[发明专利]用于区块链交易中的知识证明的计算机实现的方法和系统

说明书

公开了一种在区块链交易中实现知识证明的方法。该方法包括从验证方向证明方发送借助于数据可赎回的区块链交易，该数据包括：(i)基于临时密钥(r)、第二数据(c)和密码系统的公钥私钥对的私钥的组合的第一数据(y)，其中，公钥(v)是基于整数生成元取第一次幂，其中，第一次幂是基于私钥，并且其中，需要私钥的知识以便从第一数据确定临时密钥，以及(ii)基于整数生成元取第二次幂的第三数据(x)，其中，第二次幂是基于临时密钥。

技术领域

本公开大体涉及用于区块链交易的知识证明系统，并且更具体地涉及知识证明系统的链上非交互式实现。本公开特别适合但不限于在用于任意数据认证的签名方案中使用。

背景技术

在本文档中，我们使用术语“区块链”来包括所有形式的电子的、基于计算机的分布式账本(ledger)。这些包括基于共识的区块链和交易链技术、经许可的和未经许可的账本、共享账本及其变型。尽管已经提出并开发了其他区块链实现方式，但是区块链技术最广为人知的应用是比特币账本。尽管为了方便和说明的目的在本文中可能提及比特币，但是应当注意，本公开不限于与比特币区块链一起使用，并且替代的区块链实现和协议落入本公开的范围内。术语“用户”在本文中可以指人类或基于处理器的资源。

区块链是一种点对点的电子分类帐，其被实现为基于计算机的、去中心化的分布式系统，该系统由区块组成，而区块又由交易组成。每个交易是一种数据结构，该数据结构对区块链系统中参与者之间的数字资产的控制权的转移进行编码，并包括至少一个输入和至少一个输出。每个区块都包含前一个区块的哈希值，因此区块被链接在一起来创建所有交易的永久、不可更改的记录，这些交易自其开始就已经被写入区块链。交易包含嵌入到其输入和输出中的被称为脚本的小程序，这些小程序指定如何以及由谁可以访问交易的输出。在比特币平台上，这些脚本是使用基于堆栈的脚本语言编写的。

为了将交易写入区块链，必须对其进行“验证”。网络节点(矿工)执行工作以确保每笔交易有效，而无效交易则被网络拒绝。安装在节点上的软件客户端通过执行其锁定脚本和解锁脚本来对未花费的交易输出(unspent transaction，UTXO)执行该验证工作。如果锁定脚本和解锁脚本的执行被评估为真(TRUE)，则该交易有效，并将该交易写入区块链。因此，为了将交易写入区块链，必须：i)由接收交易的第一节点验证该交易–如果交易经过验证，则该节点将其中继到网络中的其他节点；ii)将该交易添加到由矿工创建的新区块中；以及iii)对该交易进行挖掘，即，将该交易添加到过去交易的公共账本中。

尽管区块链技术因使用加密货币实现而被广泛了解，但数字企业家已经开始探索使用比特币所基于的加密安全系统以及可以存储在区块链上的数据这两者以实现新的系统。如果区块链可以被用于不限于加密货币领域的自动化任务和过程，则这将是非常有利的。这样的方案将能够利用区块链的好处(例如，事件的永久性防篡改记录、分布式处理等)，同时在其应用中具有更多用途。

当前研究的一个领域是使用区块链来实现“智能合约”。这些是被设计为自动执行机器可读合约或协议的条款的计算机程序。与将以自然语言编写的常规合约不同，智能合约是机器可执行程序，其包括能够处理输入以产生结果的规则，这些规则然后可以促使根据这些结果来执行动作。

与区块链相关的另一个领域是使用“令牌”(或“彩色币”)来表示现实世界的实体并经由区块链转移现实世界的实体。潜在的敏感或秘密物品可以由没有可辨别的含义或值的令牌来表示。因此，令牌用作允许从区块链引用现实世界的物品的标识符。

知识证明是一种密码系统，其允许一方向另一方证明他或她知道某个秘密，而无需揭露有关该秘密的任何信息。存在知识证明系统的许多实例。然而，它们中的大多数在计算上是昂贵的。

因此，期望为区块链交易提供一种比现有的知识证明系统计算效率更高的知识证明系统。

现在已经设计出了这种改进的方案。

发明内容

提供了如所附权利要求中限定的方法。