ECDSA签名方案的颠覆攻击与改进

斯诺登事件揭露了某些密码体制的确存在被颠覆的事实.椭圆曲线数字签名算法（elliptic curve digital signature algorithm,ECDSA）在同等安全强度下,因其签名长度短而被广泛应用,如被用于比特币交易单的签名.ECDSA签名算法是否会被颠覆且存在修复方法仍是一个挑战.正面回答了这一问题：首先利用伪随机函数（pseudorandom function,PRF）计算$\widetilde k$替换ECDSA签名中使用的随机数k,实现了对ECDSA签名的颠覆,使得敌手只需获得至多3个连续签名就能够提取出签名私钥;然后,将签名私钥、签名消息与其他随机签名组件的哈希值作为签名算法的第2个随机数,对ECDSA签名进行了改进,提出了抗颠覆攻击的ECDSA签名,即使敌手替换新签名算法的某个组件,也无法提取签名私钥的任何信息;最后,对提出的算法与已有算法进行了效率测试,实验结果证明了提出的算法在计算复杂度与算法执行效率方面都具备优势.     

基于人工免疫的比特币快捷交易异常检测模型

电子货币交易最重要的问题是双重花费（双花攻击）,比特币预防双花攻击的策略是等待六个确认块（约1 h）,难以适用于快捷支付领域,默认替代策略是等待交易信息传播到卖主的钱包,这无法有效地预防双花攻击。针对比特币快捷交易中双花攻击的检测问题,提出了一种基于人工免疫的比特币快捷交易异常检测模型。在每个传统比特币节点中加入免疫检测模块进行抗原提取,并利用检测器进行异常检测,在威胁控制中心动态演化检测器并分发免疫疫苗以便有效地进行防御。实验结果证明,此检测模型能够有效地检测并预防比特币快捷支付中的双花攻击。     

区块链中的隐私保护技术

区块链是一种创新的应用程序模型,集成了分布式数据存储、点对点传输、共识机制、数字加密技术和其他计算机技术,具有去中心化、安全可靠和公开透明的特点。在区块链中,数字加密技术占有核心地位,用户信息以及交易数据的安全性是区块链得以推广的必要条件,密码学技术的发展推动并制约着区块链的进一步发展。本文概述了区块链基础架构,包括数据层、网络层、共识层、合约层和应用层。以比特币运行流程为例,分析区块链在隐私保护方面中仍存有在的问题,介绍这些问题现有的解决方案,其中包括混币机制、零知识证明、环签名等技术,对尚未解决的问题进行阐述,并作出展望。     

Bitcoin合作式矿区挖矿研究

比特币（Bitcoin）作为一种新型电子货币从创造之初就受到各领域学者的广泛关注,越来越的人投身到挖矿的行列。但是比特币本身的产生机制导致越多人参与,比特币产出的效率就越低。大部分比特币产出都集中在少部分的专业挖矿组织手中,个人参与者回报率极低。为了解决挖矿产出不平衡、回报率低的问题,一种合作式矿区挖矿模型通过有效整合个人参与者的计算能力,按小组形式进行合作挖矿,后将挖矿所得利益在组内重新分配,以提高个人挖矿回报率。     

区块链中攻击方式的研究

随着以数字加密货币为代表的区块链1.0技术和以以太坊为代表的区块链2.0技术的发展,区块链技术的安全性成为了研究热点问题.区块链系统的数据层、网络层、共识层、激励层、合约层与应用层均存在可被攻击者利用的漏洞.本文通过分析比特币、以太坊等平台中常见的攻击方式,提出了全新的区块链中攻击方式的分类方法.本文提出的攻击分类方法...     

基于双方ECDSA的强匿名性比特币密钥管理方案

针对比特币密钥管理的安全性问题,提出智能手机钱包和硬件钱包的结合方案.利用CoinShuffle协议创建比特币交易,利用双方ECDSA对交易进行数字签名,从而实现比特币钱包的双重认证,同时增强用户使用比特币时的匿名性.安全性分析表明,该方案可以抵御中间人攻击、去匿名攻击等多种攻击,所创建的交易与标准比特币交易无法区分,与现有比特币系统完全兼容.该方案便于随时随地创建交易,这为其他区块链项目的密钥管理方案提供了新思路,具有一定的实用价值.     

区块链技术发展现状与展望

区块链是随着比特币等数字加密货币的日益普及而逐渐兴起的一种全新的去中心化基础架构与分布式计算范式, 目前已经引起政府部门、 金融机构、 科技企业和资本市场的高度重视与广泛关注. 区块链技术具有去中心化、 时序数据、 集体维护、 可编程和安全可信等特点, 特别适合构建可编程的货币系统、 金融系统乃至宏观社会系统. 本文通过解构区块链的核心要素, 提出了区块链系统的基础架构模型, 详细阐述了区块链及与之相关的比特币的基本原理、 技术、 方法与应用现状, 讨论了智能合约的理念、 应用和意义, 介绍了基于区块链的平行社会发展趋势, 致力于为未来相关研究提供有益的指导与借鉴.     

区块链原理及其核心技术

随着第一个去中心化加密货币系统——比特币系统自2009年上线成功运行至今,其背后的区块链技术也受到广泛关注.区块链技术独有的去中心化、去信任的特性,为构建价值互联平台提供了可能.在比特币白皮书中,区块链的概念十分模糊,而现有的一些介绍区块链的文章中,也多从抽象层次进行介绍,对于更深入的后续研究提供的帮助十分有限.本文首先将区块链技术从具体应用场景中抽象出来,提取出其五层核心架构,并就其中数据、网络、共识三层基础架构作详细说明.这三层架构包含了区块链系统中的三大核心技术:密码学、共识算法、网络.文中介绍这三种技术的研究现状,能够使读者迅速了解区块链技术的发展状况,并能根据自己的需要进行深入阅读.最后,介绍了区块链目前的应用现状和技术展望.     

基于正常交易掩盖下的区块链隐蔽通信方案

随着计算机技术的发展,现代网络攻防形势日益严峻,秘密信息的安全传输问题亟待解决。隐蔽通信技术将秘密信息嵌入载体中通过隐蔽信道安全地传输,但传统的隐蔽信道存在数据易受损、易被攻击、易被检测等问题,无法满足更高的安全需求。区块链作为公共数据平台,能够在大量交易的掩盖下嵌入秘密信息,其具有的不易篡改、匿名性、去中心化等特点,可以很好地解决传统隐蔽信道存在的问题,实现安全的隐蔽通信,但现有的区块链隐蔽通信方案存在通信效率较低、安全性较差等问题,如何安全、高效地进行通信是区块链隐蔽通信的研究重点。提出一种基于正常交易掩盖下的区块链隐蔽通信方案,利用哈希算法构建免传输密码表在不改变任何交易数据的情况下实现秘密信息的嵌入,利用椭圆曲线特性可在海量的交易中快速筛选出带有隐藏信息的交易,从而快速提取秘密信息。所提方案提高了隐蔽通信的安全性、效率,可迁移性强,理论分析显示,攻击者无法区分普通交易和特殊交易,所提方案具有极高的抗检测性和可扩展性;比特币测试网的实验结果表明,所提方案的效率高。     

基于动机分析的区块链数字货币异常交易行为识别方法

当前区块链数字货币被众多恶意交易者利用,导致了"粉尘"注入、"空投"操作、勒索、骗局等一系列异常交易行为.因此,研究区块链数字货币异常交易行为的识别方法对于规范交易行为、保障网络空间安全具有重要意义.在众多区块链数字货币中,比特币市值超过所有区块链数字货币市值和的一半,具有高代表性.比特币系统的用户数量多、交易规模大、...