[发明专利]一种两轮多重变色龙哈希函数计算方法及系统

说明书

本发明公开了一种两轮多重变色龙哈希函数计算方法及系统，属于区块链及密码学技术领域，首先进行安全设置和分布式密钥生成，为多重变色龙哈希函数的计算准备基础数据；然后利用聚合公钥进行哈希计算，结果为(C,m,r,s)：分别为一个哈希值、一个消息和两个随机数；再进行分布式碰撞查找：1)、各参与方P_i选择v个随机数，并计算承诺(r′_i，1，...，r’_i，v)发送给其他各方；2)、各方将n*v个随机数承诺进行线性组合，计算全局随机数r’，计算碰撞份额s’_i，向各方发送s’_i；3)、各方将利用收到的n个碰撞份额s’_i计算哈希碰撞s’。本发明改进变色龙哈希多方协议，通信轮次为两轮，降低通信复杂度。

技术领域

本发明涉及区块链和密码学技术领域，具体地说是一种两轮多重变色龙哈希函数计算方法及系统。

背景技术

变色龙哈希函数(chameleon hash function)，也称作陷门哈希函数，首先由Krawczyk和Rabin提出。“变色龙”的意思是陷门信息的拥有者可以在不改变函数输出的前提下，随意的改变函数的输入。在变色龙哈希函数中，掌握陷门信息的人能够很容易的计算出一个随机输入的碰撞，没有掌握陷门信息的人则无法计算出碰撞。

在本申请人已经提出的多重变色龙哈希算法中，使用三个通信轮次：随机数承诺、随机数公开、计算哈希碰撞，在该多重变色龙哈希算法种需要三个通信轮次，且第一轮与待计算的新消息绑定，使得算法不能进行预处理。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上不足之处，提供一种两轮多重变色龙哈希函数计算方法及系统，改进变色龙哈希多方协议，通信轮次为两轮，降低通信复杂度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种两轮多重变色龙哈希函数计算方法，其特征在于，首先进行安全设置和分布式密钥生成，为多重变色龙哈希函数的计算准备基础数据；

然后利用聚合公钥进行哈希计算，结果为(C,m,r,s)：分别为一个哈希值、一个消息和两个随机数；

再进行分布式碰撞查找：

1)、各参与方P_i选择v个随机数，并计算承诺(r′_i，1，...，r′_i，v)发送给其他各方，其中v≥2；

2)、各方将n*v个随机数承诺进行线性组合，计算全局随机数r’，并利用r’和本地秘密份额计算碰撞份额s’_i，向各方发送s’_i；

3)、各方将利用收到的包含本地的秘密份额在内的n个碰撞份额s’_i计算哈希碰撞s’。

对于需要三个通信轮次的多重变色龙哈希算法，第一轮与待计算的新消息绑定，使得算法不能进行预处理，本方法通过改进变色龙哈希多方协议，将通信轮次由三轮变为两轮，能够降低通信复杂度。首轮通信与新消息不绑定，使得首轮支持预处理，这样，各方可以提前执行第一轮，提前计算出聚合随机数，当收到需要进行哈希碰撞查询的新消息时，直接启动第二轮，各方利用本地缓存中的聚合随机数直接进行哈希碰撞计算。新协议的通信复杂度低、延迟更小，可以升级为非交互协议。

进一步的，该方法的实现过程如下：

S1、安全设置；

S2、分布式密钥生成与公钥聚合；

S3、哈希值计算：输入m，输出C，r，s；

S4、哈希值验算：检测

S5、分布式碰撞查找。

优选的，所述安全设置包括：