基于零知识证明的账户模型区块链系统隐私保护研究

发布时间：2023-03-30 02:55

　　由于区块链具有透明性、容错性和分散性等优点,所以拥有广泛的应用场景,诸如信息共享、版权保护、物流溯源、供应链金融、跨境支付等。作为公共记账本,区块链记录了交易的所有信息,包括账户余额、交易金额和交易双方的信息等。但是,区块链的这一特性也带来了严重的隐私问题。由于任何人都可以访问查看区块链上记录的所有交易信息,所以攻击者可以通过分析大量的交易数据,推断出交易所涉及的相关账户的个人信息。此外,这些交易信息被永久记录在区块链上,这将会导致另一个问题:一旦某笔历史交易泄露了某个用户的真实身份,与该用户相关的所有交易记录中的信息也都将被泄露。因此,保护区块链隐私显得尤为重要。区块链主要有两种流行的余额表示模型:未花费的交易输出(UTXO,Unspent Transaction Output)模型和账户模型。UTXO模型区块链中的交易就像钱包里的现金钞票一样,每个用户将钱包中的现金钞票的数量进行累加即可获得钱包余额;而账户模型区块链中的交易更类似于现代银行系统中的信用卡,始终显示该用户的账户余额;两个模型在其区块链系统中都实现了相同的资金管理。显然,对于用户来说,账户模型区块链比UTXO模型更友好...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 研究现状
    1.3 主要工作
    1.4 论文的组织结构
第2章 研究工作与相关进展
    2.1 区块链技术
    2.2 隐私保护技术
    2.3 相关工作
    2.4 本章小结
第3章 基于账户模型区块链隐私保护研究
    3.1 问题分析
    3.2 数据结构定义
    3.3 模型定义
    3.4 密码学组件
        3.4.1 zk-SNARK定义
        3.4.2 公钥加密定义
    3.5 基本方案
    3.6 方案构造
    3.7 本章小结
第4章 安全性分析
    4.1 安全性定义
        4.1.1 账本不可区分性
        4.1.2 交易不可链接性
        4.1.3 交易不可延展性
        4.1.4 余额守恒性
    4.2 安全性证明
        4.2.1 账本不可区分性证明
        4.2.2 交易不可链接性证明
        4.2.3 交易不可延展性证明
        4.2.4 余额守恒性证明
    4.3 本章小结
第5章 方案实现与性能测试
    5.1 分析讨论
        5.1.1 细节讨论
        5.1.2 隐私分析
        5.1.3 攻击预防
    5.2 方案实现
    5.3 性能测试
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文
攻读学位期间参与科研项目
攻读学位期间获奖情况
学位论文评阅及答辩情况表



本文编号：3775042