基于知识论证的环签名及其在区块链中的应用研究

发布时间：2025-05-01 12:37

　　近年来,区块链技术方兴未艾。它不仅为人类金融货币体系提供了新的思路,也为密码学的研究开辟了新的领域。目前,最流行的区块链应用是密码货币。密码货币是一种去中心化的货币体系,它不依赖于任何中心机构,人人皆可参与。正如其名,密码货币的交易协议往往由特定的密码学工具构造。环签名就是一种常用的区块链密码货币交易协议构造工具。它为区块链中的交易提供了充分的匿名性,保证了用户的身份不被第三方识别。在以环签名为基础所设计的区块链密码货币交易协议中,环签名不仅影响交易协议的安全性,其效率同样是密码货币交易性能的重要参考标准。为了提高区块链密码货币交易协议的效率,降低交易费用,本文主要对环签名的构造方法进行探索。本文的主要内容和研究成果包括:(1)对标准模型上的环签名方案MS17进行研究,针对它所使用的非交互零知识论证的独立性,提出一种新的非交互零知识论证协议。新协议的计算速度相对于原协议提高了将近一半,论证长度缩小了将近一半。基于这种非交互零知识论证协议,设计一种标准模型下的紧凑环签名方案,其效率显著高于MS17方案。(2)对内积论证协议BBB18进行研究,定义一种新的知识论证,称为“和论证”。在内积论证...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 环签名及其变形
        1.2.2 基于环签名的区块链密码货币交易协议
    1.3 本文的主要工作及论文结构
第2章 基础知识
    2.1 数论基础
        2.1.1 代数结构
        2.1.2 椭圆曲线
        2.1.3 双线性配对
    2.2 哈希函数
    2.3 可证明安全
        2.3.1 计算困难性假设
        2.3.2 安全模型
    2.4 承诺
    2.5 知识论证
    2.6 数字签名
    2.7 环签名
    2.8 区块链
    2.9 本章小结
第3章 一种标准模型下的紧凑环签名方案
    3.1 MS17 环签名方案
        3.1.1 非交互零知识论证协议
        3.1.2 MS17 方案描述
    3.2 一种紧凑的非交互零知识论证协议
        3.2.1 协议的语言
        3.2.2 协议的描述
        3.2.3 协议的安全性证明
    3.3 一种标准模型下的紧凑环签名方案
        3.3.1 方案的描述
        3.3.2 方案的安全性分析
        3.3.3 效率对比
    3.4 本章小结
第4章 一种对数长度基于和论证的关联环签名
    4.1 内积论证与和论证
        4.1.1 内积论证
        4.1.2 和论证
    4.2 一种和论证协议
        4.2.1 协议的描述
        4.2.2 协议的安全性分析
        4.2.3 非交互协议
        4.2.4 效率对比
    4.3 一种线性长度的关联环签名方案
        4.3.1 方案的描述
        4.3.2 方案的安全性分析
    4.4 一种基于和论证对数长度的关联环签名方案
        4.4.1 方案的描述
        4.4.2 方案的安全性分析
        4.4.3 效率对比
    4.5 本章小结
第5章 一种区块链上的环机密交易协议
    5.1 Pedersen承诺
    5.2 机密交易协议
    5.3 一种基于关联环签名的密码货币交易协议
        5.3.1 协议的描述
        5.3.2 协议的安全性分析
    5.4 一种环机密交易协议RingCT3.
        5.4.1 协议的描述
        5.4.2 协议的安全性分析
    5.5 实验仿真与对比
    5.6 本章小结
第6章 总结与展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的研究成果



本文编号：4042290