一种在线离线可追责细粒度可控可编辑区块链制造技术

本发明专利技术属于区块链中的隐私保护技术领域，具体涉及一种在线离线可追责细粒度可控可编辑区块链。区块链是一个具有开放透明、不可篡改、多方维护等特点的新兴技术。区块链的不可篡改性保障了存储在区块链上的区块或事务信息一旦被写入便不可修改，但随着区块链应用越来越广泛，这一特性也逐渐显现为一把双刃剑制约着区块链的发展。因此本发明专利技术实现细粒度可控可编辑区块链，通过黑盒问责机制实现任何用户都可以识别恶意修改者，并将区块链中的事务与恶意修改者进行链接。通过离线阶段运算一部分计算，大大提升了在线阶段算法的效率。本发明专利技术实现任何人都可以对于恶意区块链修改者进行黑盒问责并找出与恶意修改者相关的事务，这更符合区块链去中心的特性。符合区块链去中心的特性。

【技术实现步骤摘要】
一种在线离线可追责细粒度可控可编辑区块链


[0001]本专利技术属于区块链中的隐私保护
，主要涉及实现在线离线可追责细粒度可控可编辑区块链，为区块链上的数据安全提供保障。

技术介绍

[0002]区块链作为一种新兴技术，从技术诞生到现在已经在金融、贸易、物联网、共享经济、供应链等诸多领域得到广泛应用。区块链最初版本区块链1.0与加密货币密切相关，区块链通过构建去中心化的交易系统，为虚拟货币交易、跨国支付等金融服务提供了便捷的技术支持。区块链2.0时代，区块链中可以存储智能合约，因此区块链可以通过算法实现更加广泛的应用。而区块链3.0时代是将所有人和机器连接在一个全球新的网络中。最近有研究表明全球2023年在区块链上的支出比2018年在区块链上的支出增加144亿美元，因此区块链技术在未来几年仍然是解决我们日常问题的热门技术。
[0003]区块链可以看作是无需任何可信中央机构维护的去中心化分布式交易账本，通常由节点通过对等网络(Peer to Peer,P2P)进行管理，区块链中可以存储交易或事务信息以及智能合约等，并且由于区块链的不可篡改性，一旦交易消息或存储数据写入区块链中，那么事务消息将不能被篡改。具体来说，区块链可以被看作是将前一区块的哈希值作为链接引用存在之后生成的区块中将区块链接起来的一条哈希链，同时每个区块中的交易或事务信息也通过哈希计算生成存储在区块头中的Merkle树根哈希值。因此无论是修改单个区块中的事务消息，还是整个区块的值都是十分困难的，这也就保障了区块链的不可篡改性。
[0004]随着区块链应用越来越广泛，区块链上存储的内容也更多样，其中不乏一些通过区块链进行传播的非法内容，因此区块链完全不可修改的缺点也显露出来。特别近年来随着大家数据隐私安全保护意识的增强，以及相关数据保护法律法规的出台，比如欧盟出台的通用数据保护条例(General Data Protection Regulation,GDPR)规定被遗忘权是数据拥有者的权利，2021年中华人民共和国出台的《中华人民共和国信息保护法》(The Personal Information Protection Law ofthe People
’
s Republic ofChina,PIPL)也指出了类似的要求，这些都对区块链的不可篡改性提出了新的挑战。因此，提出一种以可控的方式打破区块链不可变性的方法是十分迫切的。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种在线离线可追责细粒度可控可编辑区块链。
[0006]一种在线离线可追责细粒度可控可编辑区块链方法，包括以下步骤：
[0007]1)ParGen(1
k
)
→
pp：输入安全参数k，运行参数生成器得到e为双线性映射返回pp隐式作为其他算法的输入。
[0008]2)Setup(n)
→
(mpk,msk)：选取元素随机数
首先，生成变色龙哈希密钥对(sk
CHET
,pk
CHET
)＝(x,g
x
)。其次，生成属性加密主密钥对(msk
ABET
,mpk
ABET
)，计算)，计算msk
ABET
＝(α,β,δ,{z1,
…
,z
n
})。其中H1:H2:最后，令mpk
←
(pk
CHET
,mpk
ABET
)，msk
←
(sk
CHET
,msk
ABET
)，输出系统主密钥对(mpk,msk)。
[0009]3)KeyGen
SC
(msk,ID)
→
SC：为区块链中每个用户生成身份秘密凭证，对于身份其秘密凭证
[0010]4)KeyGen(msk,S,ID
TM
)
→
sk
TM
：输入事务修改者属性集身份选取随机数计算sk0＝g
α
w
r
，sk1＝g
r
，sk4＝g
R
，，sk7＝h
r
。最后输出事务修改者的用户私钥sk
TM
＝(S,sk0,sk1,sk2,sk3,sk4,sk5,sk6,sk7)。
[0011]5)Hash
Offline
(mpk)
→
IT：事务拥有者在离线阶段生成间接密文IT。独立地创建任意个属性模块池，对于第i个属性，选取随机数并计算并计算属性模块为IT
i
＝{C
i，1
，C
i，2
，C
i，2
}。
[0012]6)在线哈希算法输入系统公钥mpk，离线阶段生成的间接密文IT，事务消息m，访问控制结构和事务拥有者的身份首先，计算变色龙哈希。选择随机数计算选取一个长度较短的比特串etd作为临时陷门，计算h
CHET
＝y
·
h'
m
。其次，生成签名
‑
验证密钥对。选取随机数生成SC
TO
是数据拥有者的秘密凭证，由CA生成。之后，对(r
CH
,etd)使用访问策略临时密文IT和身份ID
TO
进行加密生成密文。选取随机数生成向量计算对于j∈[1,l]，计算C
j,4
＝λ
j
‑
λ'
j
，C
j,5
＝
‑
t
j
·
(ρ(j)
‑
x
j
)。计算C＝g
s
，ct＝(h
β
)
s
，
ct2＝vk
DS
，最后，生成临时密钥对(esk,epk)。选取随机数计算epk＝h
esk
。计算签名σ＝esk+sk
DS
·
H1(epk||c)。令Hash＝((m,y,h'),h
CHET
)，Sig＝(epk,c,σ)，输出(CT,Hash,Sig)，其中Hash组件中的h
CHET
是Merkle树中事务的哈希值，其余值存储在区块链事务信息中。
[0013]7)Verify(CT,Sig,Hash)
→
{0,1}：任何用户可运行验证算法，如果h
CHET
＝y
·
h'
m
且验证成立，那么输出1；否则，输出0。
[0014]8)Adapt(mpk,sk
TM
,ID
TM
,SC
TM
,m
′
,Hash,CT,Sig)
→
(Has本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在线离线可追责细粒度可控可编辑区块链方法，其特征是，包括以下步骤：1)ParGen(1
k
)
→
pp：输入安全参数k，运行参数生成器得到e为双线性映射返回pp隐式作为其他算法的输入；2)Setup(n)
→
(mpk,msk)：选取元素随机数随机数首先，生成变色龙哈希密钥对(sk
CHET
,pk
CHET
)＝(x,g
x
)；其次，生成属性加密主密钥对(msk
ABET
,mpk
ABET
)，计算)，计算msk
ABET
＝(α,β,δ,{z1,
…
,z
n
})；其中最后，令mpk
←
(pk
CHET
,mpk
ABET
)，msk
←
(sk
CHET
,msk
ABET
)，输出系统主密钥对(mpk,msk)；3)KeyGen
SC
(msk,ID)
→
SC：为区块链中每个用户生成身份秘密凭证，对于身份其秘密凭证4)KeyGen(msk,S,ID
TM
)
→
sk
TM
：输入事务修改者属性集身份选取随机数r,r1,r2,
…
,r
m
,计算sk0＝g
α
w
r
，sk1＝g
r
，sk4＝g
R
，，sk7＝h
r
；最后输出事务修改者的用户私钥sk
TM
＝(S,sk0,sk1,sk2,sk3,sk4,sk5,sk6,sk7)；5)Hash
Offline
(mpk)
→
IT：事务拥有者在离线阶段生成间接密文IT；独立地创建任意个属性模块池，对于第i个属性，选取随机数并计算并计算属性模块为IT
i
＝{C
i,1
,C
i,2
,C
i,2
}；6)在线哈希算法输入系统公钥mpk，离线阶段生成的间接密文IT，事务消息m，访问控制结构和事务拥有者的身份首先，计算变色龙哈希；选择随机数计算选取一个长度较短的比特串etd作为临时陷门，计算h
CHET
＝y
·
h'
m
；其次，生成签名
‑
验证密钥对；选取随机数生成
SC
TO
是数据拥有者的秘密凭证，由CA生成；之后，对(r
CH
,etd)使用访问策略临时密文IT和身份ID
TO
进行加密生成密文；选取随机数生成向量计算对于j∈[1,l]，计算C
j,4
＝λ
j
‑
λ'
j
，C
j,5
＝
‑
t
j
·
(ρ(j)
‑
x
j
)；计算C＝g
s
，ct＝(h
β
)
s
，，ct2＝vk
DS
，最后，生成临时密钥对(esk,epk)；选取随机数计算epk＝h
esk
；计算签名σ＝esk+sk
DS
·
H1(epk||c)；令Hash＝((m,y,h'),h
CHET
)，Sig＝(epk,c,σ)，输出(CT,Hash,Sig)，其中Hash组件中的h
CHET
是Merkle树中事务的哈希值，其余值存储在区块链事务信息中；7)Verify(CT,Sig,Hash)
→
{0,1}：任何用户可运行验证算法，如果h
CHET
＝y
·
h'
m
且验证成立，那么输出1；否则，输出0；8)Adapt(mpk,sk
TM
,ID
TM
,SC
TM
,m
′
,Hash,CT,Sig)
→
(Hash
′
,CT
′

【专利技术属性】
技术研发人员：郭丽峰，马雪珂，王玲霞，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：发明
国别省市：