本發(fā)明涉及區(qū)塊鏈模型中賬戶地址、公私鑰生成和簽名算法等相關(guān)的領(lǐng)域，改進了原有區(qū)塊鏈模型中系統(tǒng)需使用固定的簽名算法和地址生成算法的問題。

背景技術(shù)：

區(qū)塊鏈是一種新的分布式技術(shù)，由一個個順序排列而成的交易組成塊，再由一個個順序排列而成的塊組成鏈，每個塊包含一個自增的高度作為編號，還有一個時間戳用于記載打包時間。用戶數(shù)據(jù)的安全性依賴公私鑰體系，只有用戶私鑰簽名的交易才是合法的交易，故他人無法代為發(fā)起，且每個交易只存在唯一哈希，以確保無法重復發(fā)起。同時為了去中心化地生成唯一的用戶地址，需要對用戶公鑰進行哈希。

公有鏈是指沒有準入機制，全世界任何人都可以根據(jù)公開協(xié)議，生成合法賬戶，參與讀取，發(fā)送交易，交易確認，甚至參與共識的區(qū)塊鏈。

許可鏈是指節(jié)點和用戶有準入機制的區(qū)塊鏈，由若干個機構(gòu)組成共同體，每個機構(gòu)都運行著一個節(jié)點，為了使每個區(qū)塊生效需要獲得其中多數(shù)機構(gòu)的確認。區(qū)塊鏈上用戶的身份也經(jīng)過審核，大多為實名制，與現(xiàn)實世界的身份關(guān)系對應。

目前的公有鏈協(xié)議中事先規(guī)定了使用的公私鑰生成算法、地址生成算法、以及私鑰簽名算法。用戶在本地客戶端按照這些算法，依次進行如下運算，1：生成隨機的私鑰；2：由私鑰推導出公鑰；3：由公鑰計算出地址，4：使用該地址生成交易，5：使用私鑰簽名該交易，6：廣播該簽名后的交易。節(jié)點在接收到用戶的交易后，依次進行如下運算，1：從簽名推導出公鑰；2：用公鑰驗證簽名；3：用公鑰推導出地址；4：用推導出的地址驗證是否和發(fā)送者地址一致，如果都驗證通過則為合法簽名交易。

這些算法的流程導致了系統(tǒng)運行之前就需要選定密碼學算法和參數(shù)，但密碼學算法是個博大精深的領(lǐng)域，一個固定的簽名算法不能滿足不同系統(tǒng)的特殊需求，甚至不同的用戶都需要使用不同的算法和參數(shù)，而且例如sm2之類的簽名算法生成的簽名恢復不出公鑰，因此區(qū)塊鏈需要靈活配置的密碼學算法賬戶模型。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種不限制簽名算法的許可鏈賬戶系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種不限制簽名算法的許可鏈賬戶系統(tǒng)，包含多個數(shù)字簽名算法，并分配編號s1、s2、……、si，還包含許可鏈系統(tǒng)的用戶注冊規(guī)則，包含如下內(nèi)容：

用戶賬戶數(shù)據(jù)users，結(jié)構(gòu)為map(賬戶地址addr＝>[公鑰pk，算法編號si])

注冊函數(shù)，包含參數(shù)：公鑰pk、算法編號si。

修改函數(shù)，包含參數(shù)：新公鑰pk’、新算法編號si’、新私鑰對數(shù)字0的簽名sign’。

賬戶的注冊方法如下：

(1)在創(chuàng)世塊中為用戶注冊規(guī)則，生成調(diào)用地址addr_regi,許可鏈從創(chuàng)世塊啟動，并準備接受用戶的注冊交易和普通交易。

(2)用戶選擇系統(tǒng)規(guī)定的幾種算法之一的si,根據(jù)算法生成私鑰sk和公鑰pk。

(3)用戶調(diào)用注冊規(guī)則的注冊函數(shù)，傳入?yún)?shù)：公鑰pk、算法編號si，并生成交易tx0，其中交易的來源地址為空，目標地址為addr_regi，然后用私鑰sk生成簽名sign0，并廣播。

(4)出塊節(jié)點接收到目標地址為addr_regi的用戶注冊交易tx0后，如果驗證通過，則為用戶分配唯一性地址addr，并將公鑰pk和算法編號si加入users中。驗證條件如下：

條件1:公鑰pk和算法編號si的組合不在users中。

條件2:使用算法編號si和公鑰pk驗證簽名sign0合法。

進一步的，所述系統(tǒng)的賬戶交易發(fā)送方法如下：

(1)用戶監(jiān)聽到許可鏈系統(tǒng)的變更，得知自己的注冊交易通過后，既可以使用addr發(fā)起后續(xù)的普通交易，并可以看到其他用戶的地址。

(2)如果賬戶a(地址addr_a)想向賬戶b(地址addr_b)發(fā)起交易tx1，需給交易設(shè)定來源地址為addr_a，目標地址為addr_b，附屬交易數(shù)據(jù)，并用用戶a注冊時選擇的算法sa和私鑰ska對交易生成簽名sign1，并廣播。

(3)出塊節(jié)點收到目標地址為普通賬戶地址的交易tx1后，如果驗證通過，則為合法交易，執(zhí)行交易。驗證條件如下：

條件1:來源地址addr_a和目標地址addr_b均在users中。

條件2:讀取addr_a對應的用戶公鑰pka和簽名算法編號sa，驗證tx1的簽名sign1合法。

進一步的，所述系統(tǒng)的賬戶修改方法如下

(1)用戶如果需要修改自己的簽名算法或者公鑰，可以選擇新的算法si’,生成新私鑰sk’和新公鑰pk’，并用sk’對數(shù)字0簽名后生成sign’。

(2)然后調(diào)用注冊規(guī)則的修改函數(shù)，傳入?yún)?shù)：新公鑰pk’、新算法編號si’，新簽名sign’,并生成交易tx2，其中交易的來源地址為addr，目標地址為addr_regi，然后用老私鑰sk生成簽名sign2，并廣播。

(3)出塊節(jié)點接收到目標地址為addr_regi的用戶修改交易tx2后，如果驗證通過，則在users中將用戶的公鑰pk和算法編號si，替換為新公鑰pk’和新算法編號si’。驗證條件如下：

條件1：驗證該交易發(fā)起者在users中。

條件2：使用users中的算法編號si，通過公鑰pk驗證簽名sign2合法。

條件3：使用交易中的算法編號si’,用pk’驗證對數(shù)字0的簽名sign’合法。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明舍棄了去中心化的哈希地址生成算法，解耦了賬戶地址和賬戶公鑰的密碼學對應關(guān)系，使用戶可以靈活選擇公私鑰生成算法和私鑰簽名算法，例如rsa、ecc、elgamal、sm2等非對稱加密體系，或者在同一體系內(nèi)采用不同的參數(shù)。

具體實施方式

一種不限制簽名算法的許可鏈賬戶系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含多個數(shù)字簽名算法，并分配編號s1、s2、……、si，例如rsa、ecc、elgamal、sm2等體系，以及對應的不同參數(shù)。還包括許可鏈系統(tǒng)的用戶注冊規(guī)則，包含如下內(nèi)容：

用戶賬戶數(shù)據(jù)users，結(jié)構(gòu)為map(賬戶地址addr＝>[公鑰pk，算法編號si])

注冊函數(shù)，包含參數(shù)：公鑰pk、算法編號si。

修改函數(shù)，包含參數(shù)：新公鑰pk’、新算法編號si’、新私鑰對數(shù)字0的簽名sign’。

本發(fā)明不限定用戶注冊規(guī)則的實現(xiàn)方式，可以使用vm上的智能合約，也可以在許可鏈底層直接使用原生代碼實現(xiàn)。

賬戶的注冊方法如下：

(1)在創(chuàng)世塊中為用戶注冊規(guī)則，生成調(diào)用地址addr_regi,許可鏈從創(chuàng)世塊啟動，并準備接受用戶的注冊交易和普通交易。

(2)用戶選擇系統(tǒng)規(guī)定的幾種算法之一的si,根據(jù)算法生成私鑰sk和公鑰pk。

(3)用戶調(diào)用注冊規(guī)則的注冊函數(shù)，傳入?yún)?shù)：公鑰pk、算法編號si，并生成交易tx0，其中交易的來源地址為空，目標地址為addr_regi，然后用私鑰sk生成簽名sign0，并廣播。

(4)出塊節(jié)點接收到目標地址為addr_regi的用戶注冊交易tx0后，如果驗證通過，則為用戶分配唯一性地址addr，并將公鑰pk和算法編號si加入users中。驗證條件如下：

條件1:公鑰pk和算法編號si的組合不在users中。

條件2:使用算法編號si和公鑰pk驗證簽名sign0合法。

本發(fā)明不限定地址addr的生成方法，可以采用不重復的字符串或簡單采用自增的數(shù)字編號等。

所述系統(tǒng)的賬戶交易發(fā)送方法如下：

(1)用戶監(jiān)聽到許可鏈系統(tǒng)的變更，得知自己的注冊交易通過后，既可以使用addr發(fā)起后續(xù)的普通交易，并可以看到其他用戶的地址。

(2)如果賬戶a(地址addr_a)想向賬戶b(地址addr_b)發(fā)起交易tx1，需給交易設(shè)定來源地址為addr_a，目標地址為addr_b，附屬交易數(shù)據(jù)，并用用戶a注冊時選擇的算法sa和私鑰ska對交易生成簽名sign1，并廣播。

(3)出塊節(jié)點收到目標地址為普通賬戶地址的交易tx1后，如果驗證通過，則為合法交易，執(zhí)行交易。驗證條件如下：

條件1:來源地址addr_a和目標地址addr_b均在users中。

條件2:讀取addr_a對應的用戶公鑰pka和簽名算法編號sa，驗證tx1的簽名sign1合法。

所述系統(tǒng)的賬戶修改方法如下：

(1)用戶如果需要修改自己的簽名算法或者公鑰，可以選擇新的算法si’,生成新私鑰sk’和新公鑰pk’，并用sk’對數(shù)字0簽名后生成sign’。

(2)然后調(diào)用注冊規(guī)則的修改函數(shù)，傳入?yún)?shù)：新公鑰pk’、新算法編號si’，新簽名sign’,并生成交易tx2，其中交易的來源地址為addr，目標地址為addr_regi，然后用老私鑰sk生成簽名sign2，并廣播。

(3)出塊節(jié)點接收到目標地址為addr_regi的用戶修改交易tx2后，如果驗證通過，則在users中將用戶的公鑰pk和算法編號si，替換為新公鑰pk’和新算法編號si’。驗證條件如下：

條件1：驗證該交易發(fā)起者在users中。

條件2：使用users中的算法編號si，通過公鑰pk驗證簽名sign2合法。

條件3：使用交易中的算法編號si’,用pk’驗證對數(shù)字0的簽名sign’合法。