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    简苏区块链非交互式隐私保护方案,安全高效开销小!

    作者矿机回收网_回收出售显卡矿机_回收IPFS蜗牛星际LTG矿机-回收蚂蚁挖矿二手矿机_矿机托管点击次数:581发布时间:2020-12-25 11:37:22

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        在这样的电子通讯年代,说咱们要完成隐私权,等于是说要确保参加各方只拥有相关买卖所必需的信息和了解。
        ——密码学朋克宣言
        一
        计划背景
        区块链技能在完成去中心化、去信赖的一起,全网中的节点为了到达共识,需求揭露全网的买卖信息。导致上链数据不能得到很好的确保,极易泄露商业隐私,为上链企业带来无法估量的丢失。无法大规模商用的原因也正是如此。
        区块链隐私保护是一个宽泛的概念,详细可分为:金额躲藏、地址匿名、数据加密。其间尤为重要也尤为困难的便是金额躲藏。
        以供应链金融为例,链上的往来账目都以明文核算和显现,数据将对链上任何实体都是可见状态,假如链上的一个企业的某个零部件存在多个供货商,那么供货商之间就能够经过链上账目推测竞赛对手的许多商业秘要。对其他供货商而言带来了巨大的丢失,而且是极不公正的。
        fc8401f7efd247228104abe6c351de1d.jpg
        难点一:加密算法
        地址匿名和数据加密根本都能够经过工程型手段找到处理计划,可是金额躲藏完成却有一个很大的难点——加密核算。由于加密后的数字很难完成数学核算,即便能够,又面对链上验证的问题。区块链假如不知道核算的金额,就无法经过核算确认这笔买卖是否合法,也就无法将其打包入块。而假如为了让链能验证买卖,而以某种办法提供金额信息,那么也就意味着金额躲藏并不成立,由于区块链网络内的每个节点都保存有相同的数据并履行相同的逻辑。
        难点二:开支大且耗时长
        对完成金额躲藏最简略想到办法便是同态加密,可是同态加密技能当时并不成熟,资源开支太大且耗时太长,无法满意链上使用。而业界盛行的MimbleWimble也面对类似问题,一笔金额躲藏的转账通常耗时1小时以上,且需求交互性,即转账时,财物接纳方有必要在线操作和转账方交互信息。
        难点三:密钥实时变化
        为处理加密转账中存在的交互性问题,需求以某种办法为接纳方生成暂时加密密钥。一起,为了让买卖被区块链验证经过,需求经过密钥求和公式为转账方核算出找零密钥。买卖被区块链履行后,转账方账户内新的找零财物会有一个独立的找零秘钥,这个找零秘钥也便是用户新的加密秘钥,用户的秘钥因而也就改动了。最后跟着接纳的转账增多,账户内将会呈现越来越多的加密财物单据及其隶属的不同的暂时密钥。要办理这些不停变化且不断添加的加密密钥,将对运用链上金额躲藏转账的用户添加极大的心智负担。
        简苏科技作为区块链行业的领头雁,本着“让数字化变革变得更简略,让数字化运营更高效”的使命,简苏区块链研究出了一种高效的非交互性的加密密钥固定的金额躲藏转账计划。
        二
        计划买卖躲藏原理
        为了表述简略,咱们将金额躲藏的财物简称为加密财物,将金额躲藏的转账简称为加密转账。(下文中的致盲因子及辅佐因子分别可理解为私钥和公钥,便于大家理解。)
        加密财物是以单据的形式存续,在一个账户中,每项加密财物都由一个或多个不同额度的单据组成,每张单据包含三个部分:pederson许诺、辅佐因子及金额头绪。形式如下:
        e2c6e4de9c254c9cb4c04598fc80ce4d.jpg
        简苏区块链非交互式隐私保护计划,经过Pederson许诺躲藏买卖的金额。Pederson许诺其中心能够用一项公式表达:
        pederson=value*Gv+secrect_key*Gs
        上述公式中,Comm为许诺值,G、H为特定椭圆曲线上的生成点,k代表着致盲因子,r则代表着原始信息(买卖金额)。一个明文数值乘以生成元之后,经过椭圆曲线密码加密往后变成密文。由于G、H为特定椭圆曲线上的生成点,所以k*G、r*H都能够看作是相应曲线上的辅佐因子(k、r同理能够看作致盲因子)。该运算是单向的:经过明文和生成元能够推出密文,可是经过密文和生成元倒推不出明文,该问题叫做“离散对数问题”,由于椭圆曲线密码学的离散对数问题,很难解出致盲因子内容。
        依照上面等式核算k的Pedersen许诺:pederson=value*Gv+secrect_key*Gs。由于EC曲线离散对数问题的困难性,即便Pedersen许诺的生成者公布secrect_key,其他任何人都无法从许诺中取得正确的value。对每一个金额进行盲化操作后,能够完成加法同态性:
        pederson(value1,secrect_key1)+pederson(value2,secrect_key2)=value1*Gv+secrect_key1*Gs+value2*Gv+secrect_key2*Gs=(value1+value2)Gv+(secrect_key1+secrect_key2)Gs=pederson(value1+value2,secrect_key1+secrect_key2)
        加密转账分为链下和链上两个阶段。用户运用致盲因子在链下生成加密买卖恳求,随后将该恳求发送到链上验证和履行。这样就确保了,链上只能拿到加密后的买卖内容,而无法检查买卖的实践信息。
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        链下阶段
        链下用户创建加密转账恳求主要包括三部分:转出单据、找零单据及整流器。
        1、“转出单据”是转给接纳方的加密财物。转出单据在核算pederson许诺时,用到的secrect_key被称为中继密钥,是由转出方致盲因子和接纳方辅佐因子经ECDH技能核算而出。所以,中继密钥能够由接纳方根据自身致盲因子推导而出,但对任何第三方都不可见,这样就完成了加密买卖中的非交互操作。
        2、“找零单据”是减去转出财物后找零给自己的单据,找零单据在核算pederson许诺时,用到的secrect_key是转出方自身的致盲因子。
        3、“整流器”用于辅佐验证买卖的合法性,并确保用户的致盲因子固定不变。假定没有整流器,那么在核算找零单据时,为了确保买卖能正常验证,每次用到的secrect_key都有必要由转出方致盲因子和中继密钥暂时核算得到的,形成每转账一次,转出方致盲因子就改动一次的状况,而整流器能很好的处理转出方致盲因子随转账实时改动的问题。
        链上阶段
        由于用户的财物余额减去转出额,等于找零额,所以,对于合法的转账必然满意下面的公式:
        assetbalance=output+change
        假如转账的明文金额在核算时满意以上等式,那么,根据secp256k1曲线的pederson许诺等额匹配算法能够确保,财物转出方的一切pederson许诺之和,必然与转出许诺、找零许诺以及整流器许诺之和持平,即:
        sumofbalance=output+change+rectifier
        所以,区块链在验证加密买卖时,只需求将转出方余额内的一切pederson许诺求和,然后顺次减去转出单据、找零单据和整流器单据内的pederson许诺,假如成果为0,阐明这笔买卖合法,假如不为0,阐明这笔买卖是有问题的,区块链将拒绝该买卖入块。
        假如买卖无误,区块链会将转出方的一切单据清空,将找零单据放入,然后将转出单据放入接纳方账户内。
        三
        计划优势及特色
        经过以上内容咱们了解到“简苏区块链非交互式隐私保护计划”的加密转账买卖完全由链下生成,由链上校验和履行,整个进程中区块链都不会接触到用户的致盲因子,获取不到买卖的任何金额信息。本计划优势及特色如下:
        ①非交互式
        只需取得对端辅佐因子即可操作,在实践使用中为了确保隐私,G与H的值都是十分大的数字,许诺的安全性也由此转移至椭圆曲线密码学的离散对数问题上。即便攻击者知晓了许诺值,目前想要经过许诺值解出信息几乎是不可能的。
        ②契合审计要求
        简苏的隐私保护计划能够完成买卖的追寻、任责、数据授权拜访、契合监管和审计要求。
        ③买卖敏捷、简练
        快速生成和校验根据,一般买卖用时3~5毫秒之间,理论tps可到达200~300,比较较于MimbleWimble至少以小时计的买卖确认时长,本计划买卖十分敏捷。从链下到链上的整个进程,不会发生交互,不需求与合约结合。
        ④密钥固定
        简苏区块链非交互式隐私保护计划不同于一般的隐私保护计划,用户可按需挑选密钥是否固定,轻松办理、灵敏度高。
        ⑤资源开支小
        比较同态加密动辄几十MB的内存开支,本计划一般内存耗费不会超过1KB,除非用户指定财物名下有海量单据。
        四
        使用场景
        根据“简苏区块链非交互式隐私保护计划”优势及特色,除供应链数据非揭露上链使用场景以外,还包括:非揭露发行股票、非揭露定向发行债卷、中小企业融资、非揭露拍卖等多个场景。现就以几个场景展开论述:
        供应链数据非揭露上链
        在供应链金融运转环境中,事务参加方包括许多的采购方、供货商、物流企业、金融机构以及平台运营商。供应链金融的重要特性是着重金融主体与供应链参加企业之间树立协作关系,参加方与金融服务提供者之间完成商流、物流、信息流、资金流的高度交融。这一特性决议了商务信息在平台成员之间需求充分交流、同享。由于多方一起保护的分布式账本是区块链的根本特性,一切节点都能够查验(也便是看到)一切买卖。所以,区块链技能数据分布同享技能特性与供应链金融多流合一的需求有着天然的交融根底。
        商业秘要是一个企业建立竞赛优势的根底。相信赖何企业都不希望自身的商业信息被其它无关企业甚至竞赛对手掌握。那么怎样才能够防止链上秘要性数据既不被观察者所看到,又能够确保简练安全呢?
        根据“简苏区块链非交互式隐私保护计划”的非交互式特色能够完全完成商业隐私财物的隐形,确保极高的数据隐私性的一起操作简略灵敏、买卖极速、资源开支小。为更多的事务参加方提供可靠的技能支撑环境。
        中小企业融资
        2019年21世纪经济报道在《区块链发力中小企业融资难处理数据隐私和同享痛点》一文中说到“在实践进程中,企业之间难以平衡数据隐私和数据同享的对立,区块链的核算才能和买卖性能缺乏,导致许多企业不愿或者没有动力上链。"
        事实上,区块链数据加密、防篡改、财物数字凭证化等特性,能够打破供应链金融长期存在的信息造假危险、履约危险高、数据不同享流通、中心企业信用传递难、末端小微企业融资难、银行获客限制等事务壁垒。只是对立在于难以权衡数据隐私和数据同享,不论是“公有数据(即能够对外同享的数据)”仍是“私有数据(即秘要性、隐私性的数据)”都会暴露在一切观察者面前。现在便是需求能够权衡数据隐私与数据同享的计划。
        而“简苏区块链非交互式隐私保护计划”便是这样一个计划,计划依托许多运用并被验证的加密原语:Pedersen许诺、ECC椭圆曲线加密、Hash数字摘要。隐私数据上链也不怕,由于它的安全性程度假定等同于ECC与Hash的安全性。另一方面是契合审计要求,能够完成买卖的追寻、任责、数据授权拜访、契合监管和审计要求。
        非揭露竞标、竞价
        在传统范畴,许多事务很简略发生暗箱操作,简苏的隐私保护计划让参加者跟工作人员都无法干预系统,系统也没有人的行为,全部是主动履行的代码。
        比如A公司进行了一场非揭露竞价,参加方甲乙丙顺次出价,由于是非揭露竞价,所以甲乙丙出价金额只要出价方及A公司能看到。甲出价7百万元,乙出价8百万元,丙出价9百万元。A公司宣布A竞价成功,理由是价高者得。可谁都不知道甲终究是不是那个价高者,也没有任何的获取的渠道。
        将竞价信息上链,能够防止数据的造假,再使用本计划,将链上数据进行盲化,完成金额躲藏,到达非揭露竞价的场景,也不违背非揭露的形式。当呈现上述谁也都不确认甲终究是不是价高者时。竞价结束后,大家揭露致盲因子,就能够检查以上三笔竞价的实践数额。由于致盲因子随时能够更改,所以这次揭露了,往后再更换一个致盲因子即可。
        从这几个场景中能够看到,简苏的隐私保护计划能让商业变得公正、透明、高效,最大程度的促进参加者的积极性,未来对各个工业将带来巨大的改动。
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