一种基于冷钱包的区块链交易处理方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种基于冷钱包的区块链交易处理方法及装置，该方法包括：冷钱包根据用户持有的虚拟货币私钥构造多变量签名的私钥和公钥，冷钱包获取区块链用户发起的交易信息对应的第二哈希值，采用多变量签名的私钥对所述第二哈希值进行签名，并将签名结果反馈给区块链用户；区块链用户将交易信息和对应的签名结果整合成一条交易记录广播到区块链上；交易记录中还包括多变量签名的公钥，以供区块链上的挖矿节点采用公钥对收到的交易记录进行验签操作；本发明专利技术采用基于冷钱包的多变量签名方法对交易进行签名，能够抵抗量子计算机的破解攻击；多变量签名的私钥与用户的虚拟账户私钥关联，一旦丢失可以通过自身的私钥找回，提高了区块链交易的安全性。了区块链交易的安全性。了区块链交易的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于冷钱包的区块链交易处理方法及装置


[0001]本申请涉及区块链
，更具体地，涉及一种基于冷钱包的区块链交易处理方法及装置。

技术介绍

[0002]虚拟货币钱包一般分成冷钱包与热钱包两种。热钱包是指在线钱包，它是始终连接着网络的，能够快速地为虚拟货币持有者提供存取服务。而冷钱包则是离线硬件钱包，网络不能访问到区块链用户存储私钥的位置，它是非联网的钱包。因此，冷钱包可以免受黑客及病毒的袭击，确保私钥储存期间的绝对安全，是存储虚拟货币最安全的方式。
[0003]虽然冷钱包从物理层面隔离网络以保护用户私钥，但是如果采用的公钥数字签名方案不够安全，用户私钥一样存在被破解可能。现有的绝大多数公钥密码算法(RSA、Diffie
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Hellman、椭圆曲线等)能够被足够大和稳定的量子计算机攻破，而椭圆曲线密码方案还被广泛应用于现有的区块链及相关冷钱包签名系统中(比如比特币及以太坊的数字签名方案都属于椭圆曲线数字签名算法)，因此研发能够抵制量子计算机攻击的区块链冷钱包系统就十分必要。
[0004]多变量公钥密码体制被认为是有望抵制量子计算机攻击的一种公钥密码体制，其安全性基于求解有限域上的非线性多变量方程组，而这个问题被证明是一个NP困难问题。目前，量子计算机在解决NP困难问题方面还未能表现出特殊的优势。现阶段MPKC体制已逐渐成熟，尤其是其签名方案，但目前尚未见针对冷钱包的多变量签名方案出现。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种基于冷钱包的区块链交易处理方法及装置，其目的在于提高区块链系统交易处理的安全性。
[0006]为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种基于冷钱包的区块链交易处理方法，其包括：
[0007]冷钱包根据区块链用户持有的虚拟货币私钥构造多变量签名的私钥和公钥，包括：
[0008]对区块链用户持有的所述虚拟货币私钥进行哈希运算，得到第一哈希值；
[0009]采用所述第一哈希值作为干预条件，从混沌映射系统中迭代生成多变量签名的随机系数；根据所述随机系数构造多变量签名的私钥和公钥；
[0010]冷钱包获取区块链用户发起的交易信息对应的第二哈希值，采用所述多变量签名的私钥对所述第二哈希值进行签名，并将签名结果反馈给区块链用户；
[0011]区块链用户将交易信息和对应的签名结果整合成一条交易记录广播到区块链上；所述交易记录中还包括多变量签名的公钥，以供区块链上的挖矿节点采用所述公钥对收到的交易记录进行验签操作。
[0012]优选地，上述区块链交易处理方法，采用所述第一哈希值作为干预条件，从混沌映
射系统中迭代生成随机系数，具体为：
[0013]根据所述第一哈希值设定所述混沌映射系统的迭代次数或初值，将生成的混沌数作为多变量签名的随机系数。
[0014]优选地，上述区块链交易处理方法，所述多变量签名为油醋多变量签名方法；采用油醋多变量签名方法对所述第二哈希值进行签名，包括：
[0015]根据油变量、醋变量和多阶有限域构造油醋二次多项式；
[0016]使用第一可逆仿射映射变换第二哈希值进行逆运算变换，得到第三哈希值；
[0017]构造中心映射，所述中心映射具有多层嵌套的油醋结构，每层所述油醋结构由多条油醋二次多项式组合而成；根据所述油醋结构的层数对所述第三哈希值进行分段，每段第三哈希值对应一层油醋结构；
[0018]随机选取一组醋变量，将所述醋变量以及与第一层油醋结构对应的第三哈希值代入中心映射的第一层油醋结构中，得到第一层油醋结构对应的油变量；
[0019]根据上一层油醋结构的醋变量和计算出的油变量构造当前层的醋变量，将当前层的醋变量与当前层油醋结构对应的第三哈希值代入中心映射的当前层油醋结构中，得到当前层油醋结构对应的油变量；
[0020]将最后一层油醋结构的醋变量和油变量组合，并使用第二可逆仿射映射变换对组合结果进行逆运算变换，得到第二哈希值的签名结果。
[0021]优选地，上述区块链交易处理方法，根据所述随机系数构造多变量签名的私钥和公钥，包括：
[0022]根据所述随机系数构造第一可逆仿射映射变换、油醋二次多项式、第二可逆仿射映射变换，所述第一可逆仿射映射变换、中心映射和第二可逆仿射映射变换组成多变量签名的私钥；
[0023]通过第一可逆仿射映射变换和第二可逆仿射映射变换对中心映射进行仿射变换，得到公钥映射；所述公钥映射和多阶有限域组成多变量签名的公钥。
[0024]优选地，上述区块链交易处理方法，区块链上的挖矿节点采用所述公钥对收到的交易记录进行验签操作，包括：
[0025]对所述交易记录中的交易结果进行哈希运算，得到第四哈希值；
[0026]将所述第四哈希值和交易记录中的签名结果代入公钥映射中，进行验签。
[0027]优选地，上述区块链交易处理方法，所述将签名结果反馈给区块链用户的方式为：
[0028]冷钱包将签名结果转换为已签名数据二维码，区块链用户通过持有的客户端扫描所述已签名数据二维码得到第二哈希值的签名结果。
[0029]优选地，上述区块链交易处理方法，冷钱包获取区块链用户持有的虚拟货币私钥的方法为：
[0030]接收区块链用户通过冷钱包账户发送的虚拟货币私钥，或者，
[0031]为区块链用户的冷钱包账户随机生成一组助记词，根据所述助记词生成随机的虚拟货币私钥。
[0032]优选地，上述区块链交易处理方法，所述冷钱包获取区块链用户发起的交易信息对应的第二哈希值的方式为：
[0033]区块链用户将第二哈希值转换为待签名数据二维码，冷钱包通过扫描所述待签名
数据二维码得到第二哈希值。
[0034]按照本专利技术的另一个方面，还提供了一种基于冷钱包的区块链交易处理装置，其包括冷钱包和客户端；其中，
[0035]冷钱包用于根据区块链用户持有的虚拟货币私钥构造多变量签名的私钥和公钥，其包括运算模块、随机数生成模块和签名模块；
[0036]运算模块被配置为对区块链用户持有的所述虚拟货币私钥进行哈希运算，得到第一哈希值；
[0037]随机数生成模块被配置为采用所述第一哈希值作为干预条件，从混沌映射系统中迭代生成多变量签名的随机系数；根据所述随机系数构造多变量签名的私钥和公钥；
[0038]签名模块被配置获取区块链用户发起的交易信息对应的第二哈希值，采用所述多变量签名的私钥对所述第二哈希值进行签名，并将签名结果反馈给区块链用户；
[0039]客户端将区块链用户发起的交易信息和对应的签名结果整合成一条交易记录广播到区块链上；所述交易记录中还包括多变量签名的公钥，以供区块链上的挖矿节点采用所述公钥对收到的交易记录进行验签操作。
[0040]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
[0041](1)本专利技术提供的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于冷钱包的区块链交易处理方法，其特征在于，包括：冷钱包根据区块链用户持有的虚拟货币私钥构造多变量签名的私钥和公钥，包括：对区块链用户持有的所述虚拟货币私钥进行哈希运算，得到第一哈希值；采用所述第一哈希值作为干预条件，从混沌映射系统中迭代生成多变量签名的随机系数；根据所述随机系数构造多变量签名的私钥和公钥；冷钱包获取区块链用户发起的交易信息对应的第二哈希值，采用所述多变量签名的私钥对所述第二哈希值进行签名，并将签名结果反馈给区块链用户；区块链用户将交易信息和对应的签名结果整合成一条交易记录广播到区块链上；所述交易记录中还包括多变量签名的公钥，以供区块链上的挖矿节点采用所述公钥对收到的交易记录进行验签操作。2.如权利要求1所述的区块链交易处理方法，其特征在于，采用所述第一哈希值作为干预条件，从混沌映射系统中迭代生成随机系数，具体为：根据所述第一哈希值设定所述混沌映射系统的迭代次数或初值，将生成的混沌数作为多变量签名的随机系数。3.如权利要求1或2所述的区块链交易处理方法，其特征在于，所述多变量签名为油醋多变量签名方法；采用油醋多变量签名方法对所述第二哈希值进行签名，包括：根据油变量、醋变量和多阶有限域构造油醋二次多项式；使用第一可逆仿射映射变换第二哈希值进行逆运算变换，得到第三哈希值；构造中心映射，所述中心映射具有多层嵌套的油醋结构，每层所述油醋结构由多条油醋二次多项式组合而成；根据所述油醋结构的层数对所述第三哈希值进行分段，每段第三哈希值对应一层油醋结构；随机选取一组醋变量，将所述醋变量以及与第一层油醋结构对应的第三哈希值代入中心映射的第一层油醋结构中，得到第一层油醋结构对应的油变量；根据上一层油醋结构的醋变量和计算出的油变量构造当前层的醋变量，将当前层的醋变量与当前层油醋结构对应的第三哈希值代入中心映射的当前层油醋结构中，得到当前层油醋结构对应的油变量；将最后一层油醋结构的醋变量和油变量组合，并使用第二可逆仿射映射变换对组合结果进行逆运算变换，得到第二哈希值的签名结果。4.如权利要求3所述的区块链交易处理方法，其特征在于，根据所述随机系数构造多变量签名的私钥和公钥，包括：根据所述随机系数构造第一可逆仿射映射变换、油醋二次多项式、第二可逆仿射映射变换，所述第一可逆仿射映射变换、中心映射和第二可逆仿射映射变换组成多变量签名的私钥；通过第一可逆仿射映射变换和第二可逆仿射映射变换对中心映射进行仿射变换，得到公钥映射；所述公钥映射和多阶有限域组成多变量签名的公钥。5.如权利要求4所述的区块链交易处理方法，其特征在于，区块链上的挖矿节点采用所述公钥对收到的交易记录进行验签操作，包括：对所述交易记录中的交易结果进行哈希运算，得到第四哈希值；将所述第四哈希值和交易记录中的签名结果代入公钥映射中，进行验签。
6.如权利要求1或5所述的区块...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘云霞，李汝佳，刘思，
申请(专利权)人：上海朝夕网络技术有限公司，
类型：发明
国别省市：