[发明专利]比特币兼容的支持链下交易的安全混币处理方法及系统

说明书

本发明属于计算机应用技术领域，公开了一种与比特币兼容的支持链下交易的安全混币处理方法及系统。通过混币服务器，将一段时间内比特币发送者和接受者的地址进行混淆，使分析人员不能分辨发送者和接受者之间的联系。本发明在增强比特币匿名性的同时，提高了混币处理方法的安全性。本发明实现了抗DoS攻击：有效阻止恶意用户重复加入然后退出此协议，恶意占用匿名服务器的比特币资源。本发明实现了抗Sybil攻击：有效阻止恶意用户通过创建多个假名加入协议，减少真实用户在匿名集中的占比，降低分析目标用户的匿名性的难度。本发明实现了抗共谋攻击，从而有效阻止了恶意用户间共谋来侵害第三方的利益。本协议支持链下支付，有利于比特币的可扩展性。

技术领域

本发明属于计算机应用技术领域，公开了一种与比特币兼容的支持链下交 易的安全混币处理方法及系统。

背景技术

目前：比特币(BTC)是由Satoshi Nakamoto在2008年创建的新型分布式 数字货币，它深刻地影响了金融业和整个社会。在比特币大受欢迎的背后，匿 名性(不可连接性)是其最吸引人的功能之一。比特币的匿名性主要依靠假名 机制，从理论上切断了付款人与收款人真实身份之间的联系，从而保护了交易 的隐私性。此外，付款人和收款人可以不时地更改他们的假名来伪装他们的身 份。然而，越来越多的研究表明，比特币实际的匿名性比本发明想象的要弱得 多。比特币区块链是一种公开账本，它存储了所有表明资金从付款人到收款人 之间流动的交易，并可能披露其假名之间的关联。一旦一个假名与其真实身份相关联，所有相关的假名和交易都可能与该方相关联，从而导致匿名化的失效。 混币处理方法使比特币系统中的一方(混币服务器)，负责从一组付款人接收比 特币，然后在重新发送比特币给最终收款人之前混淆交易各方之间的关系。这 样，比特币分析人员就不能根据公共账本中的一系列交易推断出收款人和实际 付款人之间的联系。关键的是，一个混币处理方法应该被证明是足够安全的， 即使是混币服务器也没有能力分析所有相关交易的匿名性。混币处理方法在比 特币中面临的最大的挑战之一是兼容性。因此，本发明首先来概述一下比特币 是如何工作的。

交易：比特币的交易记录了资金从原始交易T_origin到履行交易T_fulfill的转 移。原始交易中的赎回条件规定了使用此交易中的比特币必须满足的条件。履 行交易需要提供满足原始交易中赎回条件的脚本数据，才会导致比特币从原始 交易转移到履行交易。此过程会耗费一定数额的交易费(T_tran)用于奖励矿工将 交易确认在区块链上。每个交易可以包括多个输入和多个输出，每个输出是相 互独立的，其中的金额可以转移到一个单独的履行交易。原始交易的一个输出 中的资金只能转移到履行交易的一个输入中。

当前比特币交易中常用的赎回条件：哈希条件(h(a))：此条件规定了履行 交易必须揭露哈希值h(a)的原像，才能将原始交易中的比特币进行转移。

时间条件(T)：直到时间T过期后，在原始交易中的比特币才能被转移。

签名条件(X)：此条件规定了履行交易必须由特定的用户X使用Secp256椭 圆曲线并利用椭圆曲线签名算法(ECDSA)进行签名，才能将原始交易中的比特 币进行转移。

哈希时间条件(h(a)∨T)：原始交易中拥有一个哈希条件和一个时间条件， 规定了一方可以通过揭露哈希值h(a)的原像在时间T过期之前取走比特币，或者 在时间时间T过期后将比特币归还给另一方。