一种区块链的去中心化重写方法技术

本发明专利技术提出了一种区块链的去中心化重写方法，实现步骤为：初始化区块链的去中心化重写系统；交易拥有者构建可重写交易并上传；交易修改者向权威机构发送属性和身份标识；权威机构生成重写密钥和身份标识签名并发送；交易修改者根据重写密钥的有效性验证结果计算转换密钥；代理服务器对密文进行预解密并发送预解密结果；交易修改者获取区块链的重写结果。本发明专利技术代理服务器通过交易修改者对重写密钥的验证结果所计算的转换密钥对密文预解密，然后对预解密结果在线解密，减少了因错误的重写密钥导致的不必要计算开销，并降低了解密开销，且交易拥有者通过离线计算的中间信息对变色龙陷门在线加密，降低了加密开销，有效提高了重写效率。了重写效率。了重写效率。

【技术实现步骤摘要】
一种区块链的去中心化重写方法


[0001]本专利技术属于区块链
，涉及一种区块链重写方法，具体涉及一种区块链的去中心化重写方法，可用于区块链的信息监管和隐私保护领域。

技术介绍

[0002]区块链技术已在许多领域得到了广泛应用，例如供应链、物联网和医疗服务等。区块链是由多个区块按照时间顺序依次排列组成的一个不断增长的记录列表，具备开放性、匿名性、不可篡改等特性。区块链的上述特性能够在进行数据存证时有效地保护数据安全，使得参与者对所有节点的交易记录、交易时间和当前状态建立共识。
[0003]但是，不可篡改性在为区块链带来可信性优势的同时也对区块链的发展带来阻碍。从隐私保护的角度出发，区块链的不可篡改性可能与一些强调保护用户隐私、避免敏感内容的法案不兼容，例如欧盟委员会提出的《通用数据保护条例》中的“数据被遗忘权”。此外，区块链中恶意用户上传的不良信息可能由于不可篡改性而长期存在，对社会和网络空间安全构成长期的不良影响。
[0004]鉴于上述原因，需要对区块链上的交易内容进行重写。区块链重写技术主要是利用变色龙哈希来代替传统的哈希函数，通过寻找变色龙哈希碰撞来保证重写后交易与原始交易的变色龙哈希值一致，实现对区块链中交易的替换，实现对区块链的重写。区块链重写分为中心化重写和去中心化重写，去中心化重写是通过使用去中心化的密文属性加密方法来管理交易修改者的修改权限的授权，由多个权威机构计算交易修改者的重写密钥，避免了中心化重写带来的单点失效问题。
[0005]在区块链的去中心化重写方法中，为了保证重写的细粒度，现有技术引入变色龙陷门对区块链交易进行动态哈希计算，实现交易粒度级别的区块历史数据重写。例如申请公布号为CN113536389A，名称为“一种细粒度可控的去中心化可编辑区块链构造方法和系统”的专利申请，公开了一种细粒度可控的去中心化可编辑区块链的构造方法，该方法通过变色龙哈希算法对原始交易进行哈希计算，生成变色龙哈希值，同时对变色龙陷门进行在线属性加密计算，并存入原始交易中形成可重写交易；交易修改者通过从多个权威机构获得的重写密钥在本地解密变色龙陷门，然后计算重写后交易的哈希碰撞，最后替换原始交易从而完成区块链重写。该方法通过对区块链交易进行变色龙哈希计算，解决了区块链重写的粒度过粗的问题，实现了交易粒度级别的重写。但其对变色龙陷门进行的在线加密过程中双线性映射的相关运算计算量大且计算复杂度高。此外，该方法交易修改者直接通过从权威机构获得的重写密钥对变色龙陷门进行解密，可能出现因重写密钥错误而导致的不必要计算开销，并且该解密计算完全在用户本地进行，计算开销较大。根据以上分析可知，在保证对区块链重写细粒度的前提下，重写的效率问题没有得到很好的解决。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷，提出了一种区块链的去中心化
重写方法，旨在保证对区块链重写的细粒度的前提下，提高区块链的重写效率。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案包括如下步骤：
[0008](1)初始化区块链的去中心化重写系统：
[0009]初始化包括区块链、持有原始交易Tx的交易拥有者、身份标识为gid且包括 M类属性S＝{S
m
|1≤m≤M}的交易修改者、代理服务器和N个权威机构A的区块链的去中心化重写系统；其中，交易拥有者拥有大小为K
×
L的访问策略矩阵K≥1，L≥1，表示实数域，交易修改者对Tx进行重写后的交易为Tx'， S
m
表示第m类属性，N≥3，1≤M≤N，A的公钥、私钥、签名公钥、签名私钥分别为pk、sk、pk
sig
、sk
sig
；
[0010](2)交易拥有者构建可重写交易并上传：
[0011]交易拥有者通过预先设置的变色龙陷门T对原始交易Tx进行变色龙哈希运算，得到Tx的变色龙哈希值h；同时通过离线计算的中间信息IM和自己的访问策略矩阵对变色龙陷门T进行在线密文属性加密，得到密文CT，并将变色龙哈希值h和密文CT存入Tx中，形成可重写交易，再将该可重写交易上传至区块链；
[0012](3)交易修改者向权威机构发送属性和身份标识：
[0013]交易修改者将自己的身份标识gid以及每类属性S
m
发送至权威机构A中管理S
m
的权威机构A
m
，m∈[1,N]；
[0014](4)权威机构生成重写密钥和身份标识签名并发送：
[0015]每个权威机构A
m
通过交易修改者的身份标识gid的哈希值H1(gid)计算与属性S
m
相关的重写密钥SK
m,gid
，同时对gid进行BLS签名，并将SK
m,gid
和gid的 BLS签名σ
m,gid
发送给交易修改者，其中，H1表示哈希函数H1:{0,1}
*
→
G1，G1表示循环群；
[0016](5)交易修改者根据重写密钥的有效性验证结果计算转换密钥：
[0017]交易修改者计算接收到的M个签名的连乘积以及M个权威机构的签名公钥的连乘积并判断是否成立，若是，计算重写密钥SK
m,gid
的转换密钥TK
m,gid
，并将TK
m,gid
发送给代理服务器，否则终止重写，其中，g表示循环群G1、G2的生成元，e表示双线性映射e:G1×
G1→
G2；
[0018](6)代理服务器对密文进行预解密并发送预解密结果：
[0019]代理服务器通过转换密钥TK
m,gid
对区块链记录的可重写交易中的密文CT 进行预解密，并将预解密结果CT'发送至交易修改者；
[0020](7)交易修改者获取区块链的重写结果：
[0021](7a)交易修改者通过重写密钥SK
m,gid
对预解密结果CT'进行在线密文属性解密，得到变色龙陷门T，并通过T计算哈希碰撞r'；
[0022](7b)交易修改者根据哈希碰撞r'计算重写交易Tx'的变色龙哈希h'，并将变色龙哈希h'存入重写交易Tx'中，再通过存入h'的Tx'替换区块链中存储的原始交易Tx，实现对区块链的重写。
[0023]本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：
[0024]第一，本专利技术交易修改者通过对重写密钥的有效性进行验证，代理服务器通过验证结果所计算的转换密钥对密文进行预解密，交易修改者对预解密结果进行在线密文属性
解密，以获取变色龙陷门，对重写密钥进行有效性验证能够避免现有技术因使用错误的重写密钥导致的不必要计算开销，通过代理服务器对密文进行预解密，能够避免现有技术因解密计算完全在用户本地而导致的计算开销缺陷，与现有技术相比，有效提高了重写效率。
[0025]第二，本专利技术交易拥有者通过离线计算的中间信息和自己的访问本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种区块链的去中心化重写方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)初始化区块链的去中心化重写系统：初始化包括区块链、持有原始交易Tx的交易拥有者、身份标识为gid且包括M类属性S＝{S
m
|1≤m≤M}的交易修改者、代理服务器和N个权威机构A的区块链的去中心化重写系统；其中，交易拥有者拥有大小为K
×
L的访问策略矩阵K≥1，L≥1，表示实数域，交易修改者对Tx进行重写后的交易为Tx'，S
m
表示第m类属性，N≥3，1≤M≤N，A的公钥、私钥、签名公钥、签名私钥分别为pk、sk、pk
sig
、sk
sig
；(2)交易拥有者构建可重写交易并上传：交易拥有者通过预先设置的变色龙陷门T对原始交易Tx进行变色龙哈希运算，得到Tx的变色龙哈希值h；同时通过离线计算的中间信息IM和自己的访问策略矩阵对变色龙陷门T进行在线密文属性加密，得到密文CT，并将变色龙哈希值h和密文CT存入Tx中，形成可重写交易，再将该可重写交易上传至区块链；(3)交易修改者向权威机构发送属性和身份标识：交易修改者将自己的身份标识gid以及每类属性S
m
发送至权威机构A中管理S
m
的权威机构A
m
，m∈[1,N]；(4)权威机构生成重写密钥和身份标识签名并发送：每个权威机构A
m
通过交易修改者的身份标识gid的哈希值H1(gid)计算与属性S
m
相关的重写密钥SK
m,gid
，同时对gid进行BLS签名，并将SK
m,gid
和gid的BLS签名σ
m,gid
发送给交易修改者，其中，H1表示哈希函数H1:{0,1}
*
→
G1，G1表示循环群；(5)交易修改者根据重写密钥的有效性验证结果计算转换密钥：交易修改者计算接收到的M个签名的连乘积以及M个权威机构的签名公钥的连乘积并判断是否成立，若是，计算重写密钥SK
m,gid
的转换密钥TK
m,gid
，并将TK
m,gid
发送给代理服务器，否则终止重写，其中，g表示循环群G1、G2的生成元，e表示双线性映射e:G1×
G1→
G2；(6)代理服务器对密文进行预解密并发送预解密结果：代理服务器通过转换密钥TK
m,gid
对区块链记录的可重写交易中的密文CT进行预解密，并将预解密结果CT'发送至交易修改者；(7)交易修改者获取区块链的重写结果：(7a)交易修改者通过重写密钥SK
m,gid
对预解密结果CT'进行在线密文属性解密，得到变色龙陷门T，并通过T计算哈希碰撞r'；(7b)交易修改者根据哈希碰撞r'计算重写交易Tx'的变色龙哈希h'，并将变色龙哈希h'存入重写交易Tx'中，再通过存入h'的Tx'替换区块链中存储的原...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨力，张可敏，王宇晨，李成，李璐，伍健，者廷波，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：