[发明专利]一种区块链中基于sm2签名恢复公钥及地址的方法

说明书

本发明公开了一种区块链中基于sm2签名恢复公钥及地址的方法。本发明只需利用签名即可恢复出公钥，无需额外存储公钥，可大大节省公钥的存储开销；本发明通过签名可快速恢复出公钥，进而恢复交易发送方的交易地址，从而对交易地址进行合法性验证。

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，具体涉及一种区块链中基于sm2签名恢复公钥及地址的方法。

背景技术

在区块链中，用户交易地址为公钥哈希值的编码，在验证交易时，需要对签名和地址进行验证。由于无法直接从交易地址中恢复出公钥，为验证交易的合法性，一般将公钥附加在交易中，然而一个区块可能包括成千个交易，会增加较大的存储开销。以太坊中通过从签名中恢复公钥进而对交易进行验证，该方法可节省一定的存储空间，但目前基于国密算法的区块链体系中仍未有类似有效的方法。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种区块链中基于sm2签名恢复公钥及地址的方法解决了国密区块链交易中公钥存储空间、公钥和地址快速恢复以及交易地址及签名的验证的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种区块链中基于sm2签名恢复公钥及地址的方法，包括以下步骤：

S1、对用户生成sm2公私钥对(sk,pk)；

其中，sk为私钥，pk为公钥，pk＝sk·G，G为椭圆曲线生成元；

S2、基于sm2算法和私钥sk生成交易信息M的数字签名；

S3、根据交易信息M的数字签名恢复公钥及地址。

进一步地：所述步骤S2的具体步骤为：

S21、输入系统及用户参数，包括椭圆曲线生成元G、椭圆曲线有限域阶数p、用户公钥信息的哈希值Z、交易信息M和私钥sk；

S22、令其中，为扩展消息；

S23、产生随机数k∈[1,n-1]，n为生成元G的阶数；

S24、利用SM3哈希算法计算扩展消息的哈希值e，计算公式为：并将哈希值e转化为整数；

S25、根据随机数k和圆曲线生成元G计算椭圆曲线点(x₁,y₁)，计算公式为：(x₁,y₁)＝kG，并将x₁转化为整数；

S26、当y₁p/2时，令变量v＝1，否则令v＝0；

S27、根据哈希值e和椭圆曲线点横坐标x₁计算签名第一部分r的值，当r＝0或r+k＝n时，返回步骤S23，否则进入步骤S28；

S28、根据私钥sk、随机数k和r计算签名第二部分s的值，当s＝0时，返回步骤S23，否则输出交易信息M的数字签名(r,s,v)。

进一步地：所述步骤S27中r的计算公式为：

r＝(e+x₁)mod n。

进一步地：所述步骤S28中s的计算公式为：

s＝(1+sk)^-1(k-r·sk)mod n。

进一步地：所述步骤S3的具体步骤为：

S31、根据签名第一部分r、哈希值e计算横坐标x：

S32、由横坐标x计算其对应的纵坐标y₂和y₃；