基于群签名和同态加密的联盟链隐私保护方案

doi:10.3969/j.issn.1671-1122.2023.03.006

信息网络安全 ›› 2023, Vol. 23 ›› Issue (3): 56-61.doi: 10.3969/j.issn.1671-1122.2023.03.006

基于群签名和同态加密的联盟链隐私保护方案

张学旺(), 张豪, 姚亚宁, 付佳丽

重庆邮电大学软件工程学院，重庆 400065

收稿日期:2022-10-28 出版日期:2023-03-10 发布日期:2023-03-14
通讯作者: 张学旺 E-mail:zhangxw@cqupt.edu.cn
作者简介:张学旺（1974—），男，湖南，副教授，博士，主要研究方向为区块链、物联网、数据安全、隐私保护|张豪（1998—），男，湖南，硕士研究生，主要研究方向为区块链、互联网软件及安全技术|姚亚宁（1998—），男，河南，硕士研究生，主要研究方向为区块链、互联网软件及安全技术|付佳丽（1997—），女，江西，硕士研究生，主要研究方向为区块链、互联网软件及安全技术
基金资助:
重庆市自然科学基金重点项目(cstc2019jcyj-zdxm0008);南充市科技计划项目(21YFZJ0033);渝北区大数据智能化科技专项重点项目(2020-02)

Privacy Protection Scheme of Consortium Blockchain Based on Group Signature and Homomorphic Encryption

ZHANG Xuewang(), ZHANG Hao, YAO Yaning, FU Jiali

School of Software Engineering, Chongqing University of Posts and Telecommunications, Chongqing 400065, China

Received:2022-10-28 Online:2023-03-10 Published:2023-03-14
Contact: ZHANG Xuewang E-mail:zhangxw@cqupt.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

为解决联盟链应用中用户身份隐私暴露问题，文章提出一种基于群签名和同态加密的联盟链隐私保护方案。该方案基于秘密共享算法改进群签名中单个群管理员机制，多个群管理员共同保管群私钥；基于同态加密算法协同多个群管理员产生仅群成员可知的成员私钥。与现有方案对比分析表明，该方案具有较强的匿名性、防伪造性，可有效抵抗群管理员的陷害攻击。仿真实验表明，该方案的时间开销在可接受范围之内。

关键词: 联盟链, 群签名, 秘密共享, 同态加密, 隐私保护

Abstract:

In order to solve the problem of user’s identity privacy exposure in the consortium blockchain application, this paper proposed a consortium blockchain privacy protection scheme based on group signature and homomorphic encryption, which improved the single group administrator mechanism in the group signature based on the secret sharing algorithm and set multiple group administrators to keep the group private key together. Based on the homomorphic encryption algorithm, multiple group administrators worked together to generate member private keys that were known only to group members. Through comparison and analysis with existing schemes, this scheme has strong anonymity, anti-forgery, and can effectively resist the active trapping attack of group administrators. Finally, simulation experiments show that the time overhead of this scheme is within the acceptable range.

Key words: consortium blockchain, group signature, secret sharing, homomorphic encryption, privacy protection

中图分类号:

TP309

张学旺, 张豪, 姚亚宁, 付佳丽. 基于群签名和同态加密的联盟链隐私保护方案[J]. 信息网络安全, 2023, 23(3): 56-61.

ZHANG Xuewang, ZHANG Hao, YAO Yaning, FU Jiali. Privacy Protection Scheme of Consortium Blockchain Based on Group Signature and Homomorphic Encryption[J]. Netinfo Security, 2023, 23(3): 56-61.

图/表 3

参考文献 22

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方案	管理员数量	区块链类型	不可伪造性	高可用性
文献[20]方案	单	—	良	良
文献[21]方案	单	联盟链	良	良
文献[22]方案	单	公链、联盟链	优	良
本文方案	多	联盟链	优	优

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