信息安全研究 ›› 2023, Vol. 9 ›› Issue (4): 306-.

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一种基于Paillier和FO承诺的新型区块链隐私保护方案

李洋;王萌萌;朱建明;王秀利;王友卫;   

  1. (中央财经大学信息学院北京100081)
    (国家金融安全教育部工程研究中心(中央财经大学)北京102206)
  • 出版日期:2023-04-01 发布日期:2023-03-30
  • 通讯作者: 李洋 博士,副教授,硕士生导师.主要研究方向为区块链技术与应用、信息安全. liyang@cufe.edu.cn
  • 作者简介:李洋 博士,副教授,硕士生导师.主要研究方向为区块链技术与应用、信息安全. liyang@cufe.edu.cn 王萌萌 硕士研究生.主要研究方向为区块链技术与应用、同态加密及应用. Doublemeng9535@163.com 朱建明 博士,教授,博士生导师.主要研究方向为区块链技术、群智服务、电子商务安全. zjm@cufe.edu.cn 王秀利 博士,教授,博士生导师.主要研究方向为金融科技与安全、大数据与人工智能. wangxiuli@cufe.edu.cn 王友卫 博士,副教授,硕士生导师.主要研究方向为信息内容安全、数据挖掘. ywwang15@126.com

A Novel Blockchain Privacy Preserving Scheme Based on Paillier  and FO Commitment

  • Online:2023-04-01 Published:2023-03-30

摘要: 区块链是一种共享数据库,具有高度去中心化和可追溯性等优良特性.然而,数据泄露仍然是区块链交易的一大难题.为了解决这个问题,提出了带变量k的Paillier同态加密(Paillier homomorphic encryption with variable k, KPH)方案,这是一种新型区块链隐私保护策略,使用RSA公钥加密算法隐藏交易信息,利用FO承诺对交易金额的合法性进行零知识证明,并通过Paillier半同态加密算法的加法同态性更新交易金额.与典型的Paillier算法不同,KPH方案的Paillier算法包含变量k,并结合函数L和中国剩余定理,将算法的时间复杂度从O(|n|2+e)降低到O(logn),使算法解密过程更加高效.

关键词:

Abstract: The blockchain is a shared database with excellent characteristics such as high decentralization and traceability. However, data leakage is still a big problem for blockchain transactions. To order to solve the problem, this paper introduces Paillier homomorphic encryption with variable k (KPH), a privacy protection strategy that hides transaction information by the public key encryption algorithm RSA, performs zeroknowledge proof on the legitimacy of the transaction amount with FO commitment, and updates the transaction amount using the enhanced Paillier semihomomorphic encryption algorithm and verifies the transaction using the FO commitment. Unlike the typical Paillier algorithm, the KPH scheme’s Paillier algorithm includes the variable k and combines the L function and the Chinese remainder theorem to reduce the time complexity from O(|n|2+e) to O(logn), making the algorithm decryption process more efficient.


Key words: Paillier homomorphic encryption, Chinese Remainder Theorem, FO commitment, public key encryption algorithm, privacy preserving, blockchain

中图分类号: