[发明专利]一种区块链的数据可追踪方法

说明书

本发明公开了一种区块链的数据可追踪方法。本方法为：1)监管机构生成公共参数pp；各用户生成自己的注册信息并发送给监管机构；2)监管机构验证用户的注册信息并公开；3)当区块链应用中的数据需间接参与用户的公开信息且需提供身份证明时；A_create中的各用户获取B_other中自己所需的间接参与数据创建的用户身份证明；A_create中各用户创建自己的身份证明，然后生成数据data_trace＝[{proof_id}_id∈I,data_body]_crytool并发送到节点网络中；4)节点网络验证通过收到的用户数据后将其记入区块中；5)监管机构从区块链获取数据，并对其进行解密得到每个数据所对应的身份集合。

技术领域

本发明属于信息安全技术领域，涉及区块链的可追踪机制设计方案，具体为利用变色龙哈希(chameleon hash)，简洁非交互零知识证明(zero-knowledge Succinct Non-interactive ARgument of Knowledge，zk-SNARK)等技术来实现对区块链用户隐私信息的追踪，能够保证协议执行的安全性和整体高效性。

背景技术

进入21世纪，随着互联网、云计算、大数据、人工智能等技术的快速发展，整个社会越来越数字化、网络化与智能化。而越来越受产业界与学术界所关注的区块链，其所呈现的数字化、网络化、智能化、数据不可篡改等特性，更能够满足当今社会发展的需求。现如今，区块链技术在军事、金融、物联网、云计算、人工智能、通信、保险、医疗等领域有着非常不错的应用前景。

区块链起源于中本聪所提出的比特币，是比特币核心支撑技术，实现了用户之间点对点直接支付，而无需中心机构存在。区块链可以看成是一种分布式数据系统(分布式账本)，以区块存储数据，区块结构分为区块头与区块体，每个区块的块头中存有前一个区块的块头哈希值，从而形成区块链。区块链具有分布式，去中心化，匿名性，安全可靠，数据透明等特性。区块链并不是单一的技术，而是密码学技术、点对点网络技术等多种技术的整合。

现在，针对区块链的研究主要侧重于增强区块链的隐私保护，提高区块链数据处理速度以及区块链结构的安全性分析等方面。但是，却忽略了对区块链数据提供可监管机制。区块链的强隐私保护为诸如勒索软件，洗钱等违法犯罪行为提供了便利，这阻碍了区块链的广泛应用。为此，针对区块链发展的现实需求，本发明提出一种区块链可追踪方案，使得只有监管机构能够对区块链中的数据进行监管，获取用户私密信息，如用户身份，数据内容等，而其他人无法获取用户私密信息。这样，监管机构可以借助于可追踪机制来有效打击利用区块链的违法犯罪行为，为区块链的健康稳定发展提供必要的保证。

本发明借助了密码学中的变色龙哈希，简洁非交互零知识证明等密码学技术来实现区块链的可追踪机制方案构建：

1.变色龙哈希

定义1.1一个变色龙哈希有四种算法cham_hash＝(Setup，KeyGen，Chash，UForge)组成：

·Setup(λ)：输入安全参数λ，输出公共参数pp；

·KeyGen(pp)：输入公共参数pp，输出公私钥对(HK，CK)，HK为公钥，CK为私钥，又称为陷门；

·Chash(HK，m，r)：输入公钥HK，消息m，随机数r，输出变色龙哈希值CH；

·UForge(CK，m，r，m，)：输入私钥CK，消息m，随机数r，消息m′。输出另一个数r′满足CH＝Chash(HK，m，r)＝Chash(HK，m′，r′)。

定义1.2变色龙哈希满足的安全性要求：