高效可扩展的区块链隐私保护技术研究

发布时间：2023-01-04 09:17

　　去中心化的基于账本的加密数字货币为构造不依赖于需要信任的银行的支付系统指明了道路。比特币的底层是区块链技术。然而,比特币作为区块链技术的第一个应用,其许多缺点使得它无法代替现有的货币系统。比特币的一个主要问题是脆弱的隐私性。比特币的全部交易公开可查。经过对交易之间的关系图以及交易时间的分析,不难将比特币地址和用户的真实身份联系起来。因此,比特币的低隐私性成为阻碍比特币成为全球普遍使用的交易货币的原因之一。比特币另一个问题是交易效率差,每个交易需要大约十分钟的时间进行确认,并且每个区块的1M大小限制严重压低了比特币系统的交易吞吐量。零币（Zerocash）对比特币的隐私保护方面做了专门的设计,成为了第一个具有完全匿名性的基于账本的数字货币。零币使用零知识证明（Zero-knowledge Proof）,具体说是zk-SNARK技术,对交易进行隐私保护。然而,使用零知识证明虽然保护了隐私,却使得交易效率和可扩展性问题更加严重。本课题针对区块链中的隐私保护问题,在现有的零币的基础上,提出新型的针对区块链的隐私保护技术,在提高交易匿名性的同时,保证交易系统的高效率和高吞吐量。特别地,我们在零币... 

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
主要符号对照表
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 研究现状
        1.2.1 区块链上的隐私保护
        1.2.2 区块链的可扩展性问题
    1.3 研究内容和主要研究成果
    1.4 论文章节安排
第二章 预备知识
    2.1 比特币和区块链基础
    2.2 Zerocash方案
    2.3 零知识证明:zk-SNARKs
    2.4 微支付通道
    2.5 分布式签名方案
第三章 DAP+:对零币DAP方案的改进
    3.1 引言
    3.2 相关概念和理论构件
    3.3 对DAP方案的改进
    3.4 DAP+方案的构造
    3.5 DAP+方案的安全分析
        3.5.1 DAP+方案的完整性和安全性定义
        3.5.2 DAP+的安全性证明
    3.6 DAP+方案实现和性能
        3.6.1 DAP+方案的实现
        3.6.2 DAP+方案中的零知识证明的性能
第四章 Z-Channel:匿名支付通道
    4.1 引言
    4.2 Z-Channel构造方案
        4.2.1 主要思想
        4.2.2 具体构造
    4.3 Z-Channel协议的完整性和安全性
        4.3.1 完整性
        4.3.2 资金安全性
        4.3.3 通道隐私性
    4.4 Z-Channel方案的实现和性能分析
        4.4.1 Z-Channel方案的具体实现
        4.4.2 Z-Channel协议的性能
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文
攻读学位期间参与的项目



本文编号：3727509