[发明专利]环式可编辑区块链的构建方法

说明书

本发明涉及环式可编辑区块链的构建方法，包括：A.初始化：根据安全参数，通过哈希函数，输出系统公开参数和初始区块；B.生成密钥：根据系统公开参数得到用户的私钥x_i和公钥y_i；C.生成环式可编辑区块链：将交易信息记录到区块中，各区块按生成时间排列，并将排列的最后一个区块与初始区块相连，形成环式可编辑区块链；根据环式可编辑区块链得到公钥集合，其中每个区块对应一个公钥y_i，每个公钥y_i对应一个私钥x_i。本发明实现了对区块链提供了高效的管理和编辑，能够对区块链进行批量的编辑，还支持对区块链上区块的批量删除。而且在执行完批量编辑后，区块链的环式结构仍然保持不变。

技术领域

本发明涉及网络安全领域，具体讲是环式可编辑区块链的构建方法。

背景技术

区块链的概念是在2008年首次正式被提出，它可以用于实现去中心化环境下的公共账本和不可更改的交易记录。

传统的区块链采用的是链式结构，即新的区块从链的尾部插入。然而，目前区块链面临着存储耗费和可扩展性的问题。即区块链的数据内容过于庞大，不便于存储，并且区块结构单一，无法较好的从链式结构上进行更进一步的扩展，从而支持更加多样化的服务和功能。为了解决这个问题，目前已有多个研究项目，如闪电支付链，用于解决区块链的支付慢和可扩展性问题，以太坊的研究用于扩展区块链，以支持更加多样化的设计和功能等。但目前的所有研究内容均是基于区块链的链式结构。

2016年Ateniese et al提出《Redactable Blokchain-or-rewirting history inbitcoin and friends》，该文中提出了基于变色龙哈希函数的可被编辑的区块链技术，允许区块在保持哈希值不变的情况下，实现对问题区块的内容(如违法信息或者涉及非法交易)进行重新编辑，从而确保区块链安全可靠的运行。然而，该方案未具体提及如何在完全去中心的环境下实现区块内容的编辑。此外，该方案同样是基于传统的链式区块链，即新的区块从链的尾部插入。因此，一旦某部分区块需要进行重新编辑，则需要对该区块以后的所有区块链进行遍历，编辑所产生的计算耗费庞大(特别是考虑到当前区块链的长度，上万个区块链的遍历难度和复杂度问题)。此外，可编辑区块链基于传统的链式区块链，不能够获得更好的功能扩展。因此，基于上述原因，可编辑区块链的应用前景受限。

发明内容

本发明提供了一种环式可编辑区块链的构建方法，在去中心的环境下，对区块链提供安全、高效的管理和编辑，并且通过环式结构为区块链提供更广泛的应用场景。

本发明环式可编辑区块链的构建方法，包括：

A.初始化：根据安全参数λ，通过哈希函数，输出系统公开参数P和初始区块B₁(Genesis Block)；其中所述的安全参数λ是在系统初始化阶段，由初始化方根据需要输入的参数，该参数广泛的体现在现有的任何密码方案的设计中，是一个公知的参数，通常为所选择的密钥长度(如128256比特等)。初始化方可以是系统拥有者，也可以是需要运行该算法的用户等。

B.生成密钥：根据所述的系统公开参数P，计算得到用户的私钥x_i和公钥y_i，其中1≤i≤n，n为生成区块链的区块的总数；所述的用户包括了任何矿工(负责区块链中交易确认和数据打包的角色)或者任何加入区块链网络的用户。

C.生成环式可编辑区块链：将交易信息记录到区块中，各区块按生成时间排列，并将排列的最后一个区块与所述的初始区块B₁相连，形成环式可编辑区块链RC_n；根据所述环式可编辑区块链RC_n得到公钥集合L＝{y_i}_1≤i≤n，其中每个区块B_i对应一个所述的公钥y_i，每个公钥y_i对应一个所述的私钥x_i。