[发明专利]一种区块链交易隐私保护方法及系统

说明书

本发明提供一种区块链交易隐私保护方法及系统，该方法包括：区块链系统的节点间创建交易群，用户在节点上创建账户，节点生成账户公私钥信息后加入群；交易请求节点使用广播加密算法加密交易信息，并对加密后的交易信息进行群签名，之后广播加密并群签名后的交易信息；普通非记账节点验证并广播交易信息，记账节点解密交易信息并执行智能合约进行记账处理，进行广播加密后记入公共账本，保存的数据只允许记账节点、交易请求节点以及管理节点打开。本发明使用了广播加密算法及群签名技术的方法，以解决区块链系统中的隐私保护问题，同时保证交易的可追溯性。

技术领域

本发明涉及区块链领域，尤其涉及区块链交易隐私的安全性以及该技术在区块链金融等领域的应用。

背景技术

区块链技术是起源于比特币的去中心化分布式账本技术，其通过技术背书而非中心化信用机构来促成交易，具有去中心化、无须中心信任、不可篡改和加密安全等特点。节点作为区块链系统的参与者，分别维护一份数据副本。节点通过共识算法，保持备份数据库数据的一致性。在参与者之间没有建立信任的前提下提高参与者对数据可靠性的信心。传统的区块链或者比特币技术中，所有数据的都是透明的，包括交易的内容，发送方，接收方的地址(比特币中发送方、接收方地址提供一定的隐私保护，但仍旧会泄露一些隐私信息)。

在金融行业，因为数据、发送方和接收方信息涉及到大量的商业机密和利益，所以数据完全公开是不可行的，隐私信息的保护尤其重要。一方面，权威机构希望能对区块链进行监管，查证非法交易活动，而另一方面，用户担心其交易活动的细节暴露从而导致个人数据和生活方式的细节可能会暴露给未授权方。用户保护隐私的需求与当局的知情权及监督权之间的冲突所带来的挑战不可小视。因此，区块链需要解决的核心问题在于：如何在提供隐私、数据保护的前提下，对数据进行分布式的确权和存储，同时要有管理节点介入，对交易进行监管，使交易可追踪，可审计。

在区块链系统中，各节点间维持的是一致的公共账本，此账本记录了系统中每个节点的相关信息，节点间通过一定的共识机制对公共账本进行操作。这种情况下账本中所有用户的交易信息，包括区块链上记载的其他信息都被暴露，用户的隐私保护问题随之产生。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，保证交易的有效性和可监管性。目前区块链的隐私保护方法主要有以下几种：

第一种：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，交易方可以创建多个地址进行交易，每个地址对应着非对称加密中的一个公钥，且与交易方的真实身份没有绑定关系，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。

第二种：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(Statechannel)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。