[发明专利]一种零知识证明在区块链数据隐私计算的应用方法

权利要求书

1.一种零知识证明在区块链数据隐私计算的应用方法，包括区块链、零知识证明和zk-SNARK，其特征在于：所述区块链是一种按时间顺序将数据块连接起来的数据结构，并以密码学的方式保证其不可篡改；所述零知识证明指的是证明者能够在不向验证者提供任何有用的信息的情况下，使验证者相信某个论断是正确的，证明者向验证者证明并使其相信自己知道或拥有某一消息，但证明过程不能向验证者泄漏任何关于被证明消息的信息，最终，他们能够证明通过证明者到核实者之间的一些交互，他们可以从根本上减少两者之间需要传递的知识数量，他们主要关注的是信息泄漏，也就是验证者在验证一个声明是否有效的过程中会了解到多少信息，所述zk-SNARK是非交互式零知识证明中的一种，一个将实际的零知识证明类问题转为计算机程序问题的理论，作为目前密码学及其应用领域中最令人激动的成果之一，它使得人们可以对形如“给定一个公开的谓词和一个公开输入，我知道某个秘密输入，使得为真”的语句进行证明和验证。

2.根据权利要求1所述的一种零知识证明在区块链数据隐私计算的应用方法，其特征在于：所述区块链具有以下特性：

去中心化：区块链能够实现完全去中心化，不需要存在中心节点，采用分布式的数据存储结构，且所有的节点均保存着相同的区块信息；

不可篡改性：每个区块的块头部分均存储着Merkle树根节点的Hash值，其Merkle树的叶子节点则由每一条存储在区块链中的交易信息的相应Hash值构成，这样便可以通过验证Merkle树根节点的Hash值确保交易数据的准确性，实现不可篡改；

不可伪造性：在区块链不仅存储着交易数据的Hash值，而且其中包含交易双方的签名，而对于每一个使用者而言签名都是独立且唯一的，具有不可伪造性；

可验证性：区块链的可验证性一方面是指数据来源的可验证，可以验证电子货币在每一笔交易中的输入和输出；例如，在比特币中所有交易的输出均会作为下一笔交易的输入，而交易的输入均是前一笔交易的输出，即交易的可追溯性，除了保障数据来源的可验证外，还有确保交易金额的可验证，保障每一笔交易时的输入资金都是真实可靠的；

匿名性：区块链中的匿名性主要采用一种伪匿名的方式。区块链利用假名技术来将账号和真实身份的关系切断；例如，区块链中用户账号便是通过对用户公钥进行Hash运算得到的固定长度的Hash值。

3.根据权利要求1所述的一种零知识证明在区块链数据隐私计算的应用方法，其特征在于：所述零知识证明的基本特性：

完备性：如果证明方和验证方都是诚实的，并遵循证明过程的每一步，进行正确的计算，那么这个证明一定是成功的，验证方一定能够接受证明方；

合理性：没有人能够假冒证明方，使这个证明成功；

零知识性：证明过程执行完之后，验证方只获得了“证明方拥有这个知识”这条信息，而没有获得关于这个知识本身的任何一点信息。

4.根据权利要求1所述的一种零知识证明在区块链数据隐私计算的应用方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1，将要验证的程序拆解成一个个逻辑上的验证步骤，将这些逻辑上的步骤拆解成由加减乘除构成的算数电路；

S2，通过一系列的变换将需要验证的程序转换成验证多项式乘积是相等的，如证明t(x)h(x)＝w(x)v(x)；

S3，为了使得证明更加简洁，验证者预先随机选择几个检查点s，检查在这几个点上的等式是否成立；

S4，通过同态编码/加密的方式使得验证者在计算等式时不知道实际的输入数值，但是仍能进行验证；

S5，在等式左右两边可以同时乘上一个不为0的保密的数值k，那么在验证(t(s)h(s)k)＝(w(s)v(s)k)时，就无法知道具体的t(s)、h(s)、w(s)、v(s)，因此可以使得信息得到保护。