识证明，该证明内容包括：①证明转化前指定账户的零知识余额确实是由该账户已有的明文余额币值转化而来；②证明当前指定账户待转化的零知识余额确实是由明文余额币值转化而来且币值小于该账户当前持有的明文余额；③证明转化操作完成后指定账户的零知识余额确实为转化前的零知识余额与新转化的零知识余额的累加。3.根据权利要求1所述的区块链账户模型隐私保护方法，其特征在于：所述步骤(2)的具体实现过程如下：2.1转账人选择一个随机数，并利用椭圆曲线的基点在椭圆曲线上相应生成一个随机的点；2.2使用Diffie-Hellman密钥交换计算得到收款人相应的随机化公私钥；2.3定义转账交易函数Send，调用函数Send进行转账操作并产生相应的零知识证明，该证明内容包括：①证明转账人当前的零知识余额确实是由转账人已有明文余额转化而来的且已有的零知识余额大于待转账的零知识余额；②待转账的零知识余额确实是由转账人实际转账的明文余额转化而来的；2.4待转账的零知识余额使用默克尔树进行组织处理，记录在以零知识余额rtcmt为树根的默克尔树上；2.5交易双方所共享的参数使用收款人随机化公钥加密，转账交易产生后，转账人将该交易的哈希值通过链下告知收款人，转账交易记录上链，转账人当前账户的零知识余额所对应的序列号链上公开。4.根据权利要求3所述的区块链账户模型隐私保护方法，其特征在于：所述步骤(3)的具体实现过程如下：对于记录在区块链上的转账交易，定义相应的转账人更新零知识余额函数Update，转账人通过调用函数Update进行零知识余额更新操作并产生相应的零知识证明，该证明内容包括：①证明存在一个零知识余额，确实是由转账人账户的明文余额转化而来，并记录在以零知识余额rtcmt为树根的默克尔树上，此过程中使用的参数为交易发起方在转账操作中生成转账交易所缓存的参数；②证明转账人当前的零知识余额确实是由其账户的明文余额币值转化而来；③证明更新后账户的零知识余额确实为转账人账户已有的零知识余额与转账消耗的零知识余额的差值；2CN109858281A权利要求书2/2页最后，转账人根据转账交易变量使用一个新的序列号关联更新后的零知识余额，并通过矿工共识验证后更新转账人的零知识余额。5.根据权利要求4所述的区块链账户模型隐私保护方法，其特征在于：转账人账户的零知识余额发生改变后，需使用一个新的序列号关联起来，以保证同一个零知识余额不被多次花费，当前账户内零知识余额减去已转账的零知识余额确定更新后的零知识余额。6.根据权利要求3所述的区块链账户模型隐私保护方法，其特征在于：所述步骤(4)的具体实现过程如下：4.1收款人根据记录在区块链上的转账交易中的属性值，计算其随机公钥对应的私钥，并利用该私钥解密交易双方所共