[发明专利]一种区块链中基于群签名的投票方法

说明书

本发明公开了一种区块链中基于群签名的投票方法，可用于信用评估、身份验证等领域。本发明包括如下步骤：S01：选择可信中心；S02：注册；S03：份额签名；S04：合成群签名；S05：签名验证；S06：备份签名信息；S07：打开签名；S08：撤销签名。本发明通过用户和可信中心协作，生成份额签名并合成群签名。为了保护用户身份信息，本发明对用户签名信息进行了盲化处理。为了避免可信中心被攻破导致系统不可用，本发明对可信中心用户签名信息进行备份，并允许动态调整可信中心，门限群签名方案弥补了原生区块链设计实现中的匿名漏洞，困难度等价于椭圆曲线离散对数，能够有效抵抗冒名攻击，本发明提出的算法计算量较低，能够有效适配到区块链应用场景。

技术领域

本发明涉及一种区块链中基于群签名的投票方法，可用于信用评估、身份验证等领域。

背景技术

区块链是一种记录交易历史的分布式数据库技术，具有“去中心化”，“匿名化”、“去信任化”等特征，解决了不同节点间的数据可信问题，在电子货币、金融投资、物联网、医疗、能源互联网等领域得到迅速发展。区块链主要分为三类，即公有链、联盟链和私有链，目前出现了联盟链和私有链上基于区块链的投票系统，用于信用评估、决策制定等场景。

区块链节点中的身份信息，类似于银行卡账号，是用户参与区块链投票时使用的假名信息，由参与者利用公钥加密算法生成，作为投票时用户临时身份信息，具有匿名性特征。最近一些研究表明，区块链相关应用存在身份泄露风险，例如电子货币，攻击者基于区块链基础架构和实现原理，根据区块链消息传播机制及特征，进而挖掘消息传播漏洞，追踪出源头地址信息，进而推测出发起人的身份信息。因此原生区块链架构无法保证匿名性，如何设计一种高匿名而又不可抵赖的投票系统是本发明重点解决的问题。

针对上述问题，本发明设计出这样一种可撤销、可溯源的门限群签名方案。在区块链上发起投票时，对于n个节点，各个节点生成自己的私钥信息，并基于此生成份额签名，交由可信中心由不少于k≤n个份额签名合成群签名。当投票过程出现问题，需要溯源异常行为节点时，能够允许可信中心打开签名，并定位出相应的用户身份信息。当区块链网络中某一节点不可用时，需要能够撤销用户签名。

发明内容

本发明提出了一种适用于区块链投票场景的门限群签名方案，通过用户和可信中心协作，生成份额签名并合成群签名。为了保护用户身份信息，本发明对用户签名信息进行了盲化处理。为了避免可信中心被攻破导致系统不可用，本发明对可信中心用户签名信息进行备份，并允许动态调整可信中心。本发明提出的门限群签名方案弥补了原生区块链设计实现中的匿名漏洞，困难度等价于椭圆曲线离散对数，能够有效抵抗冒名攻击。此外本发明提出的算法计算量较低，能够有效适配到区块链应用场景。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种区块链中基于群签名的投票方法，包括以下步骤：

S01：选择可信中心：所述选择可信中心在区块链初始化、可信节点退出等场景执行；

S02：注册：新节点加入区块链网络时，需要和可信中心进行互相认证，区块链节点需要生成自己的密钥信息，然后执行身份和密钥信息的双向认证，为了达到匿名目的，需要对身份信息进行盲化处理；

S03：份额签名：根据所述密钥信息和身份信息生成份额签名；

S04：合成群签名：所述可信中心对份额签名进行验证，然后合成群签名；

S05：签名验证：所述可信中心利用公钥信息对群签名信息进行验证，验证通过后，生成用户签名信息，所述用户签名信息包括用户身份信息与用户密钥信息的对应关系；

S06：备份签名信息：为了防止可信中心被攻破后用户签名信息丢失，所述可信中心根据步骤S01选择出次优节点作为备份节点，并将用户签名信息备份到该节点；