[发明专利]跨链场景下异构区块链的身份认证方法

说明书

本发明公开了一种跨链场景下异构区块链的身份认证方法，其步骤为：1)PKI区块链系统用户节点A与跨链平台进行注册；2)CLC区块链系统用户节点B与跨链平台进行注册；3)PKI区块链系统的用户节点A进行系统认证和密钥协商；4)CLC区块链系统用户节点B进行系统认证和密钥协商；5)PKI区块链系统的用户节点A验证密钥。本发明实现了跨链场景下，架构中采用不同公钥密码体制的区块链系统间的身份认证，继而异构区块链系统双方可以安全地通信，具有流程高效、计算复杂度低和通信开销小的优点。

技术领域

本发明属于通信技术领域，更进一步涉及网络通信网络安全技术领域中的一种跨链场景下异构区块链的身份认证方法。本发明可用于公钥密码基础设施PKI(Public KeyInfrastructure)区块链系统与无证书公钥密码体制CLC(Certificateless Public KeyCryptography)区块链系统的用户双方，在跨链通信时进行相互之间的身份认证。

背景技术

区块链系统的架构可分为数据层、网络层、共识层、激励层和应用层，其中数据层涉及到了区块数据的链式结构、公钥加密体制和数字签名等技术，而其中的公钥加密体制和签名等技术的相关服务可以由公钥密码基础设施PKI或者无证书公钥密码体制CLC来提供，也就是说不同区块链系统的架构是不相同的，称为区块链的异构性。异构区块链系统在架构上的不同导致系统之间无法进行身份认证，进而无法“跨链”通信。

中国地质大学(武汉)在其申请的专利文献“一种区块链认证系统间无缝对接的方法、设备及存储设备”(申请号201810213783.X，公开号CN 108566274A)中提出了一种区块链认证系统间无缝对接的方法。该方法实现让无中心的区块链认证系统和有中心区块链认证系统通过联结服务器进行身份和信息的相互认证，其中有无中心的区块链认证系统使用的是公钥密码基础设施PKI，有中心的区块链认证系统使用的是身份密码体制IBC，联结服务器验证无中心区块链认证系统(发送方)的身份、消息和消息签名信息，然后再转发给有中心区块链认证系统(认证方)让其验证联结服务器的身份、消息和消息签名信息，无中心区块链认证系统作为认证方认证有中心区块链认证系统时同理，从而实现异构区块链之间的相互认证。该方法存在的不足之处是：方法中两种不同架构的区块链系统之间的认证实际上是一种区块链系统发送身份、消息和消息签名给联结服务器让其认证，认证通过后，联结服务器再将信息进行签名，再将身份、消息和消息签名转发给另一种区块链系统让其认证，来实现区块链系统之间的对接的，过程繁琐、效率低。

广东工业大学在其申请的专利文献“基于PKI-CLC异构聚合签密算法的区块链加密方法”(申请号201710128952.5，公开号CN 106897879 A)中提出了一种基于PKI-CLC异构聚合签密算法的区块链加密方法。在该方法中获取到发送方用户ID和发送方用户公钥后，通过设置于公钥基础设施PKI中的认证中心CA，根据发送方用户ID和发送方用户公钥生成发送方用户私钥；获取到接收方用户ID、预置主密钥、预置秘密值和预置参数后，通过设置于无证书公钥密码体制CLC中的密钥生成中心KGC，根据接收方用户ID、预置主密钥、预置秘密值和预置参数生成接收方用户私钥；然后获取到交易记录明文,对发送方用户私钥、交易记录明文和预置参数进行签密,得到密文；最后对接收方用户私钥、密文和预置参数进行解签密,得到交易记录明文；最后对明文进行聚合得到新密文，再对新密文进行聚合验证。但是，该方法仍然存在的不足之处是：在两个异构系统中，每次发送信息都要对明文进行聚合形成新密文，再对新密文进行聚合验证，方法流程复杂；且在签密过程中用了双线性映射操作，在解签密过程中用了双线性映射操作及求逆操作，计算复杂度高，通信开销大，在通信量较大时，会给系统造成相当重的负担。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提出一种跨链场景下异构区块链的身份认证方法，解决了跨链场景下，基于公钥基础设施PKI和无证书公钥密码体制CLC的区块链系统的用户之间的身份认证问题。