【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种面向抗量子区块链系统的链上链下可信协同方法，属于区块链。
技术介绍
1、传统的区块链系统，其安全性高度依赖其底层密码算法，而量子计算的强大计算能力可以迅速解决传统公钥密码算法中的困难问题，破坏了区块链的安全性和可信性。近年来，出现了一些采用抗量子密码算法的区块链系统来保护区块链数据的安全性。然而，引入高额开销的抗量子密码算法在一定程度上影响了区块链系统的性能，产生了诸如交易吞吐量降低、存储开销增大、响应速度缓慢等问题。
2、因此，如何兼顾区块链系统的抗量子安全性与高效性，是本领域需要解决的核心技术问题。
3、在抗量子区块链系统架构方面，2017年，美国康奈尔大学团队研发了基于后量子安全签名算法xmss的区块链系统qrl。该方案具有可扩展账户地址格式、通过地址格式的更新，支持不同的加密哈希函数，以及抗量子签名方案xmss，sphlncs，falcon等。2018年，abc基金会发布了基于彩虹签名与abcardo抗量子共识机制的抗量子区块链架构abccoin。该方案在比特币源代码的基础上改进了部分算法，将交易的签名算法改进成抗量子签名算法rainbow，并设计了基与多项式求解的抗量子共识机制abcardo。2021年，新加坡滑铁卢大学团队提出了基于混合签名技术的抗量子区块链架构pqfabric。该团队基于hyperledgerfabric框架对证书管理程序和相关规范进行了重新设计。2022年，cellframe基金会发布了面向后量子密码算法的区块链架构cellframe。该方案支持多种具有前
4、现有的抗量子区块链采用抗量子密码算法，虽然在提供量子攻击保护方面具有重要优势，但也带来了一些效率低下的问题。这些问题主要涉及计算复杂性、资源消耗和性能降低等方面。首先，抗量子密码算法通常需要更多的计算资源和处理时间，以执行密钥生成、加密、解密等操作。这会导致在区块链上执行智能合约和交易时的延迟增加，影响整体系统的吞吐量和响应速度。其次，抗量子密码算法可能需要更多的存储空间和计算能力，这可能会增加全网节点的资源负担。另外，由于抗量子密码算法的复杂性，节点在验证和处理交易、区块和智能合约时可能面临性能下降的问题。这可能导致区块链网络的响应时间变慢，交易确认时间延长，从而影响用户体验和实际应用的可行性。
5、同时，现有的抗量子区块链系统都是在传统区块链系统的基础上引入抗量子密码算法，在追求更高安全性的同时，面临着效率上的一些劣势。这主要表现在计算复杂性的增加，交易处理速度的下降，存储需求的增加，网络通信开销的提高，以及系统的可扩展性和能源消耗方面的问题。目前暂无相关的技术方案关注抗量子区块链架构的效率问题。
6、因此，为了兼顾系统的抗量子安全性与高效性，需要设计一种面向抗量子区块链系统的链上链下可信协同方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有的抗量子区块链架构复杂业务交互次数频繁、验证效率慢、资源消耗大等问题，创造性地提出了一种面向抗量子区块链系统的链上链下可信协同方法。
2、本方法通过采取链下执行链上验证方案和数据访问控制策略，实现抗量子区块链业务的灵活高效交互和数据安全存储。链上验证步骤涉及到数据和交易的安全性保障，即通过量子安全的加密算法保护数据的隐私性和完整性，以及验证和确认交易的执行逻辑。链下执行步骤则关注业务的高效执行，从而降低交易延时、提高系统的吞吐量。本方法兼顾了系统的效率与抗量子安全性。
3、有益效果
4、本方法，对比现有技术，具有以下优点：
5、1.本专利技术利用链下高效执行链上可信验证交互协议，解决了区块链系统中由于引入抗量子密码算法带来的业务交互延迟、交易验证效率慢的技术问题。
6、2.本专利技术利用链下数据存储与安全访问控制技术，保障了区块链海量复杂数据的可信协同存储。
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1.一种面向抗量子区块链系统的链上链下可信协同方法，其特征在于：
2.如权利要求1所述的一种面向抗量子区块链系统的链上链下可信协同方法，其特征在于，选择抗量子CP-ABE属性基加密算法，包括Setu p、KeyGen、Enc和Dec，作用如下：
3.如权利要求1所述的一种面向抗量子区块链系统的链上链下可信协同方法，其特征在于，使用IPFS分布式存储技术对数据进行备份。
4.如权利要求1所述的一种面向抗量子区块链系统的链上链下可信协同方法，其特征在于，使用数据恢复策略和容错机制来保证数据的可用性和可靠性。
【技术特征摘要】
1.一种面向抗量子区块链系统的链上链下可信协同方法，其特征在于：
2.如权利要求1所述的一种面向抗量子区块链系统的链上链下可信协同方法，其特征在于，选择抗量子cp-abe属性基加密算法，包括setu p、keygen、enc和dec，作用如下：
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