[发明专利]一种保护区块链智能合约隐私的方法、介质

说明书

本发明公开了一种保护区块链智能合约隐私的方法，在掩盖交易细节的同时能验证交易正确性，在保护用户隐私的同时能验证操作的合法性和有效性。其技术方案为：使用加法同态加密区块链中的隐私数据，并在交易过程中生成非交互式的零知识证明以证明交易的有效性。

技术领域

本发明涉及区块链技术，尤其涉及保护区块链智能合约隐私的方法、介质。

背景技术

区块链是源于比特币的底层技术，是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造，实现去中心化的分布式账本。在区块链系统中，节点是组成区块链网络的基本单元，一般一个节点对应一台计算机，保存账本的副本，可担任不同角色，比如发出交易、验证交易、记账等。各节点间维持的是一致的公共账本，此账本记录了每个节点的余额信息，节点间通过一定的共识机制对公共账本进行操作。由于区块链系统是去中心化的分布式账本系统，不依赖于任何的可信第三方，所以需要一种无需依赖第三方机构来鉴定和验证某一数值或交易的机制，即共识机制。共识机制是所有区块链和分布式账本应用的基础。

区块链系统作为公开的账本，其解决了各方信任建立的共识问题，但同时用户的所有交易信息包括区块链上记载的其他信息都暴露在大众面前，如果这些信息被恶意挖掘或者利用，将给用户隐私带来严重威胁。

目前区块链相关的隐私保护环节比较薄弱，尤其是对敏感数据需要平衡隐私保护和合规监管，对于涉及大量商业机密和利益的业务场景来说，数据的暴露不符合业务规则和监管要求。

系统需要在保障用户隐私的情况下，实现区块链交易可验证，历史可查等特性，以保证交易的有效性。目前区块链的隐私保护方法主要有以下几种：

1.现有的区块链系统如比特币和以太坊中使用的隐私保护技术，其仅对交易的节点使用了“伪匿名”技术，即将节点的地址匿名，而交易明细是公开透明的，交易时直接对两交易节点的余额操作。但此方法并不能真正保证节点是“匿名”的，例如在比特币系统的交易中，使用者无需使用真名，而是采用公钥哈希值作为交易标识。但通过将交易信息和现实生活中个人信息关联，再结合服务提供商等的地址信息及公开账本，地址就能对应个人用户，其所有消费记录等将显露无遗留，这将带来严重的用户隐私问题。

2.使用密码学的方法进行加密。此方法对公共账本上的余额直接进行加密，只有节点本身或者赋予权利的相关方能对交易信息可见，其余节点无法操作数据，账本信息难以保持一致性。例如Chinaledger提出了基于中央对手方(CCP)的方案，交易发起方使用CCP的公钥加密交易，签名后提交给CCP，由CCP实现解密、检验签名、检验余额，如果是有效再实现转账金额过户。此方法中，其余节点只能背书交易，而不能背书余额，此方案虽然保护了节点用户隐私，但过于中心化，整个系统依赖于CCP的信誉交易。还有以太坊社区提出的基于状态旁路(State channel)的隐私保护方案，此方案交易过程中，区块链中节点将交易提交到智能合约里。智能合约是一种运行在区块链的一段代码，可以维持自己的状态，控制自己的资产和对接收到的外界信息或者资产进行回应。智能合约实现中间流程明细的加密，其余节点不可见；到交易完成时，再把最终价值分配方案解密，返回到区块链其余节点上。但此方法只保护了中间过程部分的隐私，交易的总额变动也是对所有节点透明的。在这一方案中，智能合约是运行在区块链上的一段代码，该代码控制和管理数据库。每个账户的资产存储在智能合约的数据库中，并可以通过智能合约在满足特定的条件下对数据库中的数据进行操作。例如在供应链金融场景中，每个账户的余额以及对该余额的操作都在智能合约中记录和进行，如节点间转账操作即是通过在全部节点间广播消息，并执行智能合约来执行。每个节点的余额都是隐私信息，各节点希望其余额对其他节点不可见。转账内容也属于隐私信息，因此广播消息中余额的变动不希望其他节点可见。同时，还需要支持智能合约中余额的变动操作，所有人都能对余额进行操作。