區(qū)塊鏈是一種共享的數(shù)字化公共帳本,一旦記錄和驗證交易,就無法更改。由于大多數(shù)區(qū)塊鏈節(jié)點都保留了賬本的副本,所以區(qū)塊鏈在帶來去中心化的好處的同時也帶來了隱私泄露問題。本文針對區(qū)塊鏈交易數(shù)據(jù)的隱私問題進行研究,主要工作有以下幾點:針對區(qū)塊鏈交易地址隱私保護問題,本文基于Xim混幣的方案提出一種改進混幣方案,并且開發(fā)一個具有該混幣功能的錢包應(yīng)用程序。改進方案的匹配和混合過程均沒有中心化第三方參與,匹配過程:利用匿名廣告的方式尋找多個有意愿混幣的用戶混合固定金額;混合過程:通過洗牌的操作打亂輸入和輸出地址之間的聯(lián)系。所有的混幣用戶檢查輸入輸出地址集合是否包含自己的地址后對該筆交易進行簽名,當所有混幣用戶都簽名后發(fā)送到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)。安全性和實驗測試結(jié)果分析表明,改進方案減少了混幣時間,解決了 Xim方案存在的時間攻擊以及推理攻擊等安全問題。針對區(qū)塊鏈交易的隱私保護問題,本文主要利用了零知識證明技術(shù)設(shè)計隱私保護方案。該方案主要使用向量Pedersen承諾的Bulletproof零知識證明技術(shù),并且結(jié)合橢圓曲線快速實現(xiàn)多標量乘的方法對零知識證明生成和驗證證明的速度進行優(yōu)化。實驗測試標量乘算法結(jié)果表明標量...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 中心化混幣
        1.2.2 去中心化混幣
        1.2.3 密碼數(shù)字貨幣
    1.3 本文研究內(nèi)容
2 區(qū)塊鏈基礎(chǔ)知識
    2.1 區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)
        2.1.1 區(qū)塊鏈交易
        2.1.2 區(qū)塊
        2.1.3 區(qū)塊鏈錢包
    2.2 密碼學基礎(chǔ)
        2.2.1 Hash算法與Hash指針鏈
        2.2.2 公鑰密碼算法
        2.2.3 橢圓曲線簽名與驗證
        2.2.4 零知識證明
    2.3 數(shù)學知識
        2.3.1 伽羅華域
        2.3.2 橢圓曲線上的群操作
        2.3.3 橢圓曲線離散對數(shù)問題
    2.4 交易隱私
    2.5 本章小結(jié)
3 混幣方案研究與改進
    3.1 中心化混幣方案的分析
        3.1.1 中心化混幣方案
        3.1.2 中心化混幣方案對比
    3.2 去中心化混幣方案的分析
        3.2.1 去中心化的混幣方案
        3.2.2 去中心化的混幣方案對比
    3.3 基于Xim的改進方案
        3.3.1 Xim混幣方案概述
        3.3.2 基于Xim的改進方案
    3.4 分析與對比
    3.5 實驗仿真
    3.6 本章小結(jié)
4 交易數(shù)據(jù)隱私保護
    4.1 承諾方案概述
        4.1.1 橢圓曲線形式的Pedersen承諾
        4.1.2 向量Pedersen承諾
    4.2 Bulletproof交易數(shù)據(jù)保護方案
        4.2.1 Bulletproof證明生成
        4.2.2 Bulletproof范圍證明
    4.3 方案設(shè)計
        4.3.1 方案實現(xiàn)
        4.3.2 隱私性分析
        4.3.3 安全性分析
    4.4 基于橢圓曲線的優(yōu)化方案
    4.5 相關(guān)仿真
        4.5.1 實現(xiàn)環(huán)境
        4.5.2 仿真結(jié)果分析
    4.6 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
參考文獻
作者簡歷及攻讀碩士學位期間取得的研究成果
學位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：4045675